Ionenaustausch

Ionenaustausch ist, wie der Name schon sagt, der Austausch von Ionen zwischen geladenen Teilchen im Wasser mit Ionenaustauschern wie etwa H+ und OH-. Der Prozess ist reversibel und das Ionenaustauscherharz kann durch Auswaschen überschüssiger Ionen regeneriert werden.

Wie funktioniert Ionenaustausch?

Das Wasser mit den gelösten Salzen wird durch Schichten von Ionenaustauscherharzen geleitet. Die Harze selbst sind poröse Perlen von unter 1 mm Dicke, die aus hochgradig vernetzten unlöslichen Polymeren mit einer großen Anzahl stark ionischer Austauschgruppen bestehen. Die ionisierten Verunreinigungen werden von diesen Harz-Perlen angezogen und konkurrieren in Abhängigkeit von ihren relativen Ladungsdichten (Ladung pro hydriertem Volumen) um diese Ionenaustauschgruppen.

Ionenaustauscher-Perlen sind entweder kationisch oder anionisch. Das heißt, sie tauschen entweder H+ Ionen gegen Kationen (z. B. Na+, Ca2+ und Al3+) oder OH- Ionen gegen Anionen (z. B. Cl-, NO3- und SO42-) aus. Das Wasserstoffion H+ aus dem Kationenaustauscher verbindet sich anschließend mit dem Hydroxylion OH- des Anionenaustauschers zu Reinwasser.

Schichten aus Ionenaustauscherharzen sind in Form von Kartuschen oder Zylindern erhältlich und werden typischerweise für einen bestimmten Zeitraum verwendet. Sie müssen ausgetauscht werden, sobald Kationen und Anionen die meisten der H+ und OH- aktiven Gruppen im Harz ersetzt haben. Erschöpfte Kartuschen können regeneriert werden, indem sie mit starken Säuren oder Basen durchgespült werden, die einen Überschuss an wünschenswerten Ionen enthalten. Dies kehrt den gesamten Prozess um und entfernt die unerwünschten Kationen und Anionen, erfordert jedoch den Einsatz von aggressiven Chemikalien.

Warum ist ELGA besser?

Bei allen Entionisierungsprozessen besteht die Gefahr, dass schwach ionisierte Verunreinigungen aus den Harzen und damit in Ihre Anwendung eluieren, sobald sich die Harze der Erschöpfung nähern. Dies liegt daran, dass nach einer bestimmten Verwendungsdauer die Ionenaustauschkapazität einer Kartusche nachlässt und schwach ionisierte Verunreinigungen zuerst freigesetzt werden - sogar bevor der spezifische Widerstand des aufbereiteten Reinstwassers unter 18,2 MΩ cm gefallen ist. Die patentierte PureSure® Technologie von ELGA verhindert dies.

PureSure® ist ein Verfahren mit zwei Ionenaustausch-Kartuschen und Leitfähigkeitsüberwachung zwischen den beiden Patronen, das genaue Ergebnisse und einen ununterbrochenen Arbeitsablauf garantiert. Wenn die erste Aufbereitungskartusche sich der Erschöpfung nähert und schwach gebundene Ionen wie organische Stoffe und Kieselsäure freisetzt, hält die zweite Aufbereitungskartusche diese Verunreinigungen zurück. Damit haben Sie Zeit, die erste Aufbereitungskartusche zu wechseln, ohne dass Ihre Ergebnisse in der Zwischenzeit beeinträchtigt werden. PureSure® garantiert zu jedem Zeitpunkt eine optimale Reinstwasserqualität. Ein erforderlicher Kartuschenwechsel wird frühzeitig angekündigt und die Lebensdauer der Verbrauchsmaterialien verlängert.

Ionenaustausch - Nutzen und Einschränkungen 

✓ Entfernt gelöste anorganische Ionen, und erzeugt einen spezifischen Widerstand von bis zu 18,2 MΩ cm (bei 25 °C) und eine Gesamtionenkontamination von <1 ppb 

✓ Regeneration der Harze durch Entionisierung mit Säuren und Basen möglich

✓ Kostengünstige Wasseraufbereitungslösung

⨯ Entfernt Bakterien, organische Stoffe, Partikel oder Pyrogene nicht effektiv

⨯ Begrenzte Kapazität – wenn alle Ionengruppen besetzt sind, werden die Ionen nicht mehr zurückgehalten