Ionenaustauscherharz zur Wasserenthärtung. Ionenaustauscherharze: Anwendung. Wie effektiv sind sie bei der Wasserreinigung? Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was „Ionenaustauscherharze“ sind

Ein häufiges Problem, mit dem die meisten Bewohner großer Städte konfrontiert sind, ist die Qualität des Trinkwassers.

Ja, es kommt nicht sehr oft vor, dass schmutziges, rostiges Wasser oder Flüssigkeit, die nach Schwefelwasserstoff stinkt, aus den Wasserhähnen fließt, aber das ist ein dringendes Problem, und ohne die richtige Wasseraufbereitung ist die Verwendung dieses Wassers für Trink- und Haushaltszwecke problematisch eine Reihe von Gründen.

Hartes Wasser, das die Stufe der Reinigung und Enthärtung nicht durchlaufen hat, verursacht erhebliche Schäden an Ihren Warmwasserbereitungsgeräten – Waschmaschine, Geschirrspüler, Wasserkocher. Bei hartem Wasser fallen diese Geräte deutlich früher aus, als vom Hersteller vorgesehen normale Bedingungen Betrieb.

Dies liegt daran, dass sich auf den Heizelementen eine Zunderschicht bildet, die eine beschleunigte Korrosion des Metalls hervorruft.

1 Was ist die Technologie zur Wasserenthärtung mithilfe von Ionen?

Am meisten effektiver Weg Heutzutage erfolgt die Wasserenthärtung nach dem Ionenaustauschverfahren. Bei der Wasseraufbereitung mit der Ionenaustauschmethode ist es möglich, möglichst effizient zu arbeiten. Nicht umsonst erfreut sich diese Methode der Wasseraufbereitung sowohl im Alltag als auch in der Industrie großer Beliebtheit.

Wie Sie wissen, wird die Wasserhärte durch darin gelöste Calcium- und Magnesiumsalze verursacht. Das Wesentliche an der Ionenaustauschmethode ist, dass sie sicher ist chemische Reagenzien, die als Ionenaustauschermaterial oder einfach Ionenaustauscher bezeichnet werden, neigen dazu, die Ionenstruktur von Wasser in die gewünschte Richtung zu regulieren.

Dadurch können Sie mineralische Härtesalze durch andere chemische Strukturen ersetzen, die dem Wasser keine unerwünschten Eigenschaften verleihen.

Zur Wasseraufbereitung nach dieser Methode werden spezielle Filteranlagen eingesetzt, die mit Ionenaustauschern gefüllt sind, durch die Wasser geleitet wird.

Wenn hartes Wasser durch ein Ionenaustauschermaterial dringt, werden die meisten darin gelösten Elektrolytionen durch die gleiche Menge an Ionenaustauscherionen ersetzt, was zu einer Veränderung der chemischen Struktur des Wassers selbst und des chemischen Reagens führt.

1.1 Vor- und Nachteile

2 Für die Arbeit erforderliche Ausrüstung

Die technischen Eigenschaften des Geräts sowie sein Preis hängen in erster Linie vom Anwendungsbereich ab: Filter für Abwasser können enorm groß sein, während Geräte für Haushaltsgebrauch haben recht kompakte Abmessungen.

Was die Preise betrifft, so betragen die Mindestkosten für ein Gerät zur häuslichen Wasseraufbereitung mindestens 300 US-Dollar.

Heutzutage sind alle ionischen Enthärtungsfilter in zwei Hauptformfaktoren erhältlich:

Kleine stationäre Filter mit austauschbarer Patrone;
Ionenaustauschersäulen sind große, mit Rohrleitungen verbundene Geräte, die im Allgemeinen über einen automatisierten Harzrückgewinnungsprozess verfügen.

Spaltenfilter haben die folgende Konfiguration:

Arbeitskapazität – hergestellt in Form eines versiegelten Tanks oder Zylinders, der mit Ionenaustauscherharz gefüllt ist;
Ein Ventil mit einem elektronischen Prozessor, der die Wasserversorgung steuert;
Behälter für Sanierungsmaterial – hat im Grunde die Form eines Tanks, in den Salz gegossen wird.

Der Betrieb solcher Enthärtungsgeräte ist vollständig automatisiert: Der Prozessor versorgt die Säule mit Wasser, das beim Eintritt in das Ionenaustauschmedium Ionen von Härtesalzen an das Harz abgibt, woraufhin das bereits gereinigte Wasser über den Auslassschlauch zugeführt wird zu den wasserverbrauchenden Geräten.

Wenn das Ionenaustauscherharz aufgebraucht ist und regeneriert werden muss, injiziert das Gerät eine kleine Menge Flüssigkeit in den Reagenzientank, die nach der Sättigung mit Salzlösung wieder in das Harz zurückgeführt wird. Die Zirkulation wird fortgesetzt, bis das System vollständig wiederhergestellt ist.

Im Allgemeinen Wasseraufbereitungskolonnen Haushaltsgebrauch und Industriegeräte zur Abwasserfilterung unterscheiden sich lediglich in der Größe Arbeitskapazität und die Art der verwendeten Reagenzien.

2.1 Rückgewinnung von ionischem Harz in der Kartusche

Bei Filtern mit Kartuschen erfolgt die Harzwiederherstellung manuell, dies geschieht wie folgt:

Die Wasserzufuhr zum Filter wird unterbrochen und der Innendruck abgebaut.
Entfernen Sie die Harzkartusche.
Wir reinigen es von Schmutz, indem wir es unter fließendem Wasser abspülen.
Wenn die Kartusche zerlegt ist, wird das Harz in einen separaten Behälter gegossen und mit Kochsalzlösung bedeckt. Wenn nicht, wird die gesamte Kartusche hineingelassen. Sole Wir stellen es mit 100 Gramm Salz pro 1 Liter Wasser her. Wir benötigen etwa 2-4 Liter Flüssigkeit.
Lassen Sie das Harz 6–8 Stunden in der Lösung, lassen Sie es dann abtropfen und spülen Sie das Harz 2–3 Mal mit sauberem, vorgefiltertem Wasser ab.
Die Patrone wird in ihrer ursprünglichen Position installiert.
In den ersten Litern Wasser, die durch den Filter strömen, können Sie nach der Wiederherstellung des Harzes einen leichten Salzgeschmack verspüren – das ist normal; dieser verschwindet innerhalb einer halben Stunde.

Die Betriebseffizienz von Ionenaustauschfiltern ist maximal, wenn die bestimmte Regeln je nach Qualität des zugeführten Wassers:

Die Flüssigkeit darf nicht mit Mikroben kontaminiert sein.
Verboten von hoher Inhalt Aktivchlor und Schwefelwasserstoff.
Optimale Temperatur des aufbereiteten Wassers: 5–40 Grad Celsius.
Fließdruck: 2-7 kgf\cm2.
Konzentration mechanische Verschmutzung sollte 1 mg/l nicht überschreiten.

2.2 Funktionsprinzip (Video)

Ionenaustauscherharze sind kleine durchscheinende kugelförmige Körnchen. Die Farbe der Harzkörnchen hängt im Allgemeinen von der Zusammensetzung des Harzes ab: Stark saure Kationenaustauscherharze sind beispielsweise leuchtend gelb oder braun, während schwach basische Anionenaustauscher weiße, undurchsichtige Körnchen sind. Die Hauptanwendung von Ionenaustauscherharzen ist die Enthärtung in Wasseraufbereitungsanlagen für Energieunternehmen. Der Ionenaustausch basiert auf der Entfernung von Ionen aus dem durch eine Harzschicht geleiteten Wasser, die Natriumkationen, Protonen oder Hydroxylgruppen ersetzen, die sich an den aktiven Gruppen des Harzes befinden.

Harze unterscheiden sich sowohl in ihrem Wirkprinzip (Kationenaustausch, Anionenaustausch) als auch in ihrer Struktur (Gel, makroporös). Die Wahl eines bestimmten Harzes für einen bestimmten Prozess wird durch die Art der aus dem Wasser entfernten Verunreinigung bestimmt.

Klassifizierung von Ionenaustauscherharzen

1. Nach Zusammensetzung. Es gibt Anionenaustauscher und Kationenaustauscher. Wie der Name schon sagt, haben Kationenaustauscher eine kationische funktionelle Gruppe und Anionenaustauscher eine anionische. Dementsprechend tauschen Kationenaustauscher Kationen aus (und extrahieren sie aus Wasser), und Anionenaustauscher tauschen Anionen aus.

2. Nach Art und Stärke der Funktionsgruppen und Grad Harze werden unterteilt in:

Stark saure Kationenaustauscherharze – werden zur Wasserenthärtung und Entsalzung verwendet.

Schwach saure Kationenaustauscherharze – werden verwendet, um vorübergehende Härte sowie hohe Alkalität des Wassers zu beseitigen.

Stark basische Anionenaustauscherharze werden hauptsächlich zur Entsalzung von Wasser mit einem sehr hohen Salz- und Siliziumgehalt verwendet, der durch verursacht wird hohe Geschwindigkeit Austausch stark basischer Anionenaustauscher. Diese Methode ist hinsichtlich Geschwindigkeit und Energieverbrauch überlegen Umkehrosmose.

Zum Entsalzen werden am häufigsten schwachbasische Anionenaustauscherharze verwendet organische Verbindungen, einschließlich Saccharose, Molke, Glukose und mehr.

Apholyte verfügen über mehrere Arten funktioneller Gruppen (anionische und kationische) in unterschiedlichen oder gleichen Anteilen in einem Harz – sie werden hauptsächlich zur Entsalzung von Wasser in einem Schritt verwendet. Das Verhältnis bestimmter funktioneller Gruppen wird durch das Verhältnis der entfernten Ionen im Quellwasser bestimmt.

3. Entsprechend der Struktur des Granulats: Polystyrol, Gel und makroporös. Auch Mischstrukturen wie Polystyrol-Gel und Polystyrol-Makroporös sind möglich. Kann zur Reinigung von Wasser von Kalk verwendet werden.

Gelartige Harze quellen bei Kontakt mit Wasser stärker auf als andere, wobei sich ihr Volumen um das Eineinhalb- bis Zweifache erhöht. Der Ionenaustausch in Gelharzen erfolgt recht schnell, aber in der Geschwindigkeit sind diese Harze Harzen mit makroporöser Struktur, die im Gegensatz zu Gelharzen nicht so stark quellen, deutlich unterlegen.

4. Entsprechend dem ausgetauschten Ion in seiner ursprünglichen Form: Natrium, Wasserstoff usw. Am häufigsten sind die ausgetauschten Kationen in der ursprünglichen Form des Harzes Natrium oder Protonen für das Kationenaustauscherharz und Chlor oder eine Hydroxylgruppe in Anionenaustauschern.

5. Entsprechend dem Grad der Gleichmäßigkeit der Granulatgrößen Es gibt monodisperse (die meisten Körnchen haben die gleiche Größe) und polydisperse (die Größe der Körnchen ist über einen weiten Bereich verteilt).

Zur Regeneration von Ionenaustauscherharzen werden verwendet: Regenerationssalz (für Harze in Natriumform), Säure (für Harze in H-Form), Natronlauge (für Harze in OH-Form).

Da die Qualität des Trinkwassers mit jedem Jahrzehnt schlechter wird, erfanden Wissenschaftler bereits in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts ein Ionenaustauscherharz bzw. Anionenaustauscherharz. Bei dieser Substanz handelt es sich um ein Polymer mit sehr geringer Größe. Sie werden in Form von Kugeln mit einem Durchmesser von bis zu 1 mm hergestellt. An Aussehen Dieses Material ähnelt Beluga-Kaviar.

Dieser Stoff ist von Natur aus unlöslich und kann leicht Austauschreaktionen mit Ionen anderer Lösungen eingehen. Außerdem können einige Arten von Ionenaustauscherharzen den Prozess der Oxidation und Sorption auslösen.

Das wichtigste Dokument, das die Qualität dieser Stoffe regelt, ist GOST 20301-74 „Ionenaustauscherharze“. Anionenaustauscher. Technische Bedingungen".

Das Funktionsprinzip des Stoffes

Das Funktionsprinzip von Filtern mit Ionenaustauscherharz zielt auf die Reinigung und Enthärtung von hartem Wasser ab, also Wasser, in dem die Menge an Schwermetallen erhöht ist. Kugeln aus speziellen Polymeren dieses Harzes enthalten zunächst „freie“ Ionen. Diese Partikel haben die Fähigkeit, Ionen anderer Substanzen einzufangen.

Wenn das Ionenaustauscherharz mit einer anderen Flüssigkeit interagiert, beginnen seine Partikel anzuschwellen. Die Kugeln können bis zu 4 mm größer werden.

In der Produktion spielt die Wasserreinigung eine der wichtigsten Rollen. Deshalb wurden früher große Filter mit Ionenaustauscherharzen für Wasser eingesetzt. Das Wasser muss mehrere Stufen durchlaufen, da der Filter aus mehreren Schichten besteht: Haupt-, Abluft- und Frischfilter. Auf jeder der Filterschichten setzt Wasser Schwermetallionen frei und Schadstoffe. Für eine kontinuierliche Reinigung und Effizienz der Filter wird empfohlen, diese mindestens alle 4–6 Monate zu wechseln.

Grundlegende Eigenschaften von Ionenaustauscherharzen

Bei der Reinigung mit einem Ionenaustauscherharz verliert das Wasser:

. schädlich chemische Elemente und ihre Verbindungen,
. Partikel aus Kalium und Magnesium, Substanzen, die Ablagerungen bilden können,
. Schwermetalle usw.

Ionenaustauscherharz Durch die Wasserenthärtung kann die Wasserhärte deutlich reduziert werden. Daher ist die Verwendung eines solchen Filters in Lebensbedingungen wird helfen:

. Entfernen Sie Kalkablagerungen von Sanitärarmaturen und Heizelemente in einem Wasserkocher, Kessel oder Geysir,
. Reduziert Haarbrüchigkeit, trockene Haut, Schuppenbildung,
. Linderung oder Reduzierung von Kopfhautreizungen, Entfernung von Schuppen,
. Entkalkung elektrische Heizelemente wird helfen, zu reduzieren Stromverbrauch,
. den Einsatz von Reinigungsmitteln um bis zu das Dreifache reduzieren,
. Entfernen Sie bläuliche Ablagerungen von Wasserhähnen und Wasserhähnen in Ihrem Zuhause.

Der Einsatz von Ionenaustauscherharzen im Alltag ist durchaus sicher, da diese Stoffe ungiftig sind. Sie sind nicht zur Selbstentzündung oder Explosion fähig. Kartuschen mit diesen Harzen werden vor Heizgeräten installiert, beispielsweise vor einem Warmwasserbereiter, Boiler oder Durchlauferhitzer.

Um sicherzustellen, dass gefiltertes Wasser das gesamte Haus erreicht, wird der Filter zusammen mit installiert Kohlefilter. In diesem Fall wird ein dreistufiger Reinigungsgrad verwendet.

Herstellung von Ionenaustauscherharzen

Durch zwei wird ein Ionenaustauscherharz zur Wasserenthärtung gewonnen chemische Reaktionen. Es ist anfällig für polymerähnliche Umwandlungen und den Polymerisationsprozess.

Um diesen Stoff durch Polymerisation zu gewinnen, werden spezielle Monomere verwendet, die ionische Gruppen enthalten. Und für polymeranaloge Umwandlungen werden diese Partikel direkt in inerte Polymere eingebracht. Hersteller von Ionenaustauscherharzen stellen dieses Material auch im Polykondensationsverfahren her. Aber ein solches Ionenaustauscherharz hat geringere Qualitätsmerkmale.

Zur Herstellung von Kartuschen mit Ionenaustauscherharzen wird die Polymerisation von drei Stoffen genutzt:

. Styrol,
. Acrylsäurederivate,
. Vinylpyridin.

Anwendung

Wie bereits deutlich wurde, handelt es sich bei Ionenaustauscherharz um einen Stoff, der die Qualitätseigenschaften von Wasser deutlich verbessern kann. Gereinigtes Wasser ist für die menschliche Gesundheit völlig unbedenklich; es hinterlässt keine Ablagerungen auf den Geräten, wodurch Sie Strom und den Kauf neuer Haushaltsgeräte sparen können.

Die Eigenschaften des Ionenaustauscherharzes ermöglichen den Einsatz sowohl im Alltag als auch in großen Produktionsbetrieben. Sie werden verwendet in:

. Nahrungsmittelindustrie,
. Pharmakologie,
. medizinische industrie,
. Chemieindustrie,
. Schwerindustrie,
. Alltagsleben

Filter mit solchen Reinigungsmaterialien verwenden:

. in Heizräumen,
. bei der Herstellung von Mineralwasser, alkoholarmen Getränken, Bier- und Wodkaprodukten,
. in Zuckerfabriken,
. bei Kernkraftwerken.

Merkmale der Verpackung und Lagerung

Gemäß GOST 20301-74 müssen Ionenaustauscherharze in Plastiktüten verpackt werden, nachdem sie zuvor in Vinyl-Kunstledertüten verpackt wurden. Zulässiges Gewicht Ein versiegelter Sack kann 50 kg wiegen. Es ist auch zulässig, diese Stoffe in Propylendosen oder -behältern zu verpacken.

Es ist zu beachten, dass während des Transports oder der Lagerung die Nähe von Kationenaustauscherharzen zu Anionenaustauscherharzen sowie von Oxidationsmitteln oder Lösungsmitteln nicht zulässig ist. Dieses Produkt darf nur in trockenen und gut belüfteten Räumen gelagert werden, in denen die Lufttemperatur nicht unter +2 °C liegt. Beutel mit Ionenaustauscherharzen können in einem Abstand von 1 Meter gelagert werden Heizgeräte. Die Haltbarkeit beträgt 12 Monate ab Herstellungsdatum.

Der Preis für Ionenaustauscherharz in Russland ist jedoch recht unterschiedlich Durchschnittskosten Dieser Reiniger kostet 120-150 Rubel pro Liter.

Jeder Hersteller legt seinen eigenen Preis fest. Zum Beispiel einer der beliebtesten Marken gelten als:

. Purolith,
. Lewatit.

Der Preis für einen 25-kg-Beutel Purolite-Ionenaustauscherharz beträgt 6.500 Rubel, 25 kg Lewatit-Ionenaustauscherharz kosten etwas weniger - 4.640 Rubel.

Bereitstellen hohes Niveau Um Wasser zu Hause zu reinigen, müssen Sie ein dreistufiges Filtersystem verwenden. Dieses System umfasst eine Kartusche mechanische Reinigung, Enthärtung (unter Verwendung eines Ionenaustauscherharzes) und Nachbehandlung aus Aktivkohle.

Der Vorrat solcher Kartuschen beträgt etwa 5-7.000 Liter, daher reicht es aus, sie einmal im Jahr durch neue zu ersetzen. Aber es gibt einen wichtiger Punkt: Die Wirksamkeit einer Kartusche mit Ionenaustauscher hängt direkt vom Härtegrad der einströmenden Flüssigkeit ab und ihre volle Nutzung ist nur bei regelmäßiger Regeneration möglich.

Ionenaustauscherharze: allgemeine Beschreibung

Dabei handelt es sich um Verbindungen in Form kleiner Kugeln, meist bernsteinfarben. Sie sind in der Lage, Magnesium- und Calciumionen aus wässrigen Lösungen einzufangen und durch Natrium- (oder Wasserstoff-)Ionen zu ersetzen. Dadurch erhält die Flüssigkeit eine normale Härte.

Solche Materialien werden seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts häufig in Wasseraufbereitungsprozessen eingesetzt. Dies ist eines der erschwinglichsten, umweltfreundlichsten und schnelle Wege Filtration. Dadurch können Sie Ablagerungen entfernen und bei Kontakt eine gute Schaumbildung erzielen Reinigungsmittel und erhalten Sie Trinkwasser ohne Fremdverunreinigungen.

In Haushaltsfiltern werden am häufigsten Ionenaustauscher vom Geltyp verwendet (z. B. Kationenaustauscher KU-2-8, Dowex, Relite, Lewatit usw.). Sie haben chemische Resistenz, osmotische Stabilität und geben keine schädlichen Verunreinigungen an das gereinigte Wasser ab.

Da die Kapazität von Ionenaustauschern begrenzt ist, ist es notwendig, diese rechtzeitig wiederherzustellen. Dazu wird der Ionenaustauscher in eine Lösung getaucht, die überschüssige Natriumionen enthält. In diesem Fall verläuft der Prozess in die entgegengesetzte Richtung: Natriumionen werden absorbiert und Calcium- und Magnesiumionen werden an die Lösung abgegeben. Als Regenerationsmittel wird üblicherweise Speisesalz verwendet.

Wie regeneriert man Harz mit Speisesalz?

Schließen Sie dazu den Zulaufhahn, um die Wasserzufuhr zum Filter zu unterbrechen, und schalten Sie ihn wieder ein sauberes Wasser zur Druckentlastung in den Systemgehäusen. Anschließend sollten Sie die mechanische Reinigungskartusche herausnehmen und diese gründlich von Schmutz befreien, indem Sie sie unter fließendem Wasser mit einer Bürste abspülen und auch den Filterkolben waschen. Installieren Sie nach diesen Verfahren die mechanische Reinigungskartusche.

Dann müssen Sie sich die Kartusche mit dem Ionenaustauscher besorgen. Das Verfahren zur Regeneration hängt von der Art des Filtersystems ab: Bei einfachen Filtern kann der Inhalt ausgegossen und in einem separaten Behälter regeneriert werden, bei komplexeren Filtern erfolgt die Regeneration ohne Entfernung des Granulats.

Im ersten Fall 2 Liter einer 10 %igen Lösung von nicht jodiertem Speisesalz in das Harz gießen (100 g Salz pro 1 Liter Wasser) und 6-8 Stunden ziehen lassen. Anschließend wird der Ionenaustauscher gewaschen sauberes Wasser 2-3 Mal und dann wieder einschlafen.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, Harz direkt in eine 2-Liter-Kartusche mit 10 % zu gießen. Kochsalzlösung Anschließend wird die Kartusche in einen gewaschenen Kolben gegeben, weitere 0,5 Liter Lösung eingefüllt und 8 bis 10 Stunden stehen gelassen. Nach dieser Zeit wird die Flüssigkeit abgelassen und der Ionenaustauscher erneut in 2 Liter Lösung getaucht. Um überschüssiges Salz zu entfernen, wird das Granulat anschließend mit 2 Liter sauberem Wasser gewaschen.

Wichtiger Punkt! Die Wiederherstellung des Harzes kann wiederholt durchgeführt werden, aber nach und nach wird es durch im Wasser enthaltene Verunreinigungen verunreinigt und verliert seine Ionenaustauschkapazität. Daher muss die Ionenaustauscherkartusche etwa einmal im Jahr (je nach Nutzungsintensität und Wasserhärte) ausgetauscht werden.

Es gibt viele Möglichkeiten, Trinkwasser so sicher wie möglich zu machen. Es war einmal, als unsere Großeltern noch nichts von Filtersystemen hörten. Die heutige Ökologie hat die Situation komplizierter gemacht Wasser trinken. Kontinuierliche Reinigung Heizgeräte Kalkablagerungen machen Sie auf die Wasserhärte aufmerksam und machen sich Gedanken über die Qualität des Trinkwassers.

Entfernen von abgelagerten Härtesalzen Haushaltsgeräte, ggf. mit Hilfe spezieller Weichmacher. Viele Filtersysteme verwenden Ionenaustauscherharz, um Wasser zu enthärten. Werfen wir einen genaueren Blick auf die Arten von Harzen, ihr Funktionsprinzip und warum sie im Reinigungssystem verwendet werden.

Klassifizierung von Ionenaustauscherharzen

Im Kampf gegen Calcium- und Magnesiumsalze ausgezeichnete Option Es wird reagenzienfreie Wasserenthärter geben. Großer Teil Enthärtungsfilter arbeiten mit Reagenzien. Wasser bekommt die richtige Zusammensetzung dank Filtermasse und Reagenzien. Letzterer kann auch Filtermedien restaurieren. Die Basis des Ionenaustauschfilters ist Harz.

Ionenaustauscherharz zur Wasserenthärtung wird in vielen Bereichen eingesetzt:

Reinigung;
Entmineralisierung;
Silikonentfernung;
selektive Filterung.

Das Harz basiert auf Ionenaustauschern – unlöslichen Polyelektrolyten. Es gibt künstliche, natürliche und synthetische Harze.

Ionite haben die Form eines geladenen Gerüsts mit Ionen entgegengesetztem Vorzeichen. Wenn die Gerüstionen mit Ionen anderen Vorzeichens in Kontakt kommen, kommt es zu einer Veränderung der Ionenaustauscher.

Die Ladungsrichtung führt zur Aufteilung der Ionen in Ampholyte. Ihnen werden negative Kationenaustauscher mit positiven Aoniten zugesetzt. Kationen werden von Kationenaustauschern angezogen, Anionen von Anoiten.

Der Rahmen kann eine andere Basis haben: chemisch, nicht chemisch, mineralisch-organisch. Es handelt sich um eine Kombination aus organischen Stoffen und synthetischen Ionenaustauschern. Wenn der Rahmen aus Helium besteht, enthält er makroporöse oder Helium-Ionenaustauscher. Sie sind im gequollenen Zustand mit einer bis zu 3-fachen Volumenzunahme aktiv. Ihre Ressourcen gehen jedoch zur Neige. Wenn alle Vernetzungsbrücken entfernt sind, hört das Harz auf, Wasser zu enthärten.

Es gibt Harze mit gleichmäßiger Brückenverteilung – isoporöse Ionenaustauscher. Mit zunehmender Absorption nehmen sie stark an Volumen zu.

Das Aufquellen der Helium-basierten Ionenaustauscher erfolgt durch das Öffnen der Körnchen wie bei einer Blütenknospe. Die Heliumstruktur hat keine durchgehenden Wände und ist nicht homogen. Der Nachteil von Heliumharzen besteht darin, dass sie keine großen Mengen absorbieren können organische Substanz und Ionen. Bei der Filtration kann es zu einer „Harzvergiftung“ kommen – einer Verstopfung der Poren.

Heutzutage werden am häufigsten makroporöse Ionenaustauscher eingesetzt. Ihre Vorteile sind eine geringe Volumenänderung, gute Adsorption, lang anhaltende Austauschreaktionen, hohe Filtrationsrate, Haltbarkeit und Steifigkeit. Poren in mikroporösen Harzen entstehen durch künstlicher Prozess: Zusatz von Fettsäuren, Alkoholen und Heptan.

Wenn wir vergleichen vorhandene Arten Ioniten, dann können Sie sehen:

makroporöse Ionenaustauscher sind stärker als Heliumstrukturen;
Helium-Anionenaustauscher schneiden schlechter ab als Helium-Kationenaustauscher;
Polystyrol-Aonite sind schwächer als Acryl-Aonite.

Funktionsprinzip des Ionenaustauscherharzes

Filterkreis ( klassische Version Direct-Flow-Technologie)

IV – Quellwasser; OS – aufbereitetes Wasser; R – Reagenz

Weichmachende Harze wurden erst in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts verwendet und waren schnell veraltet. Es wurde im 20. Jahrhundert gemacht Maximale Anzahl Entdeckungen auf dem Gebiet der Wasserreinigung. Der Höhepunkt der Popularität von Ionenaustauscherharzen war in den 80er und 90er Jahren. Dann begann man, sie durch Membranen und Umkehrosmose zu ersetzen. Heutzutage sind Wasserenthärtungsharze in Reinigungssystemen beliebt, nehmen jedoch keine Spitzenposition ein.

Um das Funktionsprinzip besser zu verstehen, kann Ionenaustauscherharz mit Kaviar verglichen werden. Ein Unerfahrener könnte ihn auf den ersten Blick mit einem Beluga verwechseln.

Früher wurde gesagt, dass Harz zur Wasserenthärtung aus drei Arten von Ionenaustauschern bestehen kann: Anionenaustauscher, Kationenaustauscher und Aonite. Die häufigsten Aoniten. Der Kern der Aufteilung besteht darin, dass jeder Typ ausschließlich gleichnamige Ionenaustauscher ersetzen kann.

Anionenaustauscher kann eine starke oder schwache Basis sowie eine mittlere und gemischte Basis haben. Kationenaustauscher haben einen schwachen oder starken Säuregehalt. Die starke Basis von Anionenaustauschern ermöglicht den Austausch jederzeit Säure-Basen-Gleichgewicht, schwach - nur bis zu 6. Stark saure Kationenaustauscher können bei jedem pH-Wert ausgetauscht werden, schwach saure - bis zu 7.

Somit macht das Ionenaustauscherharz das Wasser weicher, reinigt es jedoch fast nicht von anderen Verunreinigungen. Es kann die Steifheit vollständig beseitigen. Es ist möglich, das Wasser mehrmals durch den Filter zu leiten, um es weicher zu machen. Mit jeder Reinigung steigt die Natriumkonzentration, sehr wichtig was für den menschlichen Körper gefährlich ist.

Ionenaustauscher können in Salz- oder Mischform vorliegen. Die Salzbasis besteht aus Natrium- und Chloridverbindungen und die gemischte Basis ist Natriumchlor oder Hydroxylchlorid.

Ionenaustauscherharze werden in der Pharmakologie, der Lebensmittelindustrie, in Kernkraftwerken zur Kondensatreinigung usw. eingesetzt.

Manchmal wird zusätzlich Salz in Tablettenform zur Wasserenthärtung verwendet. Aber normales Kochsalz in Tablettenform wäscht die Ionenaustauscherharze aus dem Filter. Mit der Zeit wird das Harz reißen und seine Filterfähigkeit verlieren.

Salztabletten können das Ionenaustauscherharz wiederherstellen. Sie verkaufen es in großen Säcken zu 25 kg.

Wie man wählt?

Traditionelle Ionenaustauscherharze: Carboxylharz, Sulfonsäure-Kationenharz

Heutzutage ist es in vielen Geschäften leicht, Harz in den Regalen zu finden Ionenaustauschfilter. Wenn die Marke und der seriöse Hersteller des Ionenaustauscherharzes bereits bekannt sind, kann es schnell im Internet gefunden werden.

Der Hauptindikator für die Leistung ist die Luftfeuchtigkeit, nicht die Absorption. Das Harz enthält chemisch gebundene Feuchtigkeit. Seine Entfernung führt zur Zerstörung des Ionenaustauscherharzes zur Wasserenthärtung.

Als nächstes sollten Sie auf die Ionenkapazität achten – Arbeit, Volumen, Gewicht. Volumen und Gewicht sind Standardspezifikationen, die unter Laborbedingungen bestimmt werden. Sie sind immer im Produktpass angegeben.

Es ist unmöglich, die Arbeitsfähigkeit zu messen. Dies hängt von der Form und Tiefe der Filterharzschicht ab. Wichtig sind auch die Eingangsparameter des gereinigten Wassers.

Sie sollten auf die Filtrationsgeschwindigkeit, den Rückgewinnungsgrad, die Partikelgröße usw. achten.