Wie bekomme ich entmineralisiertes Wasser?

Wie man entmineralisiertes Wasser herstellt: Methoden und Anwendungen

Entmineralisiertes Wasser, oft auch deionisiertes oder entionisiertes Wasser genannt, ist Wasser, dem fast alle Mineralien und Salze entzogen wurden. Es zeichnet sich durch einen sehr geringen Gehalt an gelösten Ionen aus und wird in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, von der Laborarbeit bis hin zur industriellen Fertigung. Dieser Artikel beleuchtet die gängigsten Methoden zur Herstellung von entmineralisiertem Wasser und gibt einen Einblick in dessen vielfältige Einsatzgebiete.

Warum entmineralisiertes Wasser verwenden?

Im Gegensatz zu Leitungswasser oder destilliertem Wasser enthält entmineralisiertes Wasser nahezu keine leitfähigen Verunreinigungen. Diese Reinheit ist entscheidend, wenn:

• Chemische Reaktionen: Mineralien können chemische Reaktionen stören oder unerwünschte Nebenprodukte bilden.
• Elektronische Geräte: Mineralablagerungen können die Leistung elektronischer Geräte beeinträchtigen und Schäden verursachen.
• Laboranwendungen: Hohe Reinheit ist für genaue und reproduzierbare Ergebnisse unerlässlich.
• Autopflege: Verhindert Kalkflecken und Mineralablagerungen auf Lackoberflächen.

Methoden zur Herstellung von entmineralisiertem Wasser:

Es gibt hauptsächlich zwei effektive Methoden, um Wasser zu entmineralisieren: Ionenaustausch und Umkehrosmose.

1. Ionenaustausch:

Der Ionenaustausch ist ein chemischer Prozess, bei dem Ionen im Wasser durch andere, weniger störende Ionen ersetzt werden, die an Harzperlen gebunden sind. Dieses Verfahren wird typischerweise in Ionenaustauschsäulen durchgeführt.

• Funktionsweise: Wasser fließt durch ein Harzbett, das sowohl Kationen- als auch Anionenaustauscherharze enthält.

  • Kationenaustauscherharze: Entfernen positiv geladene Ionen (Kationen) wie Calcium (Ca²⁺), Magnesium (Mg²⁺) und Natrium (Na⁺) und ersetzen sie durch Wasserstoffionen (H⁺).
  • Anionenaustauscherharze: Entfernen negativ geladene Ionen (Anionen) wie Chlorid (Cl⁻), Sulfat (SO₄²⁻) und Hydroxidionen (OH⁻) und ersetzen sie durch Hydroxidionen (OH⁻).

  Die freigesetzten H⁺- und OH⁻-Ionen rekombinieren zu reinem Wasser (H₂O).

• Vorteile:

  • Hohe Reinheit des erzeugten Wassers.
  • Eignet sich gut für die Produktion größerer Mengen.

• Nachteile:

  • Harze müssen regelmäßig regeneriert werden, um ihre Kapazität wiederherzustellen. Dies erfordert den Einsatz von Chemikalien (Säuren und Basen).
  • Die Regeneration kann Abwasser erzeugen.

2. Umkehrosmose (RO):

Die Umkehrosmose ist ein physikalischer Prozess, bei dem Wasser unter Druck durch eine semipermeable Membran gepresst wird. Diese Membran lässt Wassermoleküle passieren, hält aber gelöste Ionen, Moleküle und Bakterien zurück.

• Funktionsweise: Der Wasserdruck überwindet den osmotischen Druck und zwingt reines Wasser durch die Membran. Die zurückgehaltenen Verunreinigungen werden ausgespült.

• Vorteile:

  • Relativ einfache Bedienung.
  • Entfernt nicht nur Mineralien, sondern auch organische Verbindungen, Bakterien und Viren.
  • Weniger Chemikalien erforderlich als beim Ionenaustausch.

• Nachteile:

  • Weniger effizient als der Ionenaustausch, da ein Teil des Wassers als Konzentrat (mit hohem Mineralgehalt) verloren geht.
  • Membranen können verstopfen und müssen regelmäßig gereinigt oder ausgetauscht werden.

Kombination von Ionenaustausch und Umkehrosmose:

In einigen Fällen werden beide Methoden kombiniert, um die Vorteile beider Verfahren zu nutzen. Beispielsweise kann die Umkehrosmose als Vorbehandlung für den Ionenaustausch dienen, um die Belastung der Harze zu reduzieren und deren Lebensdauer zu verlängern.

Wo bekommt man entmineralisiertes Wasser?

• Kauf: Entmineralisiertes Wasser ist in Baumärkten, Apotheken, Supermärkten und online erhältlich. Es wird oft als “Batteriewasser” oder “Bügeleisenwasser” verkauft.
• Selbst herstellen: Für kleinere Mengen kann man eine Ionenaustauschharz-Kartusche oder ein Umkehrosmose-System für den Hausgebrauch erwerben.
• Industrielle Anbieter: Für den industriellen Bedarf gibt es spezialisierte Unternehmen, die maßgeschneiderte Wasseraufbereitungsanlagen planen und installieren.

Anwendungen von entmineralisiertem Wasser:

• Laboratorien: Für die Herstellung von Reagenzien, die Durchführung von Analysen und die Reinigung von Laborgeräten.
• Elektronikindustrie: Für die Reinigung von Halbleitern und Leiterplatten.
• Automobilindustrie: Für Batterien, Kühlsysteme und die Autowäsche (verhindert Kalkflecken).
• Dampfbügeleisen: Verhindert Kalkablagerungen und verlängert die Lebensdauer des Bügeleisens.
• Aquaristik: Für empfindliche Fischarten, die kein Leitungswasser vertragen.
• Medizin: Für die Herstellung von Medikamenten und die Reinigung medizinischer Geräte.

Fazit:

Entmineralisiertes Wasser ist ein unverzichtbarer Bestandteil in vielen Bereichen. Ob durch Ionenaustausch oder Umkehrosmose hergestellt, seine Reinheit gewährleistet optimale Ergebnisse und verhindert unerwünschte Reaktionen oder Ablagerungen. Die Wahl der geeigneten Methode hängt von den individuellen Anforderungen und der benötigten Wassermenge ab. Durch das Verständnis der verschiedenen Methoden und Anwendungen kann man die Vorteile dieses hochreinen Wassers optimal nutzen.