Ionenaustauscherharze sind Verbindungen, die sich nicht auf hohem molekularem Niveau lösen und bei Wechselwirkung mit den ionischen Elementen einer Lösung eine Reaktion hervorrufen können. Ionite haben ein dreidimensionales Gel oder eine makroporöse Struktur. Harze werden verwendet, um Wasser zu reinigen, zu erweichen und zu entsalzen.
Harzklassifizierung
Solche Zusammensetzungen sind unterteilt in Kationenaustausch, Anionenaustausch, bipolar.
Kationenaustauschverbindungen können schwach sauer und stark sauer sein. Letztere können unabhängig vom pH-Wert Kationen austauschen. Die erste Arbeit nur mit einem Indikator von mindestens 7.
Anionenaustauschzusammensetzungen sind stark basisch und schwach basisch. Die ersten Anionenaustauscher haben die Eigenschaft, Anionen in Lösungen bei jedem pH-Wert auszutauschen, was schwach basische Anionenaustauscher nicht können. Für sie sollte der Indikator zwischen eins und sechs liegen. Es werden auch Anionenaustauscher mit mittlerer und gemischter Aktivität gefunden.
Eigenschaften und Funktionsprinzip
Ionenaustauscherharze sind unlösliche Polyelektrolyte. Ein mehrfach geladenes Ion ist aufgrund des hohen Molekulargewichts bewegungslos. Es ist die Basis des Ionenaustauschers, ist mit kleinen mobilen Elementen mit dem entgegengesetzten Wert verbunden und kann diese wiederum in Lösung austauschen.
Wenn Filterflüssigkeit durch einen Harzfilter fließt, wird sie gereinigt:
- von gefährlichen chemischen Verunreinigungen;
- aus Kalium und Magnesium bildende Schuppen;
- aus Salzen von Schwermetallen, Eisenverbindungen.
Das Funktionsprinzip von Filtrationsgeräten mit Ionenaustauscherharz zielt auf die Reinigung und Verbesserung der Qualität von hartem Wasser ab. Harzpolymerkugeln enthalten anfänglich "freie" Ionen, die in der Lage sind, ionische Partikel anderer Substanzen einzufangen.
Fragmente des Ionenaustauscherharzes quellen im Wechselwirkungsprozess mit dem Wasserstrom auf. Der Wert von kugelförmigen Polymeren kann 4 mm erreichen.
Die Flüssigkeit, die Schwermetallionen und schädliche Bestandteile abgibt, erhält im Gegenzug neutrale Verbindungen.
Neben Helium gibt es makroporöse Ionenaustauscher. Ihre Vorteile sind eine leichte Volumenänderung, eine bessere Adsorption, die Dauer von Stoffwechselprozessen und eine beschleunigte Filtration.
Geltungsbereich
Aufgrund des Erweichungs- und Entsalzungseffekts werden Ionenaustauscherharze zur Aufbereitung von Brauchwasser in der Wärme- und Energieindustrie sowie in der chemischen Industrie eingesetzt. In der hydrometallurgischen Industrie werden sie zur Arbeit mit Nichteisen- und Seltenmetallen verwendet. Ioniten können auch Abwasserteiche reinigen. Anionite werden häufig in der Aquarienwasseraufbereitung eingesetzt - sie tragen zur Schaffung komfortabler Lebensbedingungen für Fische und Pflanzen bei.
Ionenaustauschfilter haben im Alltag viele nützliche Eigenschaften:
- Auf Sanitär- und Heizgeräten von Haushaltsgeräten, einem Kessel oder einer Gassäule bildet sich kein Zunder.
- Die Zerbrechlichkeit der Haare und die Trockenheit der Haut nehmen ab, Schuppen verschwinden;
- der Verbrauch an Waschmittelzusammensetzungen wird dreimal reduziert;
- Wasserhähne und Wasserhähne hinterlassen graue und rostige Ablagerungen.
Wenn sich am Heizelement kein Zunder bildet, wird der Stromverbrauch erheblich reduziert.
Die Verwendung von Ionenaustauscherharzen im Haushalt ist nicht gefährlich, da diese Substanzen nicht toxisch sind. Sie neigen nicht zur Selbstentzündung, explodieren nicht. Filterelemente mit solchen Harzen sind vor dem Kessel, Kessel oder Durchflusserhitzer montiert.
Kriterien der Wahl
Ionenaustauscherharze finden Sie in Geschäften, die Wasseraufbereitungsprodukte verkaufen, oder im World Wide Web.
Bei der Auswahl müssen Sie auf folgende Merkmale achten:
- Feuchtigkeit. Die Zusammensetzung enthält chemisch gebundene Feuchtigkeit. Wenn Sie es loswerden, führt dies zur Zerstörung des Ionenaustauscherharzes.
- Die Kapazität der Ionen. Es funktioniert, volumetrisch, Gewicht. Die letzten beiden Indikatoren sind Standard, sie werden im Labor ermittelt. Ihre Werte sind in der Begleitdokumentation aufgeführt. Das Volumen der Arbeitskapazität kann nicht ermittelt werden, da die Indikatoren in Abhängigkeit von Form und Tiefe der Harzfilterschicht bestimmt werden. Die Eingangseigenschaften der zu reinigenden Flüssigkeit sind ebenfalls wichtig.
- Filtrationsrate und Regenerationsgrad sowie die Menge der eingeschlossenen Verunreinigungen.
Für eine problemlose Reinigung und Filterleistung wird empfohlen, die Patronen mindestens einmal für vier bis sechs Monate auszutauschen.
Merkmale der Verpackung und Lagerung
Gemäß GOST 20301-74 werden Ionenaustauscherharze in Polyethylenbeuteln verpackt. Das maximale Gewicht einer Packung kann bis zu 50 kg betragen. Diese Komponenten dürfen auch in Dosen oder Behältern aus Propylen verpackt werden.
Die durchschnittlichen Kosten für Ionenaustauscherharz in Russland betragen 120–150 Rubel pro Liter.
Während des Transports oder der Lagerung ist das Vorhandensein von Harzkationenaustauschern in der Nähe von Anionenaustauschern, oxidierenden Substanzen oder Lösungsmitteln nicht akzeptabel.
Die Lagerung von Produkten ist nur in trockenen Räumen mit guter Belüftung und einem Temperaturbereich von mindestens zwei Grad Wärme zulässig. Das Zusammenlegen von Paketen ist in einem Abstand von mehr als einem Meter zu Geräten zulässig, die den Raum heizen. Die Haltbarkeit der Harze beträgt 12 Monate.
Ionenaustauscherharzrückgewinnung
Filterelemente mit Ionenaustauscherharzen zur industriellen oder häuslichen Wasserenthärtung erfordern systematische Kartuschenwechsel. Es ist wirtschaftlicher, das Regenerationssalz regelmäßig aufzufüllen. Solche Maßnahmen sind nicht arbeitsintensiv, aber ihre Produktivität ist nicht so hoch. Darüber hinaus können Sie den Filter längere Zeit nicht wiederbeleben. Um eine effektive Erweichung zu erzielen, müssen Sie den Füllstoff vollständig ersetzen.
Das Auffüllen des Kieskissens und das Filtern der Ladung ist nicht schwierig, aber das Entladen des verbrauchten Füllers ist keine leichte Aufgabe. Insbesondere wenn der Vorratsbehälter der Filtervorrichtung aus Glasfaser besteht und nicht mit einem Abflusssystem ausgestattet ist. Nachdem es vom Wasserversorgungssystem getrennt und das Steuerventil zerlegt wurde, sind ernsthafte Anstrengungen erforderlich, um den massiven Filter vom Haus auf die Straße zu bringen.
Wenn dies erfolgreich ist, werden sie entladen. Um dies zu tun:
- Legen Sie das Filterelement seitlich auf eine ebene Fläche.
- Zum Einführen des Rohrs zum Heben von Wasser mit einer Schlauchklemme einen verstärkten Schlauch anbringen, um unter einem bestimmten Druck Wasser durch das Rohr zu leiten.
- Spülen Sie den gelösten Füllstoff mit einem Wasserstrahl.
- Nachdem der Behälter vollständig leer ist, entfernen Sie den Wasserschlauch vom Enthärter oder Filterelement.
- 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 Wasseraufbereitungssystemen spezialisiert haben. Problematisch ist auch die Selbstauswahl eines Filterelements für Wasser. Bei der Auswahl teurer Geräte ist es besser, sich an einen Spezialisten zu wenden.
Die beste Lösung wäre, sich an die Organisation zu wenden, die an der Installation von Filtergeräten beteiligt ist und eine vollständige Palette von Diensten bereitstellt. Dies kann professionelle Beratung, Analyse des Wassers aus einem Brunnen oder Brunnen, Unterstützung bei der Auswahl der richtigen Ausrüstung, Lieferung und Installation des Geräts sowie Kundendienst sein.
