Anionenaustauscher

AnionenAustauscher sind polymerbasierte Harze mit positiv geladenen funktionellen Gruppen, die in Lösungen vorkommende Anionen gegen andere Anionen austauschen. Die gängigsten Austauschformen nutzen starke Basen (SBA) mit quaternären Ammoniumgruppen sowie schwache Basen (WBA) mit Aminfunktionen. In wässrigen Lösungen bindet das Harz verschiedene Anionen, zum Beispiel Cl-, NO3-, SO4^2-, HCO3- oder andere Spiegel der Lösung, je nach Typ und Beladung des Harzes. Der Austausch erfolgt in der Regel in Säulen- oder Bettform, wobei das Harz die Anionen aus dem Wasser gegen seine festgelegten Gegenionen austauscht.

Typen und Eigenschaften: SBA-Anionenaustauscher sind robust und arbeiten effizient in höheren pH-Bereichen; WBA-Harze zeigen oft eine höhere Affinität für CO2-bedingte Anionen und benötigen sorgfältigere pH-Kontrolle. Die Austauschkapazität wird in Milliequivalent pro Gramm (meq/g) angegeben. Die Selektivität hängt von der Ladung, dem Hydratationsstatus der Ionen und der Struktur des Harzes ab.

Anwendungen: Hauptanwendungen sind die Entionisierung oder Vorbehandlung in der Wasseraufbereitung, Entfernung spezifischer Anionen wie Nitrat, Sulfat oder Hydrogencarbonat, sowie die Nachbehandlung in Verbindung mit cationischen Austauscherstufen. In der Demineralisierung werden Anionen- und Kationenaustauscher oft tandemweise genutzt.

Regeneration und Betrieb: Nach Durchflusszyklen wird das Harzbett mit einer Regenerationslösung wieder in den Ausgangszustand gebracht, typischerweise durch starke Basen wie NaOH, um das Harz in die Hydroxidform zurückzuführen. Alternative Regenerationsmittel oder -verfahren können je nach Anwendung eingesetzt werden. Abfall- und Abwasserströme aus Regenerationen müssen entsprechend Umweltvorschriften behandelt werden.