Welchen Service bietet Ihnen Schneider Laborplan beim Kauf eines Ionenaustauschers?

Schneider Laborplan liefert komplett montierte Ionenaustauscher namenhafter deutscher Hersteller, die sofort einsatzbereit sind. Sehr gerne unterstützen wir Sie vor dem Kauf eines Ionenaustauschers mit einer umfassenden und kostenfreien Beratung. Dabei erörtern wir mit Ihnen insbesondere folgende Fragen:

• Für welchen Einsatzbereich bzw. welche Füllmenge ist für meinen Einsatzzweck optimal?

• Eignet sich ein Ionenaustauscher für den naturwissenschaftlichen Fachbereich an ihrer Schule?

• Benötigen Sie den Ionenaustauscher für die Schule bzw. Hochschule, ein Labor oder eine medizinische Praxis?

• Benötigen Sie ein Außengewinde oder eine CPC-Schnellkupplung als Anschluss?

• Wie überprüfen Sie, wann das Harz im Ionenaustauscher erschöpft ist ?

• Wer kann das Harz in meinem Ionenaustauscher fachmännlich und möglichst ökonomisch regenerieren?

• In welchem (Fach-)Bereich kann eine Ionenaustauscher überhaupt eingesetzt werden bzw. ist dieser für die geplante Wassermenge und Wasserqualität überhaupt geeignet?

• Mit welchen Kosten habe ich bei der Anschaffung eines Ionenaustauschers zu rechnen? Was sind die laufenden Kosten eines Ionenaustauschers? Soll ich lieber demineralisiertes Wasser anderweitig einkaufen?

Welche Vorteile haben die Ionenaustauscher von Schneider Laborplan für eine Anwendung im medizinischen Bereich, Labor oder naturwissenschaftlichen Fachraum an ihrer Schule?

• Einfache, schnelle und ressourcensparende Entfernung von gelösten Ionen aus dem Leitungswasser zur Demineralisierung

• In verschiedenen Größen verfügbar und mobil anwendbar, dadurch auch für naturwissenschaftliche Fachräume an Schulen und in kleineren Laboren mit weniger Bedarf an demineralisierten Wasser gut geeignet

• Wiederverwendbar (Regenerationsservice) und dadurch Gewährleistung von Umweltschutz und Förderung des Klimaschutzes

• Selektive Entfernung bestimmter Ionen ebenfalls möglich (z. B. zur Edelmetallrückgewinnung oder als Nitratfilter oder Silikatfilter)

• Umfassendes Angebot für verschiedene Wassermengen bei Schneider Laborplan erhältlich

• Umfassendes Angebot von Ionenaustauschern namenhafter Hersteller inklusive einem umfassenden Angebot zur Regeneration benutzter Geräte

• Angebot von Zubehör wie Leitfähigkeitstester und Montagesmaterial, Wandhalter etc.

Bei Schneider Laborplan erhalten Sie zudem weitere Geräte zur Wasserreinigung und Filtration für Laboranwendungen und naturwissenschaftliche Fachräume an Schulen. Was mit dem Verfahren des Ionenaustausch nicht aus dem Leitungswasser entfernt werden kann, also bspw. Partikel, Schwebstoffe oder andere organische Substanzen, kann mit anderen Filtrationsmethoden entfernt werden.

Schneider Laborplan bietet Ihnen ein umfassendes Angebot an Kationenaustauscher, Anionenaustauscher, Vollentsalzer und Zubehör. Auch bezüglich einer Regeneration ihrer Ionenaustauscher bieten wir über unsere Partner den richtigen Service? Sollten Sie sich unsicher sein, welcher Ionenaustauscher für Ihren naturwissenschaftlichen Fachbereich an der Schule in Frage kommt, beraten wir Sie sehr gerne.

Wie funktionieren Ionenaustauscher?

Oft werden die Begriffe Ionenaustauscher und Ionenaustauschharz in der medizinischen Praxis oder der Laborpraxis synonym verwendet. Salze liegen im Leitungswasser als negativ oder positiv geladene Ionen vor, die mit Ionenaustauschern von aus dem Leitungswasser entfernt werden können, um damit entmineralisiertes Wasser für Laboranwendungen zu erhalten.

Für das Material der Ionenaustauscher wird ein Granulat verwendet, das aus nicht löslichem Kunstharz besteht. Letzteres bindet dann die Ionen im Wasser. Weil das Harz in den Patronen der Ionenaustauscher zentral für die Funktionsweise der Ionenaustauscher ist, werden die beiden Begriffe oft nebeneinander verwendet. Das Ionenaustauschharz ist mit Ionen geladen, die während des Verfahrens die Ionen ersetzen sollen, die im Leitungswasser vorgefunden werden. Ein Ionenaustauscher ist damit ein Laborgerät, dass über das Verfahren des "Ionenaustauschs" Leitungswasser und andere Flüssigkeiten aufbereitet. Dabei wird ein Ion aus der aufzubereitenden Flüssigkeit vom Ionenaustauscher aufgenommen und gegen ein anderes Ion derselben Ladung ausgetauscht, das sich zuvor auf dem Ionenaustauscher befunden hat.

Es findet keine Stoffzerstörung des Schadstoffs in der Flüssigkeit statt, sondern lediglich ein stofflicher Austausch in Bezug auf den Ionentyp. Der Ionenaustauscher entfernt Mineralien (d. h. Salze bzw. Ionen) aus dem Leitungswasser und ersetzt sie mit einem anderen Ionen derselben Ladung (d. h. Kationen oder Anionen bzw. positive oder negative Ladung).

Wo werden Ionenaustauscher eingesetzt?

Anwendungsfälle von Ionenaustauschern sind die Enthärtung und Vollentsalzung von Wasser für Laboranwendungen im medizinischen Bereich. Zudem werden die Ionenaustauscher auch gerne in naturwissenschaftlichen Fachbereichen an Schulen eingesetzt, da ihr Platzbedarf überschaubar ist und sich ihre Filter regenerieren lassen. Bei der Enthärtung bzw. Entkalkung werden die Härtebildner Calcium und Magnesium gegen Natrium ausgetauscht, wodurch sich kein Kalk mehr bilden kann. Bei der Vollentsalzung für Laboranwendungen werden dem Wasser hingegen sämtliche Ionen entzogen – es entsteht vollentsalztes Wasser (VE-Wasser genannt), das hauptsächlich in Laboren, Heizungen und in der Industrie eingesetzt wird.

Welche Arten von Ionenaustauschharzen gibt es?

Die Ionenaustauscherharze sind synthetisch hergestellte Kunststoffkügelchen, die auf ihrer Oberfläche chemische funktionelle Gruppen beinhalten, wodurch der Ionenaustausch ermöglicht wird. Ionenaustauscherharze werden als Granulat in Behältern, Säulen und Kartuschen eingesetzt, um Wasser und andere flüssige Medien aufzubereiten und störende Mineralien bzw. Ionen zu entfernen.

Zu den Ionenaustauschharzen zählen das Kationenharz, dass Anionenharz sowie das Mischbettharz. Mischbettharz eignet sich sehr gut zur Herstellung von VE-Wasser eignet. Zudem können in Laboren, medizinischen Praxen oder naturwissenschaftlichen Bereichen an Schulen auch Kationenaustauscher und Anionenaustauscher kombiniert werden, um Leitungswasser zu entsalzen. Kationen- und Anionenharz sind wegen der chemischen Stabilität und Regeneriereffizienz sehr gut zur Herstellung von vollentsalztem Wasser geeignet.

Das aufbereitete Wasser kann eine Leitfähigkeit von < 5 µS/cm erreichen. Eine noch geringere Leitfähigkeit (< 1 µS/cm) erreicht man über den Einsatz eines Vollentsalzers. Das hierbei zur Anwendung kommende Mischbettharz enthält sehr feine, makroporöse Kunststoffkügelchen, das sämtliche Ionen aus dem Wasserstrom aufnimmt.

Wieviel Leitungswasser kann mit dem Ionenaustauschharz aufbereitet werden bzw. was sind die Einflussfaktoren?

Die Menge an Leitungswasser, die mit dem Ionenaustauscherharz entmineralisiert oder aufbereitet werden kann, hängt von der im Leitungswasser befindlichen Anzahl an Ionen und damit von der Wasserqualität ab. Kationen- und Anionenharz kann nach einer fachgerechten Regeneration wiederverwendet, dass Mischbettharz allerdings nicht. Letzteres wiederzuverwenden, ergibt aus ökonomischer Sicht regelmäßig keinen Sinn. Das Mischbettharz müsste vor der Regeneration aufwendig in seine Bestandteile getrennt werden.

Die Kapazität des Ionenaustauschharzes nimmt zudem mit dem Gebrauch ab. Ob und inwieweit das verwendete Ionenaustauschharz den Qualitätsanforderungen entspricht, kann mit einem Leitfähigkeitsmessgerät von Schneider Laborplan überprüft werden. Auch kann damit der Zeitpunkt einer Regeneration bzw. eines Harzwechsels bestimmt werden. Im Laufe der Zeit erhöht sich zwangsläufig die Leitfähigkeit des aufbereiteten Wassers, da das Harz bereits mit Kationen und Anionen beladen ist.

Wir empfehlen Ihnen daher, beim Kauf eines Ionenaustauschers direkt das für Ihren Zweck passende Leitfähigkeitsmessgerät mitzubestellen. Sollten Sie sich dazu entscheiden, einen Ionenaustauscher als Ersatz für einen schnellen Wechsel zu erwerben, reicht ein Leitwertmessgerät pro Betriebsstelle vollkommen aus.

Welche Arten von Ionenaustauschern gibt es?

Bei Kationenaustauschern wird Kationenharz verwendet, um die im Wasser enthaltenen positiven Ionen (Kationen) durch den Wasserbestandteil H+ zu ersetzen. Zu den Kationen gehören Calcium, Magnesium, Natrium, Kalium, Ammonium, Eisen und Mangan. Vor allem Calcium und Magnesium (Härtebildner) sind ausschlaggebend dafür, ob das Wasser weich oder hart ist. Man spricht hierbei von der Wasserhärte. Wenn beispielsweise die örtliche Wasserhärte sehr hoch ist, kann ein Kationenaustauscher in der Natriumform zur Enthärtung von Wasser genutzt werden.

Einer der großen Vorteile von Kationenaustauschern ist, dass diese bei Erschöpfung im Gegensatz zu den meisten Mischbettaustauschern regeneriert und somit wieder vollständig wiederverwendet werden können. Die Regeneration der Ionenaustauscher in Enthärtungsanlagen funktioniert vollautomatisch und ist entweder zeit- oder mengengesteuert, wobei die Kationenaustauscher hier mit Natrium regeneriert werden, was zu einem Verbrauch an Kochsalz führt.

Durch den Austausch von Kationen mit H+-Ionen nimmt der pH-Wert des Wassers mit der Zeit ab und wird sauer. Meist werden Kationenaustauscher deshalb in Kombination mit einem Anionenaustauscher eingesetzt, um Prozesswasser kontinuierlich aufbereiten und vollständig entsalzen zu können. Dafür können Sie entweder einen Kationen- und Anionenaustauscher nacheinander zur Wasseraufbereitung einsetzen oder alternativ einen Vollentsalzer benutzen.

Anionenaustauscher arbeiten mit Anionenharz. Wie es der Name bereits vermuten lässt, werden dabei gezielt Anionen, also negativ geladene Ionen, aus dem Wasserstrom entfernt und gegen den Wasserbestandteil OH- (Hydroxid-Ionen) ausgetauscht. Zu den Anionen gehören zum Beispiel Sulfat, Nitrat, Chlorid und Hydrogencarbonat. Sobald das Anionenharz gesättigt ist, kann es regeneriert werden und ist dadurch wieder voll funktionsbereit. Nutzen Sie dafür gern unseren hauseigenen Service zur Regeneration für Ionenaustauscher.

Benötigen Sie entmineralisiertes bzw. vollentsalztes Wasser, können Sie Anionenaustauscher und Kationenaustauscher miteinander kombinieren oder einen Mischbettaustauscher bzw. Vollentsalzer einsetzen. Beim Mischbettaustauscher liegen Anionenharz und Kationenharz in einer Mischung vor – dieses sogenannte Mischbettharz kann das Wasser in einem Arbeitsschritt vollständig entsalzen.

Vollentsalzer funktionieren auf der Basis des lonenaustauschverfahrens, wobei sowohl die negativ geladenen Anionen als auch die positiv geladenen Kationen der Salze, die im Wasser enthalten sind, gegen Wasserstoff- (H⁺) und Hydroxid-Ionen (OH⁻) ausgetauscht werden. Mischbettaustauscher sind in der Anschaffung kostengünstig, haben aber den Nachteil, dass die Regeneration des Harzes aus verschiedenen Gründen meistens nicht wirtschaftlich ist. Sobald die Kapazität nachlässt, und damit die gewünschte Leitfähigkeit nicht mehr erreicht werden kann, muss es ersetzt werden.

Was ist der Sinn und Zweck von Ionenaustauschern? Was können Ionenaustauscher realistisch leisten?

Das Ionenaustauschverfahren ist innerhalb der Wasseraufbereitung in Laboren, Abwasserbehandlung und Recyclingtechnik nicht mehr wegzudenken. Ionenaustauschverfahren sind ressourcensparend und sehr effektiv einsetzbar, vor allem für naturwissenschaftliche Abteilungen an Schulen und kleinere Laboreinheiten bzw. Arztpraxen. Wenn man beispielsweise 1 Liter ungefiltertes Leitungswasser in einen Vollentsalzer hineingibt, bekommt man genau 1 Liter VE-Wasser heraus. Zudem erhält man mit dem Ionenaustauschverfahren sehr gute Ergebnisse im Rahmen der Wasserentsalzung. Benutzen Sie einen Vollentsalzer können Sie im Labor oder für ihren naturwissenschaftlichen Fachbereich an der Schule problemlos eine Leitfähigkeit von unter 1 µS/cm erreichen. Im direkten Vergleich erreichen Sie mit einem Osmosefilter eine elektrische Leitfähigkeit von lediglich circa 20 µS/cm.

Was ist der Sinn und Zweck von Ionenaustauschern? Was können Ionenaustauscher nicht leisten?

Ionenaustauscher entfernen keine organischen Stoffe. Daher werden sie mit einer Reihe von weiteren Verfahren kombiniert, sobald es nicht nur darum geht, Salze aus dem Wasser zu entfernen, sondern darüber hinaus organische Stoffe und Verunreinigungen (z. B. Pflanzenschutzmittel, Medikamentenrückstände) oder Schwebstoffe (partikuläre Verunreinigungen) gefiltert werden sollen.

Zudem muss das Wasser für bestimmte Arbeits- und Herstellungsverfahren, zum Beispiel in der Labor- und Halbleitertechnik, zu besonders reinem Wasser ohne jegliche Fremdstoffe (Reinstwasser) aufbereitet werden. Hierbei kommen zusätzlich zum Ionenaustauschverfahren Filtration, Umkehrosmose und auch Adsorption zum Einsatz. Sobald das Harz des Kationen- bzw. Anionenaustauschers erschöpft ist – also dann, wenn es keine weiteren Ionen mehr aufnehmen kann –, muss es regeneriert werden. Dies lässt sich daran erkennen, dass die Leitfähigkeit des aufbereiteten Wassers rapide ansteigt. Um dies erkennen zu können, ist ein Leitfähigkeitsmessgerät im Abgang des Ionenaustauschers notwendig.

Hinsichtlich des Umweltaspekts und der Betriebskosten ist das gegenüber Vollentsalzern mit nicht wiederverwendbarem Mischbettharz ein großer Vorteil. Jedoch bedeutet das auch, sich mehr mit der ordnungsgemäßen Anwendung und Handhabung des Ionenaustauschers beschäftigen zu müssen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch zu wissen, dass das benutzte Harz praktischerweise über den Hausmüll entsorgt werden kann – zumindest solang man damit ausschließlich herkömmliches Leitungswasser filtert. Sobald man Abwasser mit darin enthaltenen Schwermetallionen filtern möchte, muss das Mischbettharz in den Sondermüll entsorgt werden.

Der Einsatz von Ionenaustauschern schont die Umwelt und fördert den Klimaschutz

Kationen- und Anionenaustauscher haben den großen Vorteil, dass sie wiederverwendet werden können. Oder besser gesagt: Das Ionenaustauscherharz ist regenerierbar. Das betrifft allerdings nicht herkömmliche Vollentsalzer, bei denen meist Einwegharz verwendet wird und das Filtergranulat entsorgt und neu eingefüllt werden muss.

Somit ergibt sich aus ökonomischer Sicht folgender Unterschied: Kationen- bzw. Anionenaustauscher sind in der Anschaffung vergleichsweise teuer, jedoch sind die laufenden Kosten geringer als bei einem Vollentsalzer. Sobald der Kationenaustauscher oder Anionenaustauscher erschöpft ist, kann dieser regeneriert werden. Dafür kommen im Falle des Kationenaustauschers Säuren wie beispielsweise Salzsäure zum Einsatz, die die aufgenommenen Kationen herunterwaschen. Beim Anionenaustauscher wird Lauge (z. B. Natronlauge) verwendet, um die aufgenommenen Anionen vom Harz zu befreien.

Durch das regenerierfähige Harz wird unnötiger Müll vermieden, sodass einer umweltgerechten und effizienten Wasseraufbereitung nichts mehr im Wege steht.