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Thema: neues, trockenes Anionenharz  (Gelesen 30962 mal)

Offline Robert B

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #30 am: 26-10-2013, 12:48:01 »
Hallo Peter,

falls das mit den Huminstoffen stimmt, dürfte das Harz auch keine anderen organischen Stoffe entfernen.

Schau dir mal das Seachem Purigen an. Aus meiner Sicht ist das eine sehr gute Möglichkeit organische Stickstoffverbindungen aus dem Wasser zu entfernen, ohne die Nachteile der Nitratharze, die alle das Anionenspektrum im Wasser stark verändern, also Nitrat, Sulfat, Hydrogencarbonat gegen Chlorid tauschen. Das gilt wie Markus schon sagt, auch für die selektiven Harze.

Gruß,
Robert
 

Offline Sven-W

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #31 am: 26-10-2013, 17:23:20 »
Hallo Peter,

Wenn man es noch mit OH Ionen beladen könnte, würde es auch noch den PH Wert stabilisieren.

das möchte ich demnächst mal mit dem MP64 als schwach basischen Ionentauscher versuchen. Sollte das funktionieren ließe sich nicht nur der pH-Wertabfall verzögern sondern es ließe sich auch die Einsatzdauer des Anionentauschers der VE zwischen den Regenerationszeitpunkten strecken.

Ob sich das SR7 auch mit Natronlauge regenerieren lässt, ist höchst fragwürdig. Sicherlich hat es, wie Markus schreibt, keine hundertprozentige Nitratselektivität, aber es könnte den Regeneriermitteleinsatz dann hochtreiben, um einen OH-Tausch zu erzwingen. Dann könnte man von vornherein einen gewöhnlichen Anionentauscher verwenden.

Auch altern Harze, so dass stark basische Harze nach einiger Benutzungszeit ein schwach basischer Charakter ausbildet.
Das ist eine Eigenschaft, die insbesondere Typ-2-Anionentauscher wie das MP600 betrifft. Der Effekt beschleunigt sich, wenn man das MP600 mit einer Temperatur von über 30 °C betreibt. Für den Einsatz als Nitratharz dürfte dies allerdings weitestgehend unerheblich sein. Momentan habe ich ja das MP64 als Nitrattauscher in Chloridbeladung im Einsatz und das funktioniert ebenso wie mit einem stark basichen Anionentauscher.
Gruß Sven
 

Offline Robert B

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #32 am: 26-10-2013, 17:53:12 »
Hallo zusammen,

ein Nitratharz in der OH-Form wird den pH-Wert nicht stabilisieren sondern in die Höhe treiben. Es wird ja nicht nur Nitrat getauscht (da wäre es in der Tat stabilisierend, da bei der Nitrifizierung ein Proton ensteht), sondern auch Sulfat und Hydrogencarbonat.

Das gilt auch für die selektiven Nitratharze, denn die sind nicht wirklich selektiv, sondern in der Selektivitätsreihenfolge ist nur Nitrat gegen Sulfat getauscht worden, sodass ein teilweise beladenes Harz kein Nitrat mehr abgibt. Aber ein frisch regeneriertes Harz tausch auch hier die o.g. Ionen gegen Chlorid.

Gruß,
Robert
 

Offline Sven-W

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #33 am: 26-10-2013, 19:26:07 »
Hallo Robert,

ein Nitratharz in der OH-Form wird den pH-Wert nicht stabilisieren sondern in die Höhe treiben.

daher habe ich mir überlegt, dies zunächst mit einem schwach basischen Anionentauscher (MP64) zu testen. Schwach basische Anis tauschen nur bei pH-Werten kleiner oder gleich 7 OH. So habe ich das zumindest in einem Lehrskript einer Universität gelesen.

Sollte dann die Effizienz des Nitrattausches verringert werden, ist das weniger tragisch. Das makroporöse Ani-Harz hat hauptsächlich die Aufgabe, organische Belastungen aus dem Wasser zu adsorbieren. Die Aufgabe des Ionentauschs kommt dem Vollentsalzer zu, der dann nach Bedarf zugeschaltet wird.
Gruß Sven
 

Offline Robert B

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #34 am: 26-10-2013, 22:14:28 »
Hallo Sven,

Zitat
daher habe ich mir überlegt, dies zunächst mit einem schwach basischen Anionentauscher (MP64) zu testen. Schwach basische Anis tauschen nur bei pH-Werten kleiner oder gleich 7 OH. So habe ich das zumindest in einem Lehrskript einer Universität gelesen.
interessant, aber durchaus vorstellbar! Kannst du den Link mal einstellen?

Zitat
Sollte dann die Effizienz des Nitrattausches verringert werden, ist das weniger tragisch. Das makroporöse Ani-Harz hat hauptsächlich die Aufgabe, organische Belastungen aus dem Wasser zu adsorbieren. Die Aufgabe des Ionentauschs kommt dem Vollentsalzer zu, der dann nach Bedarf zugeschaltet wird.
Hier vermute ich allerdings einen Pferdefuß. Wenn pH 7 erreicht sein sollte, und das Harz dann keine Ionen mehr tauscht, könnte mich mir vorstellen, dass auch die von dir gewünschte Adsorption organischer Substanzen nicht mehr funktioniert. Wie zu Anfang des Threads gesagt, ich denke das ist keine Adsorption im eigentlichen Sinne sondern auch ein Ionenaustausch.

Gruß,
Robert
 

Offline Sven-W

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #35 am: 27-10-2013, 19:14:23 »
Hallo Robert,

Zitat von: Robert B
Kannst du den Link mal einstellen?

ja natürlich.

Link Skript Ionentausch

Ich habe gestern auch noch ein interessantes Dokument von Bayer zum Ionentausch gefunden. Darin gibt es auch ein paar Hinweise zur Adsorption organischer Substanzen. Wenn ich es richtig gelesen habe, spielen da Vorgänge wie Influenz, Van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrücken eine Rolle.

Dokument Bayer

Das Dokument scheint zwar schon ein paar Tage auf dem Buckel zu haben, aber ich denke die Grundaussagen gelten nach wie vor. Vielleicht kannst Du als Fachmann etwas mehr damit anfangen als ich.....
Gruß Sven
 

Offline Peter L.

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #36 am: 29-10-2013, 20:47:05 »
Hallo zusammen,

es gab im Diskusbrrief vor einiger Zeit ein Beitrag zum Thema Nitratharz, ich werde am Wochende mal suchen, ob ich Ihn finde. Wenn ich mich recht erinnere war der Tenor des Beitrages, dass das MP 62 grundsätzlich besser als Nitart- Phosphatharz usw. geeignet ist als das MP 600.

Das MP 62 sollte dem Beitrag zur Folge mit OH Ionen beladen werden. Meines etwas verstaubten Wissens zur Folge, sollte MP 62 in der OH Form aber nur mit kationenfreien Wasser betrieben werden??

Hmm, ich muss es wie gesagt nochmal nachlesen, die Produktbeschreibungen von Lewatit zu den einzelnen Harzen finde ich etwas dürftig, da werden oft nur die Haupteigenschaften von den Harzen beschrieben.
Gruß Peter
 

Offline Sven-W

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #37 am: 30-10-2013, 19:46:24 »
Hallo Peter,

Zitat von: Peter L.
Wenn ich mich recht erinnere war der Tenor des Beitrages, dass das MP 62 grundsätzlich besser als Nitart- Phosphatharz usw. geeignet ist als das MP 600.

zu dieser Aussage wäre natürlich auch die entsprechende Argumentation von Interesse, um zu wissen was die entscheidenden Fürsprecher für das schwach basische MP62 sind.

Zitat von: Peter .
Das MP 62 sollte dem Beitrag zur Folge mit OH Ionen beladen werden. Meines etwas verstaubten Wissens zur Folge, sollte MP 62 in der OH Form aber nur mit kationenfreien Wasser betrieben werden??
Wenn ich das jetzt mal umformuliere, beschreibst Du einen Entsalzer. Das hätte dann nichts mehr mit einem Nitrat-Phosphat-Tauscher gemein, da zwangsläufig ein stark basischer Kati vorgeschaltet werden müsste.

Die immerwieder auftauchende Aussage, Anionentauscher keinesfalls mit kationenbehafteten Wasser zu betreiben, erschließt sich mir bisher noch nicht. Ich denke da vor allem auch an die Natriumhydroxidlösung als Regenerierflüssigkeit. Diese enthält ja zu Hauf Natrium, ein Kation.



Gruß Sven
 

OnkelJosch

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #38 am: 31-10-2013, 11:18:03 »
Hallo,
vielleicht finden sich auf diesen Seiten (z.B.)ein paar brauchbare Erklärungen?
http://www.chemgapedia.de/vsengine/glossary/de/stark_00032basischer_00032anionenaustauscher.glos.html
oder unter - schwach basischen Anionenaustauschern oder  - Protonierung
Gruß
« Letzte Änderung: 31-10-2013, 11:40:13 von OnkelJosch »
 

Offline Peter L.

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #39 am: 01-11-2013, 10:19:33 »
Hallo Sven,

ich habe auf der Internetseite vom Diskusbrief folgende Argumentation gefunden, die auch den von mir genannten Beitrag widerspiegelt.

Quelle DISKUS BRIEF :

Zitai Anfang

Nein, eine Nitratabsenkung mit einem Nitrataustauscher, der zwar Nitrat entfernt, aber dafür Chlorid ins Wasser abgibt und so das Ionenverhältnis des Aquarienwassers verfälscht, ist nicht mehr zeitgemäß. Da gibt es schon bessere Produkte (siehe frühere Ausgaben unserer Zeitschrift; z.B. Reinhard Karl: Ionentauscher für die aquaristische Praxis, Teil 1: Nitratentfernung mit nitratselektiven Anionentauschern. DISKUS BRIEF 3/1999) – es muss ja nicht gerade der in unserem Buch "Diskus-Aquarien und Großanlagen" beschriebene Schwefelfilter (autotropher Nitratreaktor) sein.


Wenn Sie den Nitratgehalt nicht durch einen stärkeren und/oder öfters stattfindenden Wasserwechsel senken können (oder wollen), dann ist der Einsatz von Austauscherharzen eine sinnvolle Alternative. Verwenden Sie aber keine Harze, die zwar Nitrat entfernen, dafür aber Chlorid ans Wasser geben. Wesentlich besser sind die schwach basischen Anionenaustauscher, z.B. Lewatit MP62, die neben Nitrat auch noch Chlorid, Sulfat und Phosphat aus dem Wasser entfernen und die Karbonathärte stabilisieren. Damit besteht auch nicht die Gefahr eines Säuresturzes.

Zitat Ende

Zitat
Wenn ich das jetzt mal umformuliere, beschreibst Du einen Entsalzer. Das hätte dann nichts mehr mit einem Nitrat-Phosphat-Tauscher gemein, da zwangsläufig ein stark basischer Kati vorgeschaltet werden müsste.

MP62 kann offensichtlich auch ohne Kationentauscher betrieben werden, der Vorteil ist hierbei offensichtlich, wenn es denn einer ist, das das Wasser nicht mit Chlorid angereichert wird. Wobei eine Verschiebung des Ionenverhältnisses beim aleinigen Einsatz von MP 600 oder MP62 immer stattfindet. Wenn man es genau nimmt findet eine Verschiebung des Ionenverhältnisses im AQ über die Zeit, durch die Fütterung, den Verbrauch an Mineralien, die Ansammlung von Nitrat und Phosphat usw. sowieso immer statt.

Im Meerwasserbereich wird das Harz MP 62 auch als Nitratharz verwendet.
Gruß Peter
 

Offline Peter L.

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #40 am: 01-11-2013, 12:04:17 »
Hallo Josch,

Quelle => http://www.chemgapedia.de



Zitat
Schwach basische Anionenaustauscher sind Anionenaustauscher, die schwach basische funktionelle Gruppen besitzen. Sie können in protonierter Form Anionen austauschen. In unprotonierter Form können sie nicht als Austauscher arbeiten, weil Anionenaustauscher Polykationen sein müssen. Unprotonierte schwach basische Anionenaustauscher können aber Anionen aus genügend sauren Lösungen festhalten, weil sie durch die Säure protoniert werden. Schwach basische Anionenaustauscher besitzen primäre, sekundäre oder tertiäre Amino-Gruppen als funktionelle Gruppen. Sie können bereits durch milde Basen wie Natriumcarbonat- oder Ammoniak-Lösung regeneriert werden.

Jetzt habe ich mir die Angaben zu den Ionentauschern in dem von dir genannten Link durchgelesen. Nach obiger Angabe würde es ja bedeuten, das schwach basische Anionenaustauscher in sauren Aquarienwasser Anionen austauschen und in basischen Wasser nicht oder zunehmend schlechter, da immer weniger Protonen im basischen Wasser vorhanden sind.

Auf welche Wirkungsweise ist der erfolgreiche Einsatz von schwach basischen Anionenaustauscher im Meerwasser zurück zuführen? Sind die vorhandenen Protonen ausreichend, um ein Austausch zu ermöglichen? Meerwasser besitzt einen PH Wert von PH 8,5?

Bist du da im Thema?
Gruß Peter
 

Offline Sven-W

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #41 am: 01-11-2013, 21:03:49 »
Hallo Peter,

Zitat von: Peter L.
Verwenden Sie aber keine Harze, die zwar Nitrat entfernen, dafür aber Chlorid ans Wasser geben.
die Chloridabgabe ist vollkommen unabhängig von stark- oder schwachbasischen Anionenharz. Es hängt allein davon ab, mit welchen Ionen man das Harz regeneriert. Ich habe sowohl MP500 (stark basisch) als auch MP64 (schwach basisch) mit Chlorid beladen verwendet.

Zitat von: Peter L.
z.B. Lewatit MP62, die neben Nitrat auch noch Chlorid, Sulfat und Phosphat aus dem Wasser entfernen und die Karbonathärte stabilisieren. Damit besteht auch nicht die Gefahr eines Säuresturzes.
Das schwachbasische Anionenharz kann gegenüber dem starkbasischen Harz kein HCO3- tauschen. Wenn dem pH-Abfall entgegengewirkt wird, liegt es an der Abgabe von OH-.

Zitat von: Peter L.
MP62 kann offensichtlich auch ohne Kationentauscher betrieben werden
Das kann man erstmal mit jedem Anionenharz machen. Der Kationenfreie Betrieb ist in meinen Augen ausschließlich an die Entsalzerverwendung gebunden, um dort eine entsprechende Güte des Endprodukts zu gewährleisten.

Zitat von: Peter L.
der Vorteil ist hierbei offensichtlich, wenn es denn einer ist, das das Wasser nicht mit Chlorid angereichert wird. Wobei eine Verschiebung des Ionenverhältnisses beim aleinigen Einsatz von MP 600 oder MP62 immer stattfindet.
Wie gesagt, ich kann das MP600 ebenso mit OH- beladen und schon gibt es auch kein Chlorid an das Wasser ab. Der Nachteil am stark basischen MP600 ist, dass es auch noch im alkalischen und stark alkalischen Wasser arbeitet.

MP62 funktioniert laut Datenbatt im pH-Wertbereich von 0 bis 8. Das von mir verwendete MP64 nur im sauren Bereich und hat als Obergrenze für den OH-Tausch pH=7.

Zitat von: Peter L.
Im Meerwasserbereich wird das Harz MP 62 auch als Nitratharz verwendet
Bist Du dir da sicher? Ich kann mir nicht wirklich vorstellen, wie dies funktionieren soll. Die Beladung mit Cl- scheidet wohl aus. Meerwasser hat ja selbst einen hohen Cl-Gehalt und somit würde das NO3- möglicherweise wieder zurückgetauscht werden. Schlimmstenfalls hole ich mit dem Meerwasser die organischen Geschichten wieder aus dem Harz zurück ins Wasser! Wird es mit OH- beladen, tauscht es alle Anionen, mit Ausnahme der schwachen wie HCO3-. Damit würde wohl am meisten Cl- gebunden werden. Dann bleibt noch die Frage nach der Funktion im alkalischen Wasser?

Gruß Sven
 

Offline Peter L.

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #42 am: 02-11-2013, 10:30:03 »
Hallo Sven,

du hast dich mit diesem Thema in der Vergangenheit wohl sehr auseinander gesetzt. :good:

So wie du es aus deiner Sicht beurteilst, wäre es auch schlüssig.

Hast du das MP 64 jetzt schon im Einsatz? Wenn ja wie sind die ersten Erfahrungen?

Das das MP62 bei der Meerwasserabteilung zum Einsatz kommt, habe ich bei meiner Internetrecherche, die ich zu diesem Thema durchgeführt habe, gelesen und wurde in einer Anfrage von einem Mitarbeiter der Fa. Bayer so bestätigt. =>

http://www.meerwasserforum.com/index.php?page=Thread&threadID=2433

Gruß Peter
 

Offline Robert B

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #43 am: 02-11-2013, 11:54:40 »
Hallo zusammen,

heute bin ich mal dazu gekommen den Link der Fa. Bayer durchzulesen. Bzgl. organischer Verbindungen ist es so wie ich vermutet hatte, es werden von einem Anionenaustauscherharz nur anionische organische Verbindungen gebunden. Implizit geht aus dem Link hervor, dass zwar auch gelförmige Harze diese Stoffe binden können, allerdings im Gegensatz zu makroporösen nicht mehr oder nur sehr schlecht regenerierbar sind, sodass man sie nicht verwenden sollte bzw. nur als 1-mal Harz.
Nicht ionische oder kationische organische Stoffe werden nicht von einem Anionenaustauscher gebunden. Kationische dagegen von einem Kationenaustauscher.

D.h. für mich, dass mit einem Nitratharz oder auch mit einem VE, oder einer Kombination davon, nicht alle organischen Stoffe herausgeholt werden können. Es gibt aber Spezialharze, die nicht unbedingt auf Ionenaustausch basieren, die hier helfen könnten. Ebenso Aktivkohle.


Schwach basischen Anionenaustauscher als Nitratfilter einzusetzen, halte ich für eine verfolgenswerte Idee! Denn es scheint in der Tat so zu sein, dass sie im nur im Sauren bzw. Neutralbereich arbeiten.
Besonders erfolgversprechend sehe ich diesen Ansatz in einem nicht nur leicht saurem, sondern zugleich auch weichem Wasser, das nicht nur wenig KH, sondern auch wenig Sulfat und Chlorid enthält.

Ich denke der Einsatz könnte sich, ganz im Gegensatz zu den stark basischen Harzen, sogar in einem schwach bzw. mittelstark bepflanzten Diskus-AQ bezahlt machen, da kein Chlorid ans Wasser abgegeben wird und auch Nitrat nicht restlos sondern nur bis zu einem gewissen Grad reduziert wird.

Man müßte mal ausprobieren, wo sich der pH-Wert einpendelt und wie stark die Nitratreduktion ist. Die pH-Wert Stabilisierung sehe ich auf jeden Fall für gegeben und als einen klaren Vorteil. Letztendlich beruht sie auch auf Hydrogencarbonatbildung (KH), da die OH- Ionen mit CO2 / Kohlensäure zu Hydrogencarbonat reagieren.

Interessant finde ich auch die Möglichkeit, dass man statt Natronlauge auch Natriumcarbonat (Soda) zur Regeneration verwenden kann. Geht das beim MP64 auch? Das hätte für mich nicht nur den Vorteil den Umgang mit der Natronlauge zu vermeiden, sondern auch den weiteren Vorteil dass nicht OH- sondern CO3-- getauscht wird, was heißt dass weniger CO2 benötigt wird.

@Sven,
Wenn du hier weiterhin über deine Erfahrungen mit dem MP64 berichten würdest, würde ich mich freuen!

Gruß,
Robert
 

Offline Peter L.

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Re: neues, trockenes Anionenharz
« Antwort #44 am: 03-11-2013, 08:25:36 »
Hallo Robert,

durch die mechanische Filterwirkung wird auch noch einiges an organischen Stoffen aus dem Wasser geholt.

Was bleibt deiner Meinung nach noch an organischen Verbindungen übrig, die vom Anionenharz nicht gebunden werden und im Wasser verbleiben?
Gruß Peter
 

 

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