Wasseraufbereitung - Praktikum Physikalische Chemie - page 122

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Schwerpunkt

C / C 0 = 0,3 ... 0,5

C / C 0

Durchbruchspunkt

C / C 0 = 0,01 ... 0,03

0 V D V S

V

Abb. 3.4 Beladungskurve eines Ionenaustauschers

wichts ungünstig ist, wie z. B. bei der Regenerierung stark saurer Kationenaustau-
scher oder stark basischer Anionenaustauscher.
Um Unterschiede, die aus dem Quellungszustand des Ionenaustauschermaterials
resultieren, zu eliminieren, ist es üblich, als Bezugsform für Kationenaustauscher
die H C -Form und für Anionenaustauscher die Cl -Form zu verwenden. Die Werte
liegen bei ca. 2mol/l für Kationenaustauscher und bei ca. 1mol/l für Anionenaus-
tauscher.
Beim industriellen Einsatz von Ionenaustauschern ist eine vollständige Überfüh-
rung in die Ausgangsform wegen der unwirtschaftlich hohen Regeneriermittelmen-
gen nicht möglich. Die dann für eine Beladung zur Verfügung stehende Kapazität
liegt bei 70-90% des maximalen Wertes GVK max und soll als verfügbare bzw.
einfach als Gesamtvolumenkapazität GVK bezeichnet werden. Die Bestimmung
erfolgt ebenfalls durch vollständige Beladung des Harzes unter Verwendung eines
geringeren Chemikalienüberschusses (2- bis 3-fach) und Bestimmung der freige-
setzten oder aufgenommenen Ionen. Der Unterschied zur GVK max ergibt sich durch
die unterschiedliche Ausgangsposition (vollständige bzw. unvollständige Regene-
rierung).
Der Wert für die GVK lässt sich auch aus einer Beladungskurve ermitteln, in-
dem man die im Ablauf des Ionenaustauschers zu messende Konzentration c eines
zu entfernenden Ions als Funktion des durchgesetzten Volumens c D f . V Lsg / bzw.
c = c 0 D f . V Lsg / darstellt (Abb. 3.4 ) , wobei c 0 die Eingangskonzentration ist.
Die Gesamtvolumenkapazität GVK entspricht dann der auf das Harzvolumen
V H bezogenen Fläche oberhalb der Durchbruchskurve bzw. dem auf das Harzvolu-
men bezogenen Produkt aus Eingangskonzentration der vom Harz aufzunehmenden