Das offene Diskusforum

Hallo Peter,

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

ich habe das schwach basische Lewatit MP64 seit dem 21.07.2013 in Gebrauch. Bisher habe ich es wie die stark basischen Anionenharze ebenfalls mit Kochsalz unter Zugabe einer kleineren Menge Lauge regeneriert. Die Lauge hatte dabei eine Reinigungsfunktion. Das kann man mit einem Abflussreiniger vergleichen, der die festsitzenden Verklumpungen löst.

So wie ich es bisher verwendet habe, konnte ich keinen Unterschied zu dem zuvor verwendeten stark basischen Lewatit MP500 feststellen. Nitrat und Phosphat werden auf einem ähnlich niedrigen Niveau gehalten. Farbstoffe werden dem Wasser völig entzogen und es entsteht dadurch ein Klareffekt. Beim Regenerieren wird ebenso eine übel riechende  dunkle Flüssigkeit wieder freigesetzt.

Damit man mal sieht, wovon wir da sprechen, möchte ich folgendes Bild zeigen, was an einen Eiweißabschäumer erinnern dürfte. Das Bild zeigt zwar das Ergebnis vom Regenerieren des MP500, aber es unterscheidet sich im Grunde nicht vom MP64.

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Das Manko, welches allerdings unabhängig vom bisher verwendeten Harz ist, ist der tägliche Anstieg der Leitfähigkeit von etwa 10 µS/cm.  Dies und der Gedanke, den pH-Wertabfall zu verzögern, haben in mir den Gedanken geweckt, einen Versuch zu wagen, das schwach basische MP64 mal ausschließlich mit Lauge zu regenerieren. Das schwach basische MP64 deshalb, da ich mir aufgrund der Herstellerangaben und einiger theoretischer Recherchen dvon verspreche, dass der pH-Wert nicht über 7 steigen kann.

Das das MP62 bei der Meerwasserabteilung zum Einsatz kommt, habe ich bei meiner Internetrecherche, die ich zu diesem Thema durchgeführt habe, gelesen

Mit dem, was da im Seewasserbereich getrieben wird, habe ich mich noch nicht weiter beschäftigt, da es für mich persönlich keine Relevanz hat. Aber anhand Deines Links stellt sich mir sofort die Frage, was dieses Konditionieren des MP62 auf das Salzwasser bedeutet.....

Hallo Sven,

das hab ich hieraus entnommen.

Denn nur organische lonen, Kat.- wie Anionen tangieren den lonenaustausch,
haben Affinitäten zu den verschiedenen ionenaustauschaktiven Gruppen
im Harz. Auch hierfur gilt, das basische Stoffe (z.B. organische Ammonium-
lonen, kationenaktive Tenside) vom Kationenaustauscher, saure
Substanzen (Fluminsäuren, Ligninsulfosäuren. anionische Tenside) vom
Anionenaustauscher gebunden werden.

Ja Phenole liegen weitgehend neutral vor, im Sauren erst recht. Im Ani dürfte der pH-Wert aber speziell in direkter Umgebung der Harze höher als als der des durchfließenden Wassers sein, evt. sogar basisch.

Welche organischen Stoffe konkret im AQ anfallen und welche davon der Filter nicht abbauen kann, kann ich dir nicht sagen. Prinzipiell können sich Bakterien so ziemlich an alles Futter adaptieren, genügend Zeit und genügend hohe Konzentration dass es sich lohnt vorausgesetzt. Es soll ja angeblich sogar die Diskushaltung in Altwasser funktionieren.

Ozon wird so einiges kaputt machen können. Die kleineren Bruchstücke können dann möglicherweise leichter von den Bakterien zerlegt werden. Letztendlich kann man die Wirkung wohl nur experimentell durch Summenparameter wie TOC oder CSB bestimmen. Wobei hier ähnlich wie bei der Keimzahl nicht unbedingt zwingend gelten muß, dass ein niedrigerer Wert immer besser sein muß. Wichtig wäre es die richtigen (schädlichen) Stoffe aus dem Wasser zu entfernen.
Ich würde aber ebenso wie Peter vermuten, dass Ozon eine ganz gute Ergänzung ist wenn man Wasserwechsel vermeiden will und eine möglichst quantitative Aufbereitung des Wassers über Ionenaustauscher anstrebt.

Eine ausbleibende Gelbfärbung und ausbleibendes Unwohlsein der Fische zeigt auf jeden Fall, dass es in der Praxis funktioniert und das ist das erstmal das Wichtigste.

Gruß,
Robert

Hallo Robert,

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

Ich habe nun am vergangenen Wochenende das MP64 mit Natriumhydroxid regeneriert und wollte es wie einen Nitrattauscher in Chloridform weiterverwenden. Der Gedanke war ja, dass schwach basische Anionentauscher nur in sauren Lösungen arbeiten.

Ich muss leider feststellen, dass sich das "schwachbasische" MP64 nicht wie von mir erwartet verhält. Der pH-Wert steigt auch über den Wert pH = 8 hinaus.

Über die Ursache dieses Verhaltens kann ich nur mutmaßen. Zum einen habe ich im Datenblatt des MP64 gefunden, dass es über tertiäre und quartäre Amino-Gruppen verfügt. Schwach basische Anionentauscher sollten jedoch nur primäre, sekundäre oder tertiäre Amino-Gruppen haben. Quartäre Aminogruppen findet man immer in den Datenblättern von stark basischen Anionentauschern. Also muss ich mich fragen, ob MP64 wirklich ein reines schwach basisches Harz ist?

Die Sache mit der vorherigen Protonierung von schwach basischen Anionentauschern aus Joschs Link habe ich auch noch nicht wirklich verinnerlicht. Dort findet sich auch, dass schwach basische Anionentauscher nur in genügend saurer Lösung arbeiten. Jedoch git dies nur für die unprotonierte Form. Was ist nun also eine Protonierung? Ist die Protonierung ein einmaliger und irreversibler Vorgang?

Ich fürchte aber, dass diese Fragen so speziell sind, dass sie im Rahmen eines Aquaristikforums kaum zu beantworten sind, insofern sich hier nicht Fachleute auf diesem Gebiet tummeln.

Hallo Robert,

würde ich deiner Schlußfolgerung folgen, dass es kein rein schwachbasischen Harz ist. Dann verstehe ich aber die Herstellerangabe mit bis zu pH 7 nicht.

wenn man die Herstellerangabe genau liest, handelt es sich bei der Angabe des pH-Wertes um eine empfohlene Einsatzbedingung. Möglicherweise hängt das mit  dieser Protonierung des Harzes zusammen.

Die Frage zu der Protonierung der schwach basischen Harze kann ich dir hoffentlich beantworten.

Dafür vielen Dank. Ich denke, so langsam fügen sich die theoretischen Puzzleteilchen zusammen.

Eines jedoch habe ih noch nicht intus:

Einmal protonierte Amminogruppen können aber solange Ionenaustausch machen, bis die Protonierung aufgehoben ist. Von daher meine Vermutung dass sie auch über pH 7 noch eine Zeitlang funktionieren.
...
Dein Harz dürfte jetzt zumindest teilweise unprotoniert sein und hat daher vermutlich einiges an Kapazität eingebüßt, denn der unprotonierte Anteil mit der tertiären Amminogruppe kann wie gesagt im Moment keinen Ionenaustausch mehr durchführen.
Am besten wäre es daher vermutlich das Harz nochmal neu zu regenerieren. Allerdings müßtest du dazu das Harz als erstens mit saurem Wasser beschickenb damit es wieder protoniert wird. Anschließend dann mit NaOH normal regenerieren.

Wenn ich das Harz nun mit NaoH regeneriere, habe ich ja ein deutlich alkalisches Millieu. Wenn das jetzt alles so wäre, müsste bei einer derartigen Regeneration die Protonierung ebenfalls aufgehoben werden?  So ist es aber offensichtlich beim letzten Regenerieren mit NaOH, wobei ich das Harz sogar über Nacht in der Regenerierlauge habe stehen lassen, nicht passiert.

Vielleicht kannst du den Einsatz dann in Zukunft so abändern, dass du bei pH 6 oder 6,5 den Ionenaustauscher abklemmst, z.B. durch einen pH-Kontroller und ein Magnetventil. Dann könntest du allerdings auch genauso gut ein starkbasisches Harz nehmen.

Ich denke, dass ich mit den vorhandenen Harzen weiterarbeiten werde. Ich werde jedoch wieder das stark basische MP500 mit Kochsalz regenerieren und permanent am Aquarium betreiben. Dabei war ja bekannt, dass sich das Wasser mit Chlorid anreichert und der pH-Wert nach und nach fällt. Ich hatte da Mühe, über einen Wert von 5 zu bleiben. Dazu werde ich das MP64 mit Natronlauge beladen dem MP500 auf einen Nebenweg nachschalten und einmal täglich oder mehrmals über den Tag verteit für eine bestimmte Dauer mitlaufen lassen. Damit sollte der pH-Wert einigermaßen stabilisiert werden. Ich könnte mir ideale Werte zwischen 5,7 und 6,3 vorstellen. Die Chloridanreicherung wird verlangsamt und der Leitfähigkeitsanstieg begrenzt. Damit sollte die Notwendigkeit des VE-Einsatzes von wöchentlich auch auf ein längeres Intervall steigen.

Zusätzlich werde ich hoffentlich demnächst mein gedachtes Ozon-UVC-System zum funktionieren bringen.

Hallo Sven,

das ist ein berechtigter Einwand, auch nach intensiven Nachdenken bin ich mir in dem Punkt nicht mehr ganz sicher. 

Ich denke mittlerweile, dass das ein schwach basisches Anionenaustauscherharz auf Basis von tertiären Aminen nach der Regeneration mit NaOH hauptsächlich in der deprononierten Form vorliegt, also als NR₃ und nur zur einem kleinen Teil als NR₃H⁺ + OH^- vorliegt, da das Gleichgewicht der Reaktion  NR₃ + H₂O <-> NR₃H⁺ + OH^- stark auf der linken Seite liegen müßte.
Dito müßte das aber auch in der Lieferform schon so sein. Ich habe mich da vermutlich von einigen Veröffentlichungen in die Irre leiten lassen, die NR₃H⁺ + OH^- als Formel für das Harz in der Lieferform angeben.

Das spielt allerdings keine ganz so große Rolle, im Grunde ist NR₃H⁺ + OH^- und NR₃ ja wenn man so will fast dasgleiche nur ohne "Wasser" (OH^-  + H⁺).

Im Sauren kann dieses deprotonierte NR₃ allerdings trotzdem "Ionenaustauch" betreiben, da es dort protoniert wird und im gleichen Zug ein Anion bindet. Streng genommen handelt es sich dabei solange das Amin unprotoniert ist zwar nicht um einen Austausch, sondern um das Binden von Ionen, aber das ist ja in der Bilanz letztendlich egal - statt der Abgabe eines OH^- würde dann nebem dem Anion ein H⁺ gebunden.

Allerdings spielt dieser Unterschied eine entscheidende Rolle dabei was im Neutralen bzw. Basischen passiert. Bisher war ich davon ausgegangen, dass der Ionenaustausch bei höheren pH-Werten einfach nicht mehr stattfindet, das Harz also dann quasi überhaupt nichts macht, sondern sich neutral verhält. Wenn es aber bei höheren pH-Werten deprotoniert wird, dann gibt es zusammen mit dem Proton auch die zuvor gebundenen Anionen (Nitrat, Chlorid, Phosphat, organische Anionen, etc.) ab, sodass alle dies Stoffe wieder ins Wasser gelangen. Das wird vermutlich nicht schlagartig passieren, aber peu a peu wahrscheinlich schon.

Wenn diese Überlegungen stimmen würden, dann halte ich ein schwach basischen Harz als ungeeignet, um als Nitratharz eingesetzt zu werden. Lediglich in dauerhaft saurem Wasser bzw. natürlich hinter einem Kati (im VE) macht es für mich wirklich Sinn.

Meine Empfehlung dein Harz zum Regenerieren erst mit Säure zu protonieren, ist, falls diese Überlegungen stimmen sollten, auch hinfällig geworden. Du kannst dir diesen Schritt vermutlich sparen und direkt mit NaOH regenerieren.

Das Thema erfordert aber schon richtig Spezialwissen, was ich in dieser Tiefe auch nicht habe. Es wäre daher besser, wenn du das ganze mit einem Fachmann für Ionenaustauscherharze besprechen könntest. Vielleicht hat Bayer ja sowas wie eine Hotline mit Anwenderberatung?

Ebenso würde mich nach wie vor interessieren, welche Rahmenbedingungen der Diskusbrief für den Einsatz von schwach basischen Harzen in der OH-Form als Nitratharz beschrieben. Vielleicht findet sich ja jemand der den entsprechenden Diskusbrief noch hat?

Gruß,
Robert