Wasseraufbereitung - Praktikum Physikalische Chemie - page 123

Tab. 3.6 Unterschiedliche Volumenkapazitäten in Abhängigkeit von Regenerierungs- und Bela-
dungsgrad
Bezeichnung Regenerierung Beladung

GVK max 100 % 100 %

GVK < 100 % 100 %

NVK < 100 % < 100 %

Anmerkung: Informieren Sie sich über den Begriff „Arbeitsspiel“!

Ionen und dem durchgesetzten Lösungsvolumen bis zum Kurvenschwerpunkt V S .
Das Lösungsvolumen V S ergibt sich, wenn die in Abb. 3.4 schraffierten Flächen
gleich sind. Bei symmetrischen Kurven liegt V S bei c/c 0 D 0;5 . In der Praxis liegt
dieser Punkt bei c/c 0 D 0;3 bis c/c 0 D 0;5 .
Es gilt:

V s c 0
V H

GVK D : (3.24)

Mit Hilfe dieser Gleichung kann man umgekehrt bei Kenntnis des Wertes der GVK
das Volumen V S berechnen, das bis zum Schwerpunkt der Durchbruchskurve auf-
bereitet werden kann.
Ionenaustauschfilter werden jedoch kaum bis zum Volumen V S betrieben, da die
dann auftretenden hohen Konzentrationen nicht mehr dem Aufbereitungsziel ent-
sprechen. Die im Ablauf noch zugelassene Konzentration, charakterisiert durch das
Durchbruchsvolumen V D , richtet sich nach der weiteren Verwendung der aufberei-
teten Lösung. Im Allgemeinen wird V D bei c/c 0 D 0;01 bis c/c 0 D 0;03 liegen. Die
bis zum Durchbruchspunkt V D ausgenutzte Kapazität wird als nutzbare Volumen-
kapazität NVK bezeichnet. Es gilt:

V D c 0
V H

NVK D : (3.25)

Die NVK liegt gewöhnlich bei 70-90% des Wertes der GVK. Die Differenz zwi-
schen beiden wird als Restkapazität, die Differenz zwischen GVK und GVK max als
Blindkapazität bezeichnet. Eine Zusammenfassung gibt Tab. 3.6 .
Häufig reicht es aus, nur bestimmte Ionen aus einer Lösung zu entfernen. So
können z. B. Dampferzeuger niedrigerer Druckstufe mit Weichwasser als Speise-
wasser gefahren werden. Dann muss die regenerierte Form des Austauschers nicht
die H C -Form sein, sondern es kann auch ein anderes Ion als Gegenion fungieren.
Speziell für die Herstellung von Weichwasser bietet sich Na C an. Als Regenerier-
mittel kann anstelle von Säure dann Natriumchlorid verwendet werden. Da sich der
pH-Wert bei diesem Austausch nicht ändert, spricht man von Neutralaustausch .
Unter Vollentsalzung versteht man die praktisch vollständige Entfernung von
Ionen aus einer Lösung mittels Ionenaustausch. Das Produkt ist Deionat ,imIde-
alfall also reines Wasser, dessen Leitfähigkeit der Grenzleitfähigkeit entspricht, die
sich aufgrund des Ionenprodukts des Wassers ergibt. Deionat erhält man, indem
eine aufzubereitende Lösung nacheinander über Kationenaustauscher (KAT) und