Was ein Ionenaustauscher ist

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Wie der Name schon sagt, tauscht ein Ionentauscher Ionen aus. Es gibt grundsätzlich zwei unterschiedliche Verfahren, die zu unterschiedlich ionenarmem Wasser führen. Beim Neutralaustausch werden sämtliche Kationen gegen Natriumionen getauscht.

Neutralaustausch führt zwar messtechnisch zu weichem Wasser, ändert aber den Gesamtsalzgehalt nicht. Neutalaustausch ist deshalb für die Aquaristik unbrauchbar. Neutralaustauscher werden mit Kochsalz regeniert.

Bei der Vollentsalzung wird auch der Leitwert gesenkt. Ein Vollentsalzer besteht aus zwei Säulen, die mit Harzen gefüllt sind.

In der sauren Kationen-Säule werden alle Kationen gegen Wasserstoffionen H+ ausgetauscht. Im 2. Schritt werden in der basischen Anionen-Säule alle Anionen gegen Hydroxidionen OH- ausgetauscht. Es bleibt also also H+ und OH-, macht H2O. Das Ergebnis ist fast ionenfreies Wasser.

Die Säulen werden mit Salzsäure HCl und Natronlauge NaOH regeneriert. Es werden aber verdünnte Säure und verdünnte Lauge verwendet, die ungefährlich sind.
Die Reste aus der Regeneration können zusammengeschüttet werden. Es bleiben Kochsalz NaCl und H2O übrig. Diese leicht alkalische Kochsalzlösung kann in den Ausguss geschüttet werden.

Vollentsalzer können recht gut auf die jeweiligen Erfordernisse eingestellt werden, indem geeignete Harze verwendet werden. Wenn nur ein schwach saures Kationenharz verwendet wird, findet lediglich eine Entkarbonisierung statt.

Einem stark sauren Harz muss ein basisches Harz nachgeschaltet werden, weil verschiedene mineralische Säuren entstehen. In Verbindung mit einem schwach basischen Anionentauscherharz werden fast alle Ionen ausgetauscht.

Übrig bleiben nur die schwachen Säuren Kohlendioxid und Silikat. Weil das ablaufende Wasser ziemlich sauer ist, muss belüftet werden.
Mit einem stark basischen Anionen-Harz werden auch die schwachen Säuren weitgehend entfernt. Je stärker sich das Harz erschöpft, desto mehr Silikat wird durchgelassen.
Das ablaufende Wasser aus dieser Kombination hat einen Leitwert, der bis auf 1 µS/cm heruntergehen kann und riecht recht kräftig nach dem stark basischen Harz. Ein nachgeschaltetes, nicht regenerierbares Reinstwasserharz nimmt den Geruch und drückt den Leitwert deutlich unter 1 µS/cm.

Abhängig vom Ausgangswasser muss CO2 meistens ausgetrieben werden. Bei stark basische Anionen-Harzen ist das nicht notwendig.

Dupla 80511 Reinstwasserfilter mit Farbindikator, Einheitsgröße
  • Filtergehäuse gefüllt mit 500 ml Duresin RI
  • Wird einer Osmoseanlage nachgeschaltet
  • Inklusive Schlauchanschlüssen für Osmoseanlagen

Ionenaustauscher im Vergleich mit Osmoseanlagen

Umkehr-Osmoseanlagen sind feine Siebe. Sie halten ca. 95 % aller Stoffe im Ausgangswasser zurück, die in nicht ionischer Form vorliegen. Dazu gehört z. B. auch Pflanzenschutzmittel. Das Permeat, also das erzeugte Wasser, eines Ausgangswassers mit 20° dGH hat also immer noch 1° dGH. Wenn die Züchtung von Glühlichtsalmlern nur unter einem Karbonat-Härtegrad gelingt, im Osmosewasser aber z. B. noch 2° Karbonathärte enthalten sind, muss ein Ionenaustauscher statt einer Osmoseanlage verwendet werden.

Je nach Stoff lassen Umkehr-Osmoseanlagen ca. 3 bis 7 % der Ausgangsmenge durch. Der Rest wird zurückgehalten. Es werden fast alle Nitrate und sonstige Giftstoffe entfernt. Silikat wird zwar auch zurückgehalten, aber nicht so gut. Im Gegensatz zu Vollentsalzern halten Osmoseanlagen organische Stoffe zurück. Osmoseanlagen halten auch z. B. Kupfer oder Pestizide zum großen Teil zurück. Osmoseanlagen filtern ca. 95 % aller nicht ionogenen Schadstoffe, z. B. Pestizide, aus dem Wasser heraus. Toxische Schwermetalle bleiben auch im Ionenaustauscher hängen. Eventuell vorhandenes Chlor muss mit einem Kohlefilter aus dem Wasser entfernt werden.
Wenn Wert auf schadstoffarmes Wasser gelegt wird, sind Ionenaustauscher theoretisch also nicht so gut geeignet wie Osmoseanlagen. Dieser Vorteil wird natürlich nur wirksam, wenn im Ausgangswasser auch entsprechende Stoffe vorhanden sind. In Deutschland treten für Fische tödliche Konzentrationen im Trinkwasser aber kaum auf.

Wasser aus Ionenaustauschern ist noch ionenärmer als Wasser aus Umkehrosmoseanlagen. Vollentsalzer erzeugen einen Leitwert unter 10µS/cm. Bei Osmoseanlagen ist der Leitwert meistens etwas höher. Der pH-Wert liegt bei Vollentsalzern deutlich im sauren Bereich, etwa bis pH 5. Ursache sind die verwendeten schwach basischen Tauscherharze, die das HCO3 nicht entfernen.

Die Wasserproduktion dauert bei Osmoseanlagen wesentlich länger als bei Ionenaustauschern. Osmoseanlagen haben einen geringeren Platzbedarf und geringeren Pflegeaufwand als Vollentsalzer, die mit Natronlauge und Salzsäure regelmäßig regeneriert werden müssen.

Osmoseanlagen müssen regelmäßig gespült werden. Der Vorfilter muss unter Umständen regelmäßig getauscht werden. Ab einer bestimmten Menge an gelösten Mineralien im Leitungswasser kann sich eine Osmosemembran auch zusetzen und untauglich werden.

Das Preis-Leistungsverhältnis hängt davon ab, wie viel Wasser im Jahr benötigt wird. Bei Osmoseanlagen fallen für jeden Liter Permeat etwa 4 Liter Abfallwasser an. Im Prinzip sind Osmoseanlagen deshalb für geringen Wasserbedarf kostengünstiger, Vollentsalzer bei hohem Wasserbedarf.

Vorteile Osmoseanlage
  • Einfache Bedienung
  • Pflegeleicht
Vorteile Vollentsalzer
  • Sehr reines Wasser
  • Schnelle Durchflussmenge
  • Wenig Abwasser

Wenn eine Osmoseanlage einmal angeschlossen ist, kann sie sicher einfacher bedient werden. Eine Osmoseanlage ist für durchschnittliches Leitungswasser und für durchschnittliches Aquarienwasser vollkommen ausreichend. Es muss aber berücksichtigt werden, dass 300 bis 400 % Abwasser in den Abfluss gelangen, bei Austauschern nur etwa 10 %. Bei 100 Liter Osmosewasser fallen etwa 300 Liter Abwasser an, statt etwa 10 Liter bei Austauschern. Das ist also etwa 30 Mal so viel Abwasser. Es ist eine Frage der Zeit, wie lange man sich so eine Verschwendung von Trinkwasser noch leisten kann.

Was ein Mischbettaustauscher ist

Mischbettaustauscher sind mit einer Mischung von Kationen- und Anionentauscherharzen gefüllt. Das vollentsalzte Wasser wird direkt aus der Wasserleitung gezapft. Ein LF-Indikator sollte integriert sein. Die Fa. Christ bietet z. B. ein 10 l-Mischbett an. Das Harzgemisch dieser Anlagen wird nach Erschöpfung von Servicefirmen regeneriert. Das erschöpfte Harz wird abgegeben und im Austausch erhält man frisches Harz. Eine Regenerierstation sollte deshalb in der Nähe sein.

Evtl. kann ein Anbieter in den Gelben Seiten unter dem Stichwort Wasserreinigung gefunden werden. Ein Mischbettaustauscher mit einer Patrone von 10 bis 20 Litern reicht meist aus. Ein solcher Austauscher ist bei einem Verbrauch von weniger als 3000 Liter pro Jahr sinnvoll, abhängig vom Wasserpreis. Innerhalb einer Stunde können mit einer so dimensionierten Anlage ca. 25 l Wasser erzeugt werden.

Das Harz kann z. B. 2/3 aus einem stark basischen Anionentauscher bestehen, damit die Kieselsäure vollständig herausgeht. Die Leitfähigkeit des vollentsalzten Wasser liegt unter 2 µS/cm. Das ist für aquaristische Zwecke gut genug. Mit einer Füllung von ca. 10 Litern können bei 10° dGH 2000 Liter Wasser erzeugt werden. Die Regeneration kostet etwa 30 Euro.

Betrieb eines Ionenaustauschers

Vollentsalzeranlagen bestehen aus 2 Säulen, die mit Harz gefüllt sind.

Anschluss eines Vollentsalzers
  • Wasserhahn
  • Drosselventil, z. B. ein einfaches Eckventil mit Schlauchanschluss am Waschbecken
  • Eingang Kationentauscher
  • Eingang Anionentauscher

Wenn am Wasserhahn ein Durchlauf von ca. 30 Liter pro Stunde eingestellt werden kann, kann die Anlage auch direkt an die Wasserleitung angeschlossen werden. Wenn das Wasser lange durchlaufen muss, ergibt sich besonders reines Wasser. Der Durchlauf wird mit der Zeit geringer, bis wieder regeneriert wird.

Je nach Anlage werden für 100 Liter Wasser etwa 1,5 Stunden benötigt. Bei kleinen Anlagen werden ca. 60 Liter Wasser pro Stunde aufbereitet. Mit sogenannten Mischbetten können z. B. 200 bis 250 Liter Wasser pro Stunde aufbereitet werden. Das ist etwa die 20-fache Geschwindigkeit einer mittelgroßen Osmoseanlage. Bei Bedarf kann beim Zapfen gewartet werden, bis der Eimer oder Kanister voll ist.

Ein Mischbett besteht aus einer homogenen Mischung von Körnern aus Kationen- und Anionentauscherharzen. Die Harze müssen sauber voneinander getrennt werden, damit jedes Harz getrennt regeneriert werden kann. Die Qualität der Trennung entscheidet über die Qualität des erzeugten, vollentsalzten Wassers. Dazu wird eine Trennanlage benötigt, die mithilfe der unterschiedlichen Dichten die beiden Harzarten voneinander trennt. Das ist nur in professionellen Regenerieranlagen möglich. Mischbetten werden deshalb nicht selbst regeneriert. Die Harze werden an eine Regenerierstation zurückgegeben und gegen frische Harze getauscht.

Eine Säule ist ein Kationentauscher. Die andere Säule ist ein Anionentauscher. Im Kationentauscher ist meistens ein Indikatorharz, das sich von braun nach rot färbt, wenn es verbraucht ist. Das Harz wird mit verdünnter Salzsäure regeneriert. Der Anionentauscher enthält meistens beigefarbenes Harz, das mit Natronlauge regeneriert wird.

Die Regenerierlösungen müssen langsam durch die Säulen laufen. Aus einem Kanister, der über dem Vollentsalzer aufgehängt ist, läuft die Säure bzw. die Lauge langsam durch die jeweilige Säule. Anschließend werden die Regenerierlösungen durch Spülen aus den Säulen entfernt. Wenn mit den Chemikalien vorsichtig umgegangen wird, ist das Regenerieren ungefährlich. Das Regenerieren wird am Besten in einer Duschwanne durchgeführt, damit Säure- oder Laugenspritzer mit dem Duschstrahl schnell entfernt werden können. Der Zeitaufwand beträgt ca. 45 Minuten. Die Dichtungen der verwendeten Kanister oder Behälter müssen regelmäßig geprüft werden. Durch die Natronlauge werden die Dichtungen undicht und Säure bzw. Lauge könnte unkontrolliert auslaufen. Teflondichtungen, z. B. Teflonband, oder Viton, sollte stabil sein.

Einige Zoohändler bieten einen Regenerierservice an. Es sollte dann darauf geachtet werden, dass die Anlagen nach der Regeneration wieder die vollständige Kapazität haben.

Die Leistung der Anlagen wird in Härtelitern angegeben. Das ist die Menge Wasser multipliziert mit dem Härtegrad, die von einem Vollentsalzer aufbereitet werden kann, bis der Vollentsalzer regeneriert werden muss.

4500 Härteliter bedeutet z. B., dass die Anlage 450 Liter mit 10° dGH entsalzen kann, oder 225 Liter mit 20° dGH.

Die in den Säulen verwendeten Harze sind relativ teuer. Sie verbrauchen sich bei pfleglichem Gebrauch jedoch nicht, sondern erschöpfen sich nur. Wenn die Harze sorgfältig regeneriert werden, kann die volle Kapazität wiederhergestellt werden. Die Chemikalien, die für die Regenerierung benötigt werden, sind relativ preiswert.

Weil die Harze keine schädlichen Stoffe an das Wasser abgeben, kann das Wasser aus den Säulen sofort verwendet werden, ohne dass vorher Wasser ablaufen muss.

Das vollentsalzte Wasser darf aber nicht sofort in das Aquarium geleitet werden. Es ist sehr salzarm und enthält sehr viel Kohlendioxid. Je höher der Anteil der Karbonathärte an der Gesamthärte des Ausgangswassers ist, desto mehr Kohlensäure enthält das vollentsalzte Wasser. Damit sich die Wasserwerte im Aquarium nicht sprunghaft verändern, muss das Wasser deshalb vor der Verwendung im Aquarium an das Aquarienwasser angepasst werden.
Vollentsalztes Wasser ist noch wesentlich salzärmer als Osmosewasser. Das Wasser muss deshalb unbedingt aufgesalzt oder mit Leitungswasser verschnitten werden, wenn die Werte des Leitungswassers das zulassen.

Auch danach kann vollentsalztes Wasser noch viel Kohlendioxid enthalten und entsprechend sauer sein.
Es wird daher immer eine bestimmte Menge vollentsalztes Wasser erzeugt. Durch Aufsalzen oder Verschneiden mit Leitungswasser wird die gewünschte Wasserhärte eingestellt. Über Nacht lässt man die Mischung in einem Behälter abstehen und belüftet bei Bedarf mit einem Sprudelstein, der das überschüssige CO2 austreibt.

Es ist nicht möglich, die Durchflussgeschwindigkeit beim Entsalzen so zu erhöhen, dass die gewünschte Härte übrigbleibt. Die Harze, vor allem das Anionenharz wird dadurch unbrauchbar und können auch nicht mehr regeneriert werden.

Was ein Kationenaustauscher ist

Ein Kationenaustauscher tauscht nur die Kationen im Wasser aus. Die Anionen bleiben unverändert. Das so genannte Ionenspektrum des Wassers wird verändert. Ob die Änderung des Ionenspektrums für die Aquaristik bedeutsam ist, wird immer wieder kontrovers diskutiert. Die Kationen sollten aber nicht aus H-Ionen bestehen, weil die Fische dies nicht mögen.
Wichtig ist die Karbonathärte vor allem bei der Zucht. Die Zucht einiger Salmler gelingt z. B. nur bei geringster Karbonathärte und höherer Sulfathärte.

Ein stark saurer Kationenaustauscher wandelt alle Salze in die entsprechenden Säuren um. Wenn die Wasserhärte des Leitungswassers nur aus Karbonaten und Bikarbonaten besteht, also nur aus Karbonathärte, erzeugt ein stark saurer Kationenaustauscher destilliertes Wasser mit Kohlensäure. Nach einer Belüftung erhält man nur destilliertes Wasser.

Wenn im Leitungswasser geringe Anteile anderer Salze enthalten sind, Sulfate und Chloride, werden diese in geringe Mengen Schwefelsäure und Salzsäure umgewandelt. Diese Säuren werden durch Mischen mit Originalwasser neutralisiert.
In solchen Fällen reicht ein Kationenaustauscher aus.

Ein schwach saurer Kationenaustauscher wandelt Chloride und Sulfate nicht um, sondern nur Karbonate und Bikarbonate. Die Neutralisation mit Ausgangswasser ist dann nicht notwendig. Für die Haltung von Fischen ist der Unterschied zwischen stark und schwach sauren Kationenaustauschern unwichtig. Bei der Zucht sind nur einige wenige Fischarten anspruchsvoll.

Schwach saure Kationenaustauscher brauchen nur eine geringe Wasserdurchlaufgeschwindigkeit. Stark saure Kationenaustauscher werden direkt an die Wasserleitung angeschlossen.

Kationenaustauscher werden auch als Teilentsalzer bezeichnet.

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Was sind Härteliter und was sagen sie über einen Ionenaustauscher aus?

Die Leistung von Ionenaustauschern wird in Härtelitern angegeben. Das ist die Menge Wasser multipliziert mit dem Härtegrad, die von einem Vollentsalzer aufbereitet werden kann, bis der Vollentsalzer regeneriert werden muss. Härteliter = Gesamthärte GH mal Literzahl. 4500 Härteliter bedeutet z. B., dass die Anlage 450 Liter mit 10° dGH entsalzen kann, oder 225 Liter mit 20° dGH.

GH 10 x 20 L = 200 Härteliter
GH 20 x 10 L = 200 Härteliter

Regeneration von Ionenaustauschern

Geeignete Behälter für Säure und Lauge

  • Kanister mit Wasserauslass unten in Bodennähe für Camping aus dem Baumarkt
  • Alter Filtertopf mit Auslauf in Bodennähe
  • In den Boden eines rechteckigen Kunststoffbehälters, z. B. aus dem Campingzubehör, eine verschraubbare Schlauchtülle mit Dichtung, ebenfalls aus dem Campingzubehör oder aus Aquaristik-PVC Teilen, einsetzen.
  • Eine Wasserstrahlpumpe verwenden. Diese ist relativ preiswert, spült mit Leitungsdruck und verdünnt gleichzeitig. Ein Behälter wird dann nicht benötigt.

Wie hoch der Arbeitsaufwand ist

Für aquaristische Zwecke verwendbare Vollentsalzer bestehen aus zwei Harzsäulen, Kationen- und Anionentauscher. Diese werden mit verdünnter Salzsäure, bzw. Natronlauge regeneriert. Daneben gibt es Mischbetttauscher, die zum Regenerieren abgegeben werden.

Das Waschwasser für den Anionentauscher bzw. das Wasser zum Verdünnen der Lauge muss unbedingt entsalztes Wasser sein. Sonst verdirbt das Harz und kann nicht regeneriert werden. Beim Kationenaustauscher muss das Wasser nicht entsalzt sein.

Bei einer Säule mit 2,5 kg stark saurem Harz z. B. lässt man 5 Liter des Salzsäure-Wassergemisch aus einem kleinen Kanister mit Ablaufhahn langsam wie beim Wasser machen zapfen durchlaufen. Wenn der Kanisterinhalt durchgelaufen ist, bleibt die Säule mit dem Säuregemisch 20 Minuten stehen lassen und wird dann kurz durchgespült. Im Detail müssen die Bedienungsanleitungen des jeweiligen Herstellers beachtet werden.

Mit etwas Übung beträgt der reine Zeitaufwand für die Regenerierung der Säulen ohne Wartezeit etwa 30 Minuten. Die Gesamtzeit hängt von der Größe der Säulen bzw. der Menge Harz ab. Das Ausgangswasser bestimmt, wie oft regeneriert werden muss. Je Säule kann mit etwa einer Stunde Dauer gerechnet werden, wenn die Säulen eine übliche Größe von ca. 1 Liter Inhalt haben.

Vor der Anschaffung einer VE-Anlage sollte berechnet werden, welche Wassermengen zum Wasserwechsel in welchem Zeitraum benötigt werden.

Beispiel:

Die Säulen haben bei jeweils einem Liter Harz ein theoretisches Enthärtungsvermögen von insgesamt 4500 Härtelitern. Das Ausgangswasser hat eine Gesamthärte von 33° dH.
4500 geteilt durch 33 ergibt ca. 136 Liter enthärtetes Wasser bevor die Säulen erschöpfen. Bei einem Bedarf von 50 Liter pro Woche muss nach jeweils zwei Wochen regeneriert werden. Die Regenerierzeit pro Säule beträgt 30 – 45 Minuten.

Um nicht so oft Regenerieren zu müssen, sind größere Säulen mit einer größeren Menge Harz besser. Es wird dann aber die Menge der verdünnten Salzsäure HCL und Natronlauge NaOH größer, die zum Regenerieren benötigt werden.

Die während des Regenerierens angefallene Regenerierflüssigkeit muss unbedingt neutralisiert werden.

Wie hoch die laufenden Kosten sind

Für die Säure und Lauge wird keine p. a. (pro analysi) Qualität aus der Drogerie oder der Apotheke benötigt. Einfache technische Qualität reicht aus. Diese ist wesentlich preiswerter.

Ein Liter 30 %iger Salzsäure HCL kostet 3 bis 4 €. Ein Kilo NaOH kostet 8 bis 10 €. Bei einem wöchentlichen Verbrauch von 150 bis 200 Liter vollentsalztem Wasser betragen die Kosten bei einem Ausgangswasser mit GH 15 etwa 80 €.

Was mit den Rückständen gemacht wird

Die Rückstände nach der Regeneration können zusammengeschüttet werden. Es entsteht dann im Grunde Salzwasser mit den unerwünschten, d. h. von der Anlage zurückgehaltenen Salzen. Nach der Formel (H302+ Cl-) + (Na+ OH-) -> 2H2O + Na+ + Cl- entsteht Kochsalz gelöst in Wasser. Dieses kann in den Abfluss oder die Toilette geschüttet werden.
Zur Sicherheit kann vorher der pH-Wert gemessen und ggf. mit Ätznatron neutralisiert werden.

Dupla 80511 Reinstwasserfilter mit Farbindikator, Einheitsgröße
  • Filtergehäuse gefüllt mit 500 ml Duresin RI
  • Wird einer Osmoseanlage nachgeschaltet
  • Inklusive Schlauchanschlüssen für Osmoseanlagen
AquaAllEx Vollentsalzerharz 1 Liter
  • All EX Vollentsalzer Harz 1 Liter
  • Mischbettharz-Vollentsalzung, bringt destillatgleiches Wasser von höchster Reinheit
  • Bindet alle neagtiven und positiven Ionen - Der Leitwert liegt unter 1µS, GH=0, KH=0, Kieselsäure= 0

Warum sich der Leitwert des erzeugten Wassers mit der Zeit verändert

Während der Laufzeit einer Vollentsalzanlage nimmt der Leitwert bis zur jeweils nächsten Regeneration hin und wieder sprungartig zu.

Der Leitwert einer frisch regenerierten Anlage liegt z. B. relativ lange bei 0,5 – 0,8 µS/cm. Nach einer bestimmten Menge Litern steigt er relativ schnell auf rund 6 – 7 und später nochmal einmal auf 12 – 14 µS/cm. Kurz bevor die nächste Regeneration notwendig wird, ist der Leitwert dann etwa 18 – 20 µS/cm.

Der Leitwert nimmt also nicht gleichmäßig zu, sondern erhöht sich in Sprüngen.

Die Ursache ist, dass in den Anlagen verschiedene Adsorberharze verwendet werden. Diese sind unterschiedlich beladbar und erreichen ihre maximale Kapazität zu unterschiedlichen Zeitpunkten.

Wie ein Ionenaustauscher selbst gebaut wird

Material

  • 1 Plexiglassäule mit 120 cm Länge, 13 cm Durchmesser und 6 mm Stärke aus einem Fachmarkt für Plexiglas bzw. aus einem Acrylglashandel
  • 1 Plexiglassäule mit 80 cm Länge, 13 cm Durchmesser und 6 mm Stärke aus einem Fachmarkt für Plexiglas bzw. aus einem Acrylglashandel
  • 2 Deckel aus Plexiglas 16 x 16 cm, Stärke 6 mm
  • 2 Böden aus Plexiglas 25 x 25 cm, Stärke 6 mm
  • 20er Rohr
  • 4 PVC-Tüllen mit Außengewinde für 20er Rohr
  • 4 PVC-Tüllen mit Innengewinde für 20er Rohr
  • Dichtungsringe
  • Harzdüse
  • 11 L Anionenharz
  • 8 L Kationenharz
  • Schlauch

Bauhinweise

  • In die Deckel jeweils 2 Löcher mit einem Durchmesser von 2 cm bohren.
  • Als Anschlüsse verschraubbare PVC-Teile verwenden, d. h. jeweils 4 Tüllen mit Außen- und 4 mit Innengewinde für 20er Rohr.
  • Die Anschlüsse durch die Deckel miteinander verschrauben und mit Dichtungsringen abdichten.
  • In jeweils einen Anschluss ein Rohr einkleben, das bis kurz über den Boden der Röhre geht.
  • In die anderen beiden Anschlüsse ein Stück Rohr kleben. Auf die Rohre je eine entsprechende Harzdüse kleben, die das Ausschwemmen des Harzes verhindern.
  • Die Deckel mit speziellem säure- und laugenbeständigem Plexiglaskleber auf die Röhren festkleben. Nur Plexiglaskleber verwenden, weil dieser dauerhaft festhält und säure- und laugenbeständig ist.
  • Der Kleber braucht 16 Stunden bis er richtig fest wird.
  • Das Harz einfüllen.
  • Die Böden aufkleben.
  • Nach weiteren 16 Stunden ist der Austauscher fertig.
  • Je nach verwendeten Harzen muss zuerst regeneriert werden.

Was ein Teilentsalzer beim Ionenaustauscher

Bei der Teilentsalzung wird nur der Kationentauscher verwendet. Dieser tauscht alle Kationen im Wasser gegen H+, also Kalzium, Magnesium, Kalium usw.
Alle Salze werden in die entsprechende Säure umgewandelt. Aus Sulfat wird Schwefelsäure, aus Nitrat Salpetersäure, aus Chlorid Salzsäure, aus Phosphat Phosphorsäure usw.

Das ablaufende Wasser ist stark sauer. Der pH-Wert gibt ja die Konzentration der H+ Ionen an.

In der Grundform sind Kationenaustauscher mit Natrium-Ionen beladen. Kationen wie Kalzium, Magnesium usw. können diese Natrium-Ionen leicht verdrängen. Die Natrium-Ionen gelangen im Gegenzug in das Wasser. Kalzium ist zweiwertig. Natrium ist einwertig.

Um ein Kalzium-Ion im Austauscher einzulagern müssen deshalb zwei Natrium-Ionen in das Wasser abgegeben werden.
Um ein mit Kalzium beladenes Ionentauscherharze mit Kalzium zu regenerieren, muss daher ein Überschuss an Natrium-Ionen vorhanden sein. Deshalb wird verdünnte Salzlösung zur Regeneration des Harzes verwendet. Die Natrium-Ionen verdrängen die Kalzium-Ionen wieder aus dem Austauscher. Die Solelösung wird durch eine Spülung mit Wasser aus dem Harzbett verdrängt.

Nach der Enthärtung ist nicht mehr Kochsalz im Wasser als vor der Enthärtung. Die Ionenbilanz insgesamt bleibt unverändert. Deshalb wird der Vorgang Neutraltausch genannt.

Für die Aquaristik ist der Neutralaustausch in einigen Fällen möglich.
Wenn das Ausgangswasser fast nur aus Karbonaten und Bikarbonaten besteht, erzeugt die Teilentsalzung fast destilliertes Wasser. Es entsteht dann fast nur die zugehörige Saure, also Kohlensäure. Die Kohlensäure kann durch intensive Belüftung ausgetrieben werden. Den Rest der Säuren kann neutralisiert werden, indem das teilentsalzte Wasser mit Leitungswasser verschnitten wird.
Teilentsalzung lässt sich also einsetzen, wenn die Wasserhärte überwiegend von der Karbonathärte bestimmt wird, d. h. wenn die Karbonathärte mindestens 80 % der Gesamthärte ausmacht.

Wichtiger als die Wasserhärte ist in der Aquaristik der Leitwert des Wassers. Die Entwicklung von Fischlaich hängt z. B. vom Leitwert ab. Durch die Osmoseregulation schrumpft das Ei je nach Leitwert oder es quillt zu stark auf. In beiden Fällen kommt es zu Entwicklungsstörungen beim Fischnachwuchs.

Durch den Neutraltausch ändert sich die Leitfähigkeit praktisch nicht. Je nach Temperatur kann der Leitwert sogar etwas ansteigen. Das Wasser für die Aquaristik wird deshalb besser mit anderen Verfahren entsalzt bzw. enthärtet.

Geeignet sind Ionentauscher in OH- bzw. H+-Plus-Form. Der H+-Tauscher sollte vor den OH-Tauscher geschaltet werden. Ebenfalls geeignet sind Mischbettharze und Umkehrosmoseanlagen. Bei Bedarf kann ein Mischbetttauscher nachgeschaltet werden.

Bei einem Vollentsalzer werden auch die Säurereste ersetzt und es entsteht reines Wasser.

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  • Wird einer Osmoseanlage nachgeschaltet
  • Inklusive Schlauchanschlüssen für Osmoseanlagen

Unser Aquaristik Adventskalender:

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Letzte Aktualisierung am 6.12.2019 / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API