Wie funktioniert die Wasserenthärtung mit Ionenaustauscherharzen?

Ionenaustauscherharze sind Verbindungen, die sich bei hohem Molekulargewicht nicht lösen und bei Wechselwirkung mit den ionischen Elementen einer Lösung eine Reaktion hervorrufen können. Ionenaustauscher haben eine dreidimensionale Gel- oder makroporöse Struktur. Harze werden zur Wasserreinigung, Enthärtung und Entmineralisierung verwendet.

Klassifizierung von Harzen

Solche Zusammensetzungen werden in Kationenaustauscher, Anionenaustauscher und Bipolar unterteilt.

Kationenaustauscherverbindungen können schwach sauer und stark sauer sein. Letztere sind in der Lage, Kationen unabhängig vom pH-Wert auszutauschen. Die ersten funktionieren nur mit einem Indikator von mindestens 7.

Anionenaustauscherzusammensetzungen sind stark basisch und schwach basisch. Die ersten Anionite haben die Eigenschaft des Anionenaustausches in Lösungen bei beliebigen pH-Werten, was schwach basische Anionite nicht können. Für sie sollte der Indikator zwischen eins und sechs liegen. Anionite mit mittlerer und gemischter Aktivität werden ebenfalls gefunden.

Eigenschaften und Funktionsprinzip

Ionenaustauscherharze sind unlösliche Polyelektrolyte. Das mehrfach geladene Ion ist aufgrund seines großen Molekulargewichts unbeweglich. Es ist die Basis des Ionenaustauschers, ist mit kleinen beweglichen Elementen mit umgekehrter Bedeutung verbunden und kann diese wiederum in Lösung austauschen.

Wenn eine Flüssigkeit durch einen Harzfilter gefiltert wird, wird sie gereinigt:

• von gefährlichen chemischen Verunreinigungen;
• aus Kalium und Magnesium, die Kesselstein bilden;
• aus Salzen von Schwermetallen, Eisenverbindungen.

Das Funktionsprinzip von Filtergeräten mit Ionenaustauscherharz zielt auf die Reinigung und Verbesserung der Qualität von hartem Wasser ab. Harzpolymerkügelchen enthalten zunächst "freie" Ionen, die in der Lage sind, ionische Partikel anderer Substanzen einzufangen.

Fragmente des Ionenaustauscherharzes quellen bei Wechselwirkung mit dem Wasserstrom. Die Größe kugelförmiger Polymere kann bis zu 4 mm betragen.

Die Flüssigkeit, die Schwermetallionen und Schadstoffe abgibt, erhält im Gegenzug neutrale Verbindungen.

Neben Helium gibt es makroporöse Ionenaustauscher. Ihre Vorteile sind eine leichte Volumenänderung, bessere Adsorption, Dauer von Stoffwechselprozessen, beschleunigte Filtration.

Geltungsbereich

Aufgrund der enthärtenden und entsalzenden Wirkung werden Ionenaustauscherharze zur Reinigung von Brauchwasser in der Wärme- und Kraft- und Chemieindustrie eingesetzt. In der hydrometallurgischen Industrie werden sie zur Bearbeitung von Nichteisen- und seltenen Metallen verwendet. Ioniten sind auch in der Lage, Abwasserreservoirs zu reinigen. Anionite werden häufig in der Aquarienwasseraufbereitung eingesetzt - sie tragen zur Schaffung komfortabler Lebensbedingungen für Fische und Pflanzen bei.

Im Alltag haben Ionenaustauscherfilter viele nützliche Eigenschaften:

• keine Kalkablagerungen an Sanitärgeräten und Heizkörpern von Haushaltsgeräten, einem Boiler oder einem Gaswarmwasserbereiter;
• Haarbrüchigkeit und Trockenheit der Haut nimmt ab, Schuppen verschwinden;
• der Waschmittelverbrauch wird dreimal reduziert;
• graue und rostige Ablagerungen hinterlassen Wasserhähne und Wasserhähne.

Wenn sich keine Kalkablagerungen an der Elektroheizung bilden, reduziert dies den Stromverbrauch erheblich.

Die Verwendung von Ionenaustauscherharzen im Haushalt ist nicht gefährlich, da diese Stoffe nicht toxisch sind. Sie neigen nicht zur Selbstentzündung, explodieren nicht. Filterelemente mit solchen Harzen werden vor dem Kessel, Boiler oder Durchlauferhitzer montiert.

Auswahlkriterien

Ionenaustauscherharze finden Sie in Wasseraufbereitungsgeschäften oder im World Wide Web.

Bei der Auswahl müssen Sie auf folgende Eigenschaften achten:

• Feuchtigkeit. Die Zusammensetzung enthält chemisch gebundene Feuchtigkeit. Wird es entfernt, führt dies zur Zerstörung des Ionenaustauscherharzes.
• Die Kapazität der Ionen. Es kann arbeiten, volumetrisch, Gewicht sein. Die letzten beiden Indikatoren sind Standard, sie werden unter Laborbedingungen bestimmt. Ihre Bedeutung wird in der begleitenden Dokumentation erläutert. Es ist nicht möglich, das Volumen des Arbeitsbehälters herauszufinden, da seine Indikatoren in Abhängigkeit von der Form und Tiefe der Harzfilterschicht bestimmt werden. Wichtig sind auch die einleitenden Eigenschaften der zu reinigenden Flüssigkeit.
• Filtrationsrate und Regenerationsgrad sowie die Menge der eingeschlossenen Verunreinigungen.

Für eine unterbrechungsfreie Reinigung und Produktivität der Filter wird empfohlen, die Kartuschen mindestens einmal innerhalb von vier bis sechs Monaten auszutauschen.

Merkmale der Verpackung und Lagerung

Gemäß GOST 20301-74 werden Ionenaustauscherharze in Polyethylenbeuteln verpackt. Das maximale Gewicht eines Pakets kann bis zu 50 kg betragen. Außerdem dürfen diese Komponenten in Dosen oder Behältern aus Propylen verpackt werden.

Die durchschnittlichen Kosten für ein Ionenaustauscherharz in Russland betragen 120-150 Rubel pro Liter.

Während des Transports oder der Lagerung ist die Anwesenheit von Harz-Kationenaustauschern neben Anionenaustauschern, oxidierenden Substanzen oder Lösungsmitteln nicht akzeptabel.

Die Lagerung der Produkte ist nur in trockenen Räumen mit guter Belüftung und einem Temperaturregime von mindestens zwei Grad Celsius erlaubt. Es ist erlaubt, Pakete in einem Abstand von mehr als einem Meter von den Geräten, die den Raum beheizen, zu falten. Die Haltbarkeit des Harzes beträgt 12 Monate.

Rückgewinnung von Ionenaustauscherharz

Filterelemente mit Ionenaustauscherharz für die industrielle oder private Wasserenthärtung erfordern einen systematischen Patronenwechsel. Sparsamer ist die regelmäßige Zugabe von Regeneriersalz. Solche Maßnahmen sind nicht arbeitsintensiv, aber gleichzeitig ist ihre Produktivität nicht so hoch. Außerdem können Sie den Filter lange Zeit nicht wiederbeleben - für eine effektive Enthärtung müssen Sie den Füllstoff vollständig ersetzen.

Kiesbett und Filtermedium einfach zu befüllen ist nicht schwer, aber das Abladen des verbrauchten Füllmaterials ist keine leichte Aufgabe. Vor allem, wenn der Behälter des Filtergeräts aus Glasfaser besteht und nicht mit einem Ablaufsystem ausgestattet ist. Nachdem Sie es von der Wasserversorgung getrennt und das Regelventil demontiert haben, müssen Sie den massiven Filter vom Haus auf die Straße bringen.

Wenn dies erfolgreich war, wird das Entladen durchgeführt. Dazu benötigen Sie:

1. Legen Sie das Filterelement mit der Seite auf eine ebene Fläche.
2. Schließen Sie einen verstärkten Schlauch mit einer Schelle an den Einlass des Rohrs zum Heben von Wasser an, um Wasser unter einem bestimmten Druck zuzuführen.
3. Spülen Sie den gelösten Füllstoff mit einem Wasserstrahl ab.
4. Entfernen Sie nach dem vollständigen Entleeren des Behälters vom Enthärter oder Filterelement das Steigrohr.
5. Führen Sie danach eine zweite Spülung des Tanks durch und bringen Sie ihn zurück ins Haus.

Es gibt Organisationen, die sich auf die Wartung von Wasseraufbereitungsanlagen spezialisiert haben. Auch die Selbstauswahl eines Filterelementes für Wasser kann problematisch sein. Bei der Auswahl teurer Geräte ist es besser, die Hilfe eines Spezialisten in Anspruch zu nehmen.

Die beste Lösung wäre, sich an eine Organisation zu wenden, die Filtergeräte installiert und eine vollständige Palette von Dienstleistungen anbietet. Dies können professionelle Beratung, Analyse von Wasser aus einem Brunnen oder Brunnen, Hilfe bei der Auswahl der richtigen Ausrüstung, Lieferung und Installation des Geräts sowie Service sein.