Das offene Diskusforum

Hallo Zusammen,

Aufbereitung von "Weichwasser" besteht mMn. aus 2 Schritten ...

zum einen die Entfernung von überschüssigen Salzen ...

... und zum anderen das Hinzufügen von Salzen

das klingt zwar paradox, aber die Praxis hat gezeigt, das dies ein gängiger Weg ist.

in diesem Thread möchte ich nur über "Entsalzen" schreiben

die Möglichkeiten der "Aufsalzung" sind noch umfangreicher als das Entsalzen und sollten mMn. separat behandelt werden
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"Entsalzen"

nachfolgend ein paar Informationen aus aquaristischer Fachliteratur ... sowie teilweise meine Meinungen dazu

Quellen: die "Zahlen" und Ausführungen beziehen sich hauptsächlich auf Literatur von Hanns-J. Krausse, Dr. Rolf Geisler und Bernd Degen.
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beim ersten Schritt der Aufbereitung zu "weichen" Wasser muss man unterscheiden zwischen:

- Torffilterung
- Umkehrosmose
- Ionentauscher
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1.) Torffilterung ist im ersten Schritt mMn. eigentlich nur dafür geeignet um "weiches" Wasser noch "weicher" zu machen ...

... obwohl ich früher auch Wasser mit KH Werten um 10 nur durch Torfilterung auf KH Werte unter 1 gebracht habe

empfehlen möchte ich das aber nicht!

Heute sehe ich Torfilterung lediglich (aber wichtig) als Optimierungs-Maßnahme und Zufuhr von Huminstoffen

siehe auch: http://www.diskusforum.org/tipps-tricks-hintergrundwissen-besonders-(aber-nicht-nur)-fur-anfanger/torf-seine-vor-und-nachteile/
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2.) Umkehrosmose

Bei einer Osmose Anlage wird das Wasser dadurch "weicher", dass das Wasser durch eine Membran gepresst wird und die "Salze" aufgehalten werden.

die Salze werden dann mit dem Abwasser "entsorgt" ... das "gute" & "weiche" Wasser nennt man Permeat

Gute Anlagen schaffen heute ein Verhältnis von Abwasser zu Permeat von annähernd 1:1

... je "härter" das Ausgangswasser, desto schlechter wird das Verhältnis von Abwasser zu Permeat!

Um annähernd 1:1 zu erreichen, benötigt man mMn. ein Ausgangswasser das nicht viel über GH 10 liegt

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ja nach Ausgangs-Leitungswasser sollte das Permeat eine Leitfähigkeit von ca. 15-25 µS/cm aufweisen! GH & KH sollte unter 1 sein. PH ca. 6-7

weichen die Werte stark davon ab, sollte die Anlage mMn. überprüft werden. Gerade in dem Fall das die Leitfähigkeit über 30 µS/cm liegt.

(sollte ich das falsch interpretieren, bitte ich Jörg das zu berichtigen!)

lt. B.Degen geht der Einsatz von Ionenaustauschern zurück, seitdem die Osmose Anlagen günstiger geworden sind.

... aber auch wenn man "nur" Osmose einsetzt, sollte man sich mit Ionentauschern beschäftigen, um etwas mehr von der Wasserchemie zu verstehen!
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3.) Ionentauscher

Ionentauscher sind spezielle Kunstharze, deren Molekühle ein Wasserfestes, poröses Gerüst bilden.
Dieses besitzt Ankergruppen, an denen Ionen angeheftet sind, die leicht gegen andere Ionen mit
gleicher Ladungsart austauschbar sind

es gibt Kationen, Anionenaustauscher und Mischbettentsalzer

Kationenaustauscher (Kati) entfernen positiv geladene Ionen
Anionenaustauscher (Ani) entfernen negativ geladene Ionen
Mischbettentsalzer entfernen Kationen & Anionen (zählen zur Vollentsalzung)

man unterscheidet:

- Neutralaustausch
- Teilentsalzung
- Vollentsalzung
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3.1) Neutralaustauscher ...

... sind stark saure Kationentauscher, welche mit "Natrium-Ionen" beladen sind

ein Neutralaustauscher wandelt sämtliche Salze in Natriumsalze um.

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mMn. für die Aquaristik nicht sonderlich geeignet ... da man damit die in der Aquaristik üblichen Messmethoden noch unbrauchbarer macht.

... wobei aber das Wissen der Funktion evtl. für mehr Verständnis sorgen könnte ?!

Ein Neutralaustauscher entfernt alle Calcium und Magnesium Salze, bzw. wandelt diese in Natrium Salze um ... somit erhält man ein Wasser mit GH 0

beim Messen der KH wird man keinen Unterschied feststellen da sich mengenmäßig an den Carbonaten nichts geändert hat

wichtig zu wissen ist aber, das nur Calcium-/ und Magnesium-Carbonate die säurepuffernde Wirkung besitzen!

"Natriumcarbonate" werden zwar bei einer KH Messung mit berücksichtigt, zählen aber nicht zur eigentlichen Carbonathärte, bzw. zum "Säurepuffer"

... und somit sind unter anderem, auch die meisten CO² Berechnungen auf Grund von KH und PH Messungen ungenau, um nicht zu sagen falsch!

ist die gemessene KH größer als die GH ... "enthält" die KH Natriumcarbonate

... andersrum weiß man aber nicht, ob die gemessene KH ausschließlich aus nicht Natriumcarbonaten besteht!

ein interessanter Link hierzu ist auch:

http://www.deters-ing.de/Gastbeitraege/CO2_falsch.htm

Chemiker messen nicht die KH sondern die Säurekapazität

will damit aber in keinster Weise sagen, das Aquarianer nicht weiterhin die KH messen sollten ... (man hat damit zumindest einen groben Anhaltspunkt)

etwas genauere KH Messung im "Zehntelbereich" möchte ich in einem anderen Thread vorstellen.
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3.2) Teilentsalzung

Teilentsalzung wird auch Entcarbonisierung genannt ...

... dies ist aber mMn. etwas irreführend, da man annehmen könnte, das durch die Teilentsalzung lediglich die Carbonathärte (KH) gesenkt wird.

(Teilentsalzung sollte man nur anwenden, wenn die KH des Ausgangswassers min. ca. 80% der GH ausmacht)

man unterschiedet 2 Verfahren

- A stark saure Kationentauscher
- B schwach saure Kationentauscher

(leider verkaufen einige Hersteller schwach saure Kationenaustauscher als Teilentsalzer und führen dadurch zusätzlich für Verwirrung)
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Verfahren A (stark saurer Kationentauscher)

Das Rohwasser läuft durch einen stark sauren Kationentauscher, der mit Wasserstoff-Ionen geladen ist. Dabei werden sämtliche Kationinen gegen H⁺-Ionen ausgetauscht und somit sämtliche Salze in ihre entsprechenden Säuren umgewandelt das Ergebnis zeigt die Tabelle

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d.h. stark saure Kationenaustauscher entfernen alle Kationen aus dem Wasser und ersetzen diese durch Wasserstoff (H)

- aus KH entsteht Kohlensäure
- aus Sulfaten entsteht Schwefelsäure
- aus Chloriden entsteht Salzsäure
- aus Nitraten entsteht Salpetersäure

das Ergebnis des Wassers ist sehr sauer, durch die entstanden Säuren ... PH Werte um 4 oder darunter

Durch austreiben der Kohlensäure in Form von Kohlendioxid, kann man den PH Wert wieder etwas anheben

aber die restlichen Säuren verbleiben im Wasser ... dadurch sollten sich PH Werte um 5 einstellen.

die GH sowie die KH sollte theoretisch 0 ergeben ... in der Praxis liegen beide Werte aber etwas darüber.

durch Vorhandensein vieler H⁺ Ionen ist die Leitfähigkeit nicht 0!

... dieses Wasser sollte nach Belüftung im Normalfall immer verschnitten werden!

Verfahren B (schwach saurer Kationentauscher)

Das Rohwasser läuft durch einen schwach sauren Kationentauscher, der ebenfalls mit Wasserstoff-Ionen geladen ist. Der Unterschied zum Verfahren A besteht darin, dass ein schwach saurer Austauscher nicht sämtliche Salze in Säuren umwandelt, sondern nur die Hydrogencarbonate das Ergebnis zeigt die Tabelle

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das Ergebnis des Wassers ist eine KH von theoretisch Null

Durch Verschneiden sollte man lediglich immer die KH wieder etwas anheben.
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3.3) Vollentsalzung

hier unterscheidet man:

- Kationen & Anionenaustauscher im "Verbund"
- Mischbettvollentsalzer

Kati & Ani

Das Rohwasser läuft zuerst durch einen stark sauren, mit Wasserstoffionen beladenen Kationenaustauscher. Dieser tauscht sämtliche Kationen gegen H⁺-Ionen aus und wandelt somit sämtliche Salze in ihre entsprechenden Säuren um. Dieses extrem säurehaltige Wasser wird einem stark basischen Anionenaustauscher zugeführt. Er tauscht sämtliche Anionen gegen OH^--Ionen aus. Das Ergebnis ist reines Wasser

Das ergibt ein Wasser PH7 - GH 0 - KH 0

in der Aquaristik werden meist nur schwach basische Anionenaustauscher eingesetzt ... im Gegensatz zu den stark basischen, entfernen sie keine Kohlensäure

... somit kommt das Wasser dann mit PH Werten um 5 raus ... durch austreiben der Kohlensäure in Form von Kohlendioxid, erhält man ein Wasser mit PH Werten knapp unter 7

Mischbettvollentsalzer

der Unterschied Kati & Ani und Mischbettvollentsalzer, liegt darin, das der Mischbettvollentsalzer beides zusammen macht!

der Nachteil des Mischbettvollentsalzer liegt mMn. darin, das man ihn, im Gegensatz zu Kati oder Ani, nicht selbst regenerieren kann

das "produzierte" Wasser hat im Gegensatz zu Kati & Ani eine geringfügig höhere Leitfähigkeit ... das ist aber so gering, das es in der Praxis ohne Bedeutung ist.

Hallo Heribert,

da fehlt aber noch einiges! Geht es bitte noch etwas Genauer.

bisschen was zum Schreiben, wollte ich für Dich auch übrig lassen ... 

Hallo Peter,

Natriumhydrogenkarbonat NaHCO3 (Natron) ist doch ein oft in der Aquaristik eingesetzter Säurepuffer.

  wahrscheinlich, weil sich im Wasser daraus Calcium- und / oder Magnesiumhydrogencarbonate bilden 

möchte hierzu ein Zitat von Hanns-J. Krause einfügen ...

1. Alle Hydrogencarbonate wandeln sich bei höheren ph-Wert um in Carbonate

2. Die Carbonate der so genannten Erdalkalien (Ca, Mg, Sr, Ba) sind nicht wasserlöslich. Dagegen sind die Carbonate der übrigen Alkalien wasserlöslich (zum Beispiel das als Soda bekannte Natriumcarbonat).

Die GH-Messung erfasst alle Erdalkali-Ionen, also Barium-, Calcium-, Magnesium- und Strontium-Ionen. Die KH Messung erfasst alle Hydrogencarbonat-Ionen; von diesen können aber nur diejenigen Bildner der Karbonathärte sein, die Erdalkali-Partner vorfinden. Sind mehr Hydrogencarbonate als äquivalente Erdalkalien vorhanden, erhält man folglich als Messergebniss KH größer als GH!

Ein Messergebnis KH größer als GH sagt also aus, dass außer Erdalkali-Hydrogencarbonaten (= Bildner der Karbonathärte) noch andere Hydrogencarbonate vorhanden sind, etwa NaHCO₃ oder KHCO₃. In solchen Fllen wird gesetzt:

Karbonathärte = Gesamthärte

Der Überschuss der KH Messung wird als Gehalt an Natriumhydrogencarbonat angesehen. Dabei gilt 1°d Überschuss eine Menge von 30mg/L NaHCO₃.

Beispiel: Es werden gemessen 10°d GH und 12°d KH. Dann hat das Wasser eine Gesamthärte von 10°d und eine Karbonathärte von 10°d. Die Differenz von 2°d wird angegeben als 2x30 = 60 mg/l Natriumhydrogencarbonat. Der Einfachheit halber wird vernachlässigt, dass es sich dabei auch um KHCO₃ handeln könnte.

Anmerkung: Der Fachmann könnte einwenden, dass die KH Messung auch gelöste Carbonate erfasst (z.B. Na₂CO₃). Das ist richtig. Es würde aber dieses ohnehin schwierige Thema unnötig komplizieren und hat aquaristischer kaum Bedeutung, weil auch die Nicht-Erdalkali-Carbonate nur bei relativ hohen pH-Werten im Wasser existieren.

Hallo Jörg,

weichen die Werte stark davon ab, sollte die Anlage mMn. überprüft werden. Gerade in dem Fall das die Leitfähigkeit über 30 µS/cm liegt.

an iwas muss man es aber doch festmachen können, ob die Membran noch ok ist, bzw. ob man sie tauschen sollte ?!

oder sehe ich das falsch 

Hallo Armin
also es gibt zwei Dinge: a. zuwenig Wasser in recht guter Qualität= verblockt b. zuviel Wasser in minderer Qualität = gerissen. Das alles steht aber in Abhängigkeit zum Eingangswasser und des Eingangsdruckes. Eine 100 GPD Membrane sollte bei Filmtec 90% Rückhaltung bei 3,5 bar haben. Hat man z.b. einen LW mit 600 , nun dann kommt 60 raus . Erhöht man den Druck dann steigt die Rückhaltung auf bis zu 95% , hat man 2,5 bar nun dann sind noch nicht mal 85% drin. Gerade im Bereich Membranen wird getrickst , manche messe bei 50 PSI, manche bei 65 und manche sogar bei 80 PSI
mfg
jörg

Hallo zusammen,
ich denke bei diesem Austausch solltet ihr Euch erstmal auf einen gemeinsamen Nenner einigen.

Was ist die KH und was messe ich mit einem KH-Test?

Nach meinem Wissen ist die KH der Anteil der GH, dem ein äquivalenter Anteil an Carbonat- und Hydrogencarbonationen gegenübersteht. Messen tue ich aber die Carbonat- und Hydrogencarbonationen.

Würde man also durch das Einbringen von NaHCO3 soviel HCO3- einbringen, so dass die Menge an möglichen Bindungspartnern der Erdalkalien überschritten wird, würde mir der KH-Test eine höhere KH als GH vorgaukeln. Man muss dann also die richtigen Schlussfolgerungen ziehen.

Mit dem Zuführen von NaHCO3 erhöhe ich sehr wohl den Säurepuffer. Es kommt schließlich zu einer Gleichgewichtsreaktion von CO2, HCO3- und CO3--. Siehe Kohlensäure-Bicarbonatpuffer-System.

Hallo Zusammen,

vielleicht habe ich es nur falsch verstanden und habe zu voreilig Schlüsse gezogen ?! 

Kann es sein, das Natriumhydrogencarbonat schon als Säurepuffer wirkt, nicht jedoch als Puffer gegen PH Anstieg 

Hallo,

sorry, es wird anstrengend hier weiter zu lesen und sollte nur eine konstruktive Kritik sein!

Osmose-Filterung und Ionenaustauschharze, sind zwei-paar verschiedene Schuhe.

Es gibt aber Anlagen, welche mittlerweile beides vereinen, nur das würde jetzt noch mehr Verwilderung einbringen.