Methoden zur Enthärtung von hartem Wasser für Färbe- und Ausrüstungswasser

Wasser, das Verunreinigungen wie Kalzium- und Magnesiumionen enthält, wird als hartes Wasser bezeichnet. Der Zweck der Enthärtung von hartem Wasser besteht darin, den Gehalt an Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser je nach Bedarf zu reduzieren, so dass das harte Wasser zu weichem Wasser enthärtet wird. Dieser Behandlungsprozess wird als Wasserenthärtung bezeichnet.

Gegenwärtig wird die Wasserenthärtung hauptsächlich durch chemische Methoden durchgeführt, häufig unter Verwendung von Wasserenthärtern und Ionenaustauschverfahren.

A: Methode zur Wasserenthärtung

Die Methode besteht darin, Chemikalien als Wasserenthärter zu verwenden und dem Wasser Kalzium- und Magnesiumionen zuzuführen oder unlösliche Niederschläge aus dem Wasser zu entfernen oder stabile lösliche Komplexe zu bilden, um die Wasserhärte zu verringern.

1. Niederschlagsmethode

Normalerweise werden Kalk und Soda verwendet, um die Kalziumionen im Wasser zur Bildung von CaCO3-Ausfällungen und die Magnesiumionen zur Bildung von Mg(OH)2-Ausfällungen aus dem Wasser zu entfernen, wodurch die Härte des Wassers verringert wird, was als Kalk-Soda-Methode bekannt ist und wirtschaftlicher und praktischer ist.

Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2+Ca(OH)2MgCO3+CaCO3↓+2H2O

MgCO3+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCO3↓

CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl

MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2

CaSO4+Na2CO3CaCO3↓+Na2SO4

MgSO4+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaSO4

Bei der Entfernung von Calcium können gleichzeitig auch Magnesiumionen, Wassereisen, Mangansalze usw. in unlösliche Hydroxidausfällungen umgewandelt und entfernt werden.

Hartem Wasser wird nur Soda (Na2CO3) zugesetzt, nach dem Kochen kann sich auch die Härte des Wassers verringern, aber aufgrund des Magnesiumcarbonats im Wasser hat es immer noch eine gewisse Löslichkeit, sodass der Erweichungsgrad nicht hoch ist.

Trinatriumphosphat wird auch häufig als Wasserenthärter verwendet und hat eine gute Wasserenthärtungswirkung.

3Ca(HCO3)2+2Na3PO4Ca3(PO4)2↓+6NaHCO3

3CaSO4+2Na3PO4Ca3(PO4)2↓+3Na2SO4

Die Behandlung von weichem Wasser mit Soda oder Trinatriumphosphat, das oft eine hohe Alkalität aufweist, kann nur direkt für alkalische Bedingungen in der Praxis des Bleich-, Färbe- und Veredelungsprozesses eingesetzt werden.

Die industrielle Verwendung von Kalk – Soda-Methode zur Weichwasseraufbereitung ist die Menge an Wasser und der Bedarf an Chemikalien in der Reaktormischung, nach der Behandlung von weichem Wasser, Niederschläge am Boden des Reaktoraustrags, und Soda und Trinatriumphosphat werden in der Praxis des Bleichens, Druckens und Färbens häufig in der richtigen Menge als Arbeitsflüssigkeit zugesetzt, um die Rolle des Wasserenthärters zu spielen.

2. Komplexierungsmethode

Anorganische Komplexbildner wie Natriumhexametaphosphat werden häufig in komplexierenden Wasserenthärtern für Färbe- und Veredelungsprozesse verwendet. Sie können mit Calcium- und Magnesiumionen im Wasser einen stabilen wasserlöslichen Komplex bilden und Verunreinigungen durch Calcium- und Magnesiumsalze entfernen, um die Wirkung abzumildern.

Na4[Na2(PO3)6]+Ca2+Na4[Ca(PO3)6]+2Na+

Na4[Na2(PO3)6]+Mg2+Na4[Mg(PO3)6]+2Na+

Da Natriumhexametaphosphat beim Wasserenthärtungsprozess keine unlöslichen Niederschläge erzeugt, eignet es sich eher für den Einsatz als Wasserenthärter direkt in der Färbe- und Veredelungslösung, allerdings ist der Preis relativ hoch.

Komplexbildner vom organischen Typ wie Natriumethylendiamintetraacetat und Natriumammoniaktriacetat sowie einige organische chelatbildende Dispergiermittel und organische Komplexbildner sind ein besser komplexierender Wasserenthärter, der bei geringer Verwendung sowohl eine gute Wasserenthärtungswirkung als auch die Bildung wasserlöslicher und stabiler Komplexe aufweist und in der Industrie weit verbreitet ist.

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