Ionentausch

Beim Ionenaustausch in einer Enthärtungsanlage werden Calcium- (Ca²⁺) und Magnesiumionen (Mg²⁺), die für die Wasserhärte verantwortlich sind, durch Natriumionen (Na⁺) ersetzt. Dieser Prozess reduziert die Gesamthärte des Wassers. Die Enthärtungsanlage enthält ein spezielles Harz, das mit Natriumionen (Na⁺) beladen ist. Dieses Harz hat eine hohe Affinität zu Calcium- und Magnesiumionen.

Hier ist eine detaillierte Beschreibung des Vorgangs:

Austauschprozess

• Hartes Wasser fließt durch das Ionenaustauscherharz
• Die Calcium- und Magnesiumionen im Wasser tauschen ihre Plätze mit den Natriumionen, die an das Harz gebunden sind
• Dadurch werden die Calcium- und Magnesiumionen im Harz zurückgehalten, während die Natriumionen in das Wasser abgegeben werden.

• 2Na⁺ (Harz) + Ca²⁺(Wasser) → Ca²⁺ (Harz) + 2Na⁺ (Wasser)
• 2Na⁺ (Harz) + Mg²⁺(Wasser) → Mg²⁺ (Harz) + 2Na⁺ (Wasser)

Regeneration des Harzes

• Nach einer gewissen Zeit sind die Bindungsstellen des Harzes mit Calcium- und Magnesiumionen gesättigt, und die Effizienz des Harzes nimmt ab
• Das Harz muss regeneriert werden, um wieder effektiv zu funktionieren. Dies geschieht durch Spülen des Harzes mit einer konzentrierten Salzlösung (Natriumchlorid, NaCl)
• Die hohe Konzentration von Natriumionen in der Salzlösung verdrängt die Calcium- und Magnesiumionen vom Harz, die dann mit der Spüllösung weggespült werden
• Nach der Regeneration ist das Harz wieder mit Natriumionen beladen und bereit für den nächsten Zyklus des Ionenaustauschs

• Ca²⁺ (Harz) + 2Na⁺(Sole) → 2Na⁺(Harz) + Ca²⁺ (Sole)
• Mg²⁺ (Harz)+ 2Na⁺ (Sole) → 2Na⁺ (Harz)+ Mg²⁺ Sole)

Vorteile des Ionenaustausches

• Effiziente und nachweislich bewiesene Entfernung von Härtebildnern aus dem Wasser (anders als bei physikalischen Aufbereitungsmethoden)
• Verbesserung der Effizienz von Seifen und Waschmitteln
• Vermeidung von Kalkablagerungen in Rohrleitungen und Geräten
• Energieeinsparungen durch nicht verkalkte Rohrleitungen und Wärmetauscher
• Kosteneinsparung durch weniger Seifen und Waschmittel, sowie Energieeinsparung und Reparaturkosten
• Verbesserte Lebensqualität durch weniger Kalkablagerungen an Armaturen und Duschwänden, sowie ein sanfteres und angenehmeres Haut- und Haargefühl
• Verbesserte Produktionsergebnisse in industriellen Bereichen

Nachteile des Ionenaustausches

• Erhöhte Natriumkonzentration im enthärteten Wasser. Gesundheitlich jedoch unbedenklich, da der Grenzwert von 200 mg/l Natrium gemäß Trinkwasserverordnung (TrinkwV) stets eingehalten wird