Wasserenthärtung

Die Wasseraufbereitung ist die zielgerichtete Veränderung der Wasserqualität. Sie umfasst im Wesentlichen zwei Gruppen der Behandlung:

1) Entfernung von Stoffen aus dem Wasser (z. B. Reinigung, Sterilisation, Enteisenung, Entmanganung,               Enthärtung, Entsalzung);
2) Ergänzung von Stoffen sowie Einstellen von Parametern des Wassers (z. B. Dosierung, Einstellung

    von pH-Wert, gelösten Ionen und der Leitfähigkeit).

Die Wasseraufbereitung ist ein wesentlicher Verfahrensschritt bei der Produktion von Trinkwasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserversorgung).

Quelle: http://de. wikipedia.org/wiki/Wasseraufbereitung  

Wasseraufbereitung auf Mallorca: Auf den Balearen gibt es verschiedene regionale Lösungen zur Trinkwasseraufbereitung, die sich folgender Methoden bedienen:

- Entnahme aus Tiefbrunnen 

- Gewinnung von Brauchwasser aus Seen

- Meerwasser-Entsalzungsanlagen, auf der Grundlage großer Umkehrosmose-Anlagen 

Das Wasser hat eine hohe Wasserhärte (starker Kalkgehalt) und häufiger einen erhöhten Salzgehalt.

Das kommunale Leitungswasser enthält giftiges Chlor wegen der Bakterienbekämpfung, gesundheitsschädliche Schadstoffe und einen überdurchschnittlich hohen Kalkgehalt.  

1. Entcarbonisierung: Mit dieser Maßnahme wird nur die Carbonathärte verringert. Dem Wasser wird Calciumhydroxid als „Kalkwasser“ zugegeben. Eine Entcarbonisierung wird in einigen deutschen Wasserwerken an sehr harten Wässern durchgeführt.
2. Vollentsalzung: Eine Vollentsalzung beseitigt nicht nur Härtebildner, sondern alle Ionen. Sie wird durch eine Kombination von Kationen- und Anionenaustauscher erreicht. Vollentsalztes Wasser wird überall da eingesetzt, wo Wasser in reiner Form benötigt wird.
3. Umkehrosmose ist ein physikalisches Verfahren zur Aufkonzentrierung von in Flüssigkeiten gelösten Stoffen, bei der mit Druck der natürliche Osmose-Prozess umgekehrt wird. Das Medium, in dem die Konzentration eines bestimmten Stoffes verringert werden soll, ist durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran von dem Medium getrennt, in dem die Konzentration erhöht werden soll. Dieses wird einem Druck ausgesetzt, der höher sein muss als der Druck, der durch das osmotische Verlangen zum Konzentrationsausgleich entsteht. Dadurch können die Moleküle des Lösungsmittels gegen ihre „natürliche“ osmotische Ausbreitungsrichtung wandern. Das Verfahren drückt sie in das Kompartiment, in dem gelöste Stoffe weniger konzentriert vorliegen. Bei der Umkehrosmose werden alle Stoffe (ionische und auch nichtionische gelöste Feststoffe) entfernt.

Eine Umkehr-Osmose filtert somit Schadstoffe und alle lebenswichtigen Mineralien aus dem Trinkwasser und der pH-Wert sinkt in den sauren, ungesunden Bereich. Es entsteht destilliertes Wasser, also Bügelwasser, was genau genommen nicht mehr einem Lebensmittel entspricht.

Quelle: http://de. wikipedia.org/wiki/Wasserhärte - Enthärtungsmethoden

Quelle: http://de. wikipedia.org/wiki/Umkehrosmose  

1. bei gefiltertem Leitungswasser (unter 60-70 Grad Celsius)

Redoxreaktion: Eine Oxidation ist eine chemische Reaktion, bei der ein Atom, Ion oder Molekül Elektronen abgibt. Ihre formale Oxidationszahl wird dabei erhöht. Ein anderer Stoff nimmt die Elektronen auf und wird dadurch reduziert. Mit der Oxidation ist also immer auch eine Reduktion verbunden. Beide Reaktionen zusammen werden als Teilreaktionen einer Redoxreaktion betrachtet.

Elektronen sind eine physikalische Form von Energie. Eine Elektronenzufuhr führt dem Wasser Energie zu und macht aus hartem, saurem Wasser ein für den Konsumenten geeignetes weiches, basisches Wasser.  Die Erdalkalisalze Calcium - und Magnesiumcarbonat verbleiben im Wasser, bis zu einer Erhitzung von 60 - 70 Grad Celsius verbinden sich aber nicht zu festen Kalkkrusten. 

Quelle: http://de. wikipedia.org/wiki/Oxidation  

2. bei nicht gefiltertem Leitungswasser (unter 60 - 70 Grad Celsius)

physikalische Kalkschutzgeräte: Das Wasser wird nicht im eigentlichen Sinne enthärtet, sondern die Kalkbestandteile werden durch elektrische Felder dahingehend beeinflusst,  das die zusammengewachsenen Kalkkristalle wieder als einzelne, lose Kristalle vorliegen und sich in Haushalt und Bad recht leicht entfernen lassen. 

3. gefiltertes und nicht gefiltertes Leitungswasser bei Erhitzung von über 60 - 70 Grad Celsius
 

Enthärtung durch Ionenaustausch: Ionenaustauscher, die mit Kochsalz regeneriert werden, sind in der Lage, Calcium- und Magnesiumionen gegen Natriumionen auszutauschen. Dieses Prinzip wird z. B. in Spülmaschinen eingesetzt, um die Heizelemente zu schonen und „Kalkflecken“ auf dem Geschirr zu vermeiden. Gelegentlich wird es auch zur Aufbereitung kleiner Wassermengen, etwa zum Blumengießen oder Teekochen, verwendet.

Quelle: http://de. wikipedia.org/wiki/Wasserhärte

Kationenaustauscher sind Ionenaustauscher von Kationen. In der Wasseraufbereitung nutzt man den Austausch durch Kationen, um eine Teilenthärtung durchzuführen. Kalzium- und Magnesium-Ionen werden dem Wasser entzogen, dafür wird Natrium im Verhältnis 1:1 dem Wasser zugegeben.

Anionenaustauscher dienen der Eliminierung von Nitraten aus dem Trinkwasser. Chlorid wird dem Wasser zugeführt, während Nitrat dem Wasser entzogen wird. Der Salzgehalt wird durch diesen Austauschprozess leicht erhöht. 

In Geschirrspülmaschinen: hier werden Ionenaustauscher verwendet, um die Maschine vor Ca²⁺und Mg²⁺-Ionen zu schützen, die zu Kesselstein (umgangssprachlich Verkalkung) führen können. Diese Ionen werden durch Na⁺-Ionen ersetzt und nicht, wie bei anderen Austauschern durch „saure“ H⁺-Ionen, die das Metall der Spülmaschine und Gläser angreifen würden. Da ein eingebauter Ionentauscher nach einiger Zeit mit Ca²⁺- und Mg²⁺-Ionen beladen ist und nicht mehr funktionieren würde, muss dieser wieder regeneriert werden. Dazu gibt es spezielles Regeneriersalz, das immer wieder zugegeben werden muss.

In Waschmitteln: auch hier soll der Ionentauscher den Calciumcarbonatgehalt des Wasser herabsetzten um die Bildung von Kalkseifen zu verhindern. Dadurch wird weniger Waschmittel benötigt. Ein wichtiger Ionentauscher in Waschmitteln ist beispielsweise der Stoff Zeolith A.

Quelle: http://de. wikipedia.org/wiki/Ionenaustauscher