Er zijn twee verschillende toepassingen voor de-ioniserende harsen. Het ene is om water te behandelen voor het verversen van water en het andere is om het aquariumwater direct te behandelen om nitraten of ammoniak te verwijderen. Geen van beide toepassingen is op zijn zachtst gezegd een goed gebruik van geld.
Wat is DI (Deïoniserend of Ionenwisselend) hars?
Een ionenwisselaarshars of ionenwisselingspolymeer is een hars of polymeer dat fungeert als medium voor ionenuitwisseling. Het is een onoplosbare matrix (of ondersteunende structuur) meestal in de vorm van kleine (0,25-0,5 mm radius) microbolletjes, meestal wit of gelig, gemaakt van een organisch polymeer substraat. De korrels zijn meestal poreus, waardoor ze een groot oppervlak hebben. Het vangen van ionen gaat gepaard met het vrijkomen van andere ionen en daarom wordt het proces ionenuitwisseling genoemd.
Er zijn verschillende soorten ionenwisselaarshars. De meeste commerciële harsen zijn gemaakt van polystyreensulfonaat. Polystyreensulfonaten zijn polymeren die zijn afgeleid van polystyreen door toevoeging van sulfonaat functionele groepen. Ze worden veel gebruikt als ionenwisselaarsharsen om ionen zoals kalium, calcium en natrium te verwijderen uit oplossingen in technische of medische toepassingen.
Wikipedia
Dit is een zeer nauwkeurige beschrijving van DI harsen.
DI harsen gebruiken om aquariumwater te behandelen
"DI-harsen" zijn synthetische poreuze polymeren die "de-ioniseren". Hieronder vallen producten als Countryside C3 hars en NO₃Go hars. Er zijn twee basistypen harsen. De ene is een "anion" wisselaar hars. Anionen zijn negatief geladen ionen zoals nitraten en nitrieten. Het andere type hars is een "kation" wisselaar. Kationen zijn positief geladen ionen zoals ammonium.
Als voorbeeld van hoe een hars werkt, kun je kijken naar de kationen filtermedia die er zijn en die beweren ammoniak uit het aquarium te verwijderen door uitwisseling met natrium in een harsbed. Kationen zijn onder andere natrium, ammonium, kalium, magnesium en calcium. De claim is dat deze harsen de ammoniak als ammonium verwijderen.
Hoewel dat waar is, moet je begrijpen dat de hars "niet-selectief" is en "uitwisselt" voor elke kation in het water, niet alleen ammonium. Laten we eens kijken naar een typisch Amazoneaquarium met 100 liter zacht zuur water. Het bevat ruwweg 4 gram natrium, magnesium en calcium, wat ZEER weinig is. Laten we willekeurig zeggen dat dit aquarium 4 gram ammonium heeft (wat erg hoog is, 12 ppm). Laten we een hangend filter aan de achterkant toevoegen met een royale dosis van 1/2 pond hars.
Harsen bevatten ongeveer 5 milligram uitwisselbaar natrium per gram hars. 1/2 pond is ongeveer 200 gram, dus de hars bevat ongeveer een gram uitwisselbaar natrium.
De uitwisseling vindt plaats totdat de verhouding van elk kation hetzelfde is in zowel het water als de hars. Het hars gaat dus naar 0,5 gram natrium, magnesium en calcium en 0,5 gram ammonium. Het ammoniumgehalte in het aquarium gaat van 4,0 naar 3,5 gram. Whoops! Dat is geen grote verandering. En dit is voor water met een zeer lage zoutconcentratie!
Als we kijken naar een aquarium in het Malawimeer wordt de situatie erger, VEEL erger. Het typische water van een Malawi aquarium bevat ruwweg 50 gram natrium, kalium, magnesium en calcium. Als er 4 gram ammonium was, dan zou de hars de ammoniak verlagen tot 3,92 gram.
Hars is dus vrij nutteloos. Deze analyse geldt ook voor de meeste anionenuitwisselingsharsen.
Een hars die lijkt te werken voor nitraten
Een lezer maakte me attent op een selectieve anionhars die nitraten selectief zou verwijderen. Het hars is Purolite a520e (of PA202). De lezer heeft dit met succes gebruikt om 20 ppm nitraat te reduceren tot 3 ppm nitraat. Ik heb het niet getest maar het ziet er veelbelovend uit. EN het is relatief goedkoop en gemakkelijk te regenereren.
Merk op dat er een wit, korrelig mineraal bestaat dat zeoliet wordt genoemd en dat selectief ammoniak kan verwijderen. Maar de kosten om zelfs de kleinste hoeveelheden ammoniak te verwijderen zijn onbetaalbaar. Dit product is GEEN synthetische hars. Dit materiaal wordt behandeld in deze link:
Er zijn biofiltratieproducten die actieve kool combineren met harsen. Dit zijn extreem dure producten. Zoals je hierboven kunt zien, hebben ze maar een heel klein effect op de chemie van een aquarium. Een 25% waterverversing is veel beter en veel goedkoper.
DI-harsen om water te behandelen Water verversen
DI wordt vaak onnodig gebruikt na RO-systemen om alles wat de RO gemist heeft aan ionen te verwijderen. DI is "deïoniserend". Het vervangt waterstofionen (H+) voor natrium, calcium enz. en vervangt hydroxylionen (OH–) voor sulfaten, chloriden, etc. Er is GEEN reden om een DI harssysteem toe te voegen aan een RO systeem.
Merk op dat er veel marketinghype is over deze harsen die sommige mensen lijken te geloven. DI harsen worden veel gebruikt in zeeaquaria (als je de marketinghype gelooft!) om te "dechloreren", om "zware metalen te verwijderen" en om "deeltjes te verwijderen". Dit is allemaal een marketinghype die keer op keer herhaald wordt door goedbedoelende maar slecht geïnformeerde hobbyisten.
Ten eerste vernietigt chloor DI-harsen, dus niemand zou ooit dure DI-harsen moeten gebruiken voor ontchloring. Ten tweede zijn er GEEN zware metalen die verwijderd moeten worden in drinkwater. Ten derde doen DI harsen NIETS tegen deeltjes. En het feit dat sommige slecht geïnformeerde hobbyisten in de marketinghype zijn getrapt en deze systemen hebben aangeschaft, maakt de marketinghype nog niet waar.
Het aantal ionen in omgekeerde osmose water ligt meestal tussen de 10 en 20 TDS. Het verwijderen van deze opgeloste vaste stoffen (die aanwezig zijn als kationen en anionen) is gewoon niet nodig en zelfs niet wenselijk voor ELK aquarium. RO water moet "geremineraliseerd" worden tot 50-60 TDS, zelfs voor zwartwateraquaria en de exacte ionenmix is van GEEN ENKEL belang.