Umkehrosmose Trinkwasserfilter-Lexikon | Buchstabe E

Buchstabe E

Enteisenungsverfahren bis Entmanganung



Klangformen

Ei / Eiform / Wasserei: Was war zuerst da, Henne oder Ei? Antwort von ↗ A. Lauterwasser: "Ich würde sagen, unser Bewusstsein gewinnt eine bewusste Dimension hinzu. Zuerst war die Klangform da. Bei eiförmigen Keramikgefäßen kann der Effekt des Dichteunterschiedes bei unterschiedlichen Temperaturen des Wasser ein Aspekt bei der Bevorratung sein.

Wasserei
Das Wasserei Wasser lange frisch und kühl

Bei Temperaturmessungen mit einem Oberflächenmessgerät wurde ein Temperaturgradient von 2,5 - 3°C festgestellt, der das Wasser zwingt eine andauernde Durchmischung durchzuführen. Kann Wasser sich nicht bewegen, wird es faul und stirbt.
Ähnliche Vorgänge kann man ebenso im menschlichen Dasein sehr häufig antreffen. Es konnten z.B. Versuche mit Basilikum und Salatpflanzen durchgeführt werden, die den Schluss nahe legen, dass auch die Oberflächenspannung ein direktes Maß für die Qualität des entsprechenden Wassers darstellt.

Eisen: Eisen kommt meist in Erzen vor und ist das wichtigste Schwermetall, in reiner Form silberweiß, weich, dehnbar und lässt sich magnetisieren. Es ist bei allen Lebewesen Bestandteil lebensnotwendiger Enzyme. Im Wasser kann es in Form von Eisen-Ionen oder in organischer Bindung vorliegen oder auch in Komplexverbindungen vorkommen. Es findet sich sowohl im Grundwasser und Quellwasser als auch im Oberflächenwasser und führt in oxidiertem Zustand zu orange bis bräunlichen Verfärbungen. Abhilfe schaffen div. ↗ Enteisenungsverfahren. Eisen ist ein wichtiger Bestandteil des Blutfarbstoffes (Hämoglobin). Ohne Eisen gäbe es keinen Sauerstofftransport im Körper.

Electrofreezing ist ein seit 1861 bekanntes Verfahren, durch das die Kristallisation von Wasser und anderen Flüssigkeiten beim Gefrierprozess gezielt durch das Anlegen eines elektrischen Feldes ausgelöst werden kann.

Emoto, Masuro: Der japanische Parawissenschaftler Emoto beschäftigte sich auch mit Wasser und vertrat die Auffassung, es besitze ein Speichervermögen und könne durch Gedanken und Gefühle beeinflusst werden. Emoto behaupte, er sei durch Experimente mit in Flaschen abgefülltem Wasser, das er einmal mit positiven, ein anderes Mal mit negativen Botschaften beschriftete, und das er daraufhin gefror und fotografierte, durch die anschließende subjektive Beurteilung der morphologischen Ästhetik der auf seinen Fotos zu sehenden Eiskristalle, auf diese Ideen gekommen. Dazu stellte er willkürlich Zusammenhänge zwischen seinen Eiskristallbildern und der vermeintlichen Qualität dieses gefrorenen Wassers her, das er zuvor mit allerlei Bildern, Schallereignissen, Musikstücken oder Sprachbotschaften konfrontiert hatte. Emotos Theorie zufolge, die die wissenschaftlich anerkannten Grundlagen der Kristallbildung von Schneeflocken ignorierte, wonach deren Formbildung temperaturabhängig ist, bildet ein mit positiven Botschaften konfrontiertes Wasser immer harmonische Eiskristalle, während Wasser, dass mit negativen Botschaften konfrontiert wird, stets unvollkommene Kristallisationsformen bildet. Emotos mit den Erkenntnissen der Wasserchemie und -physik unvereinbaren Annahmen und Theorien sind weder logisch noch empirisch nachvollziehbar, und werden von den Wissenschaften nicht ernstgenommen.

Enteisenung und Entmanganung: wird die Entfernung störender Eisen-Ionen aus dem Rohwasser genannt. Enteisung und ↗ Entmanganung erfordern bei der Trinkwasseraufbereitung Oxidation und Filtration. Um Ablagerungen im Rohrnetz zu vermeiden, sollten nach der Aufbereitung für Eisen eine Konzentration von <= 0,02 mg/l und für Mangan von <= 0,01 mg/l eingehalten werden. Eisen und Mangan sind im Trinkwasser vor allem aus technischen Gründen unerwünscht, weil sie Ablagerungen im Rohrnetz bilden und beim Verbraucher zu Verwendungseinschränkungen des Wassers führen. In alten Rohrleitungen bilden sich oft so starke Ablagerungen, dass sich die Leitungen teilweise völlig zusetzen und nur noch geringe Mengen Wasser durchlassen. Dazu kommt es bei der Erhöhung von Fließgeschwindigkeiten zur Abschwemmung von Ablagerungen, die zu Braunfärbungen beim Verbraucher führen. Außerdem kann man schon geringe Mengen Eisen (ca. 1 mg/l) deutlich schmecken. Mangan wirkt dazu auch toxisch, insbesondere für Kleinkinder. Somit ist eine gut funktionierende Eisen- und Manganfiltration von großer Bedeutung für eine gute Trinkwasserbeschaffenheit, da nicht nur das direkt gelöste Eisen von Bedeutung ist, sondern auch die remobiliserten Ablagerungen aus dem Rohrnetz sichtbare Verschlechterungen ergeben. Weiterhin bilden die Schlämme und Ablagerungen im Leitungsnetz einen guten Nährboden für Mikro- und Makroorganismen.
Unter Enteisenung versteht man konkret die Entfernung von Eisen(II) durch Oxidation zu schwer löslichem Eisen(II)-oxidhydrat und Abtrennung  - auch des bereits vor der Aufbereitungsanlage entstandenen Eisen(III)-Oxidhydrates - durch Filtration, Sedimentation oder andere Verfahren.

Eisen und Mangan Aufbereitungsverfahren:
Da bei der Trinkwasseraufbereitung vorrangig Grundwasser verwendet wird, ist im Rohwasser kaum gelöster Sauerstoff vorhanden, und das Eisen tritt meist in zweiwertiger Form, also echt gelöst, auf. Diese Zusammenhänge werden im so genannten Stabilitätsfelddiagramm unter Benutzung des Redoxpotentials in der rechten Abbildung deutlich. (schraffierte Flächen: schwer lösliche Formen)
Die Entfernung von Eisen und Mangan kann durch folgende grundsätzlichen Verfahren durchgeführt werden:

① Eintrag von Sauerstoff, ein- oder zweistufige Filtration über chemisch inerte und/ oder basische Filtermaterialien
② Eintrag von Sauerstoff, Chemikalienzugabe, Fällung, Flockung und Sedimentation sowie anschließende Filtration.

Enteisenungs- und Entmanganungs- Filtrationsverfahren:

Filtrations-
verfahren
Filtermaterial
Charakteristik
Anforderung an den pH-Wert im Filterzulauf Wirkungs-
mechanismen
Eisen(II)-Filtration
über inertes
Filtermaterial
inertes Material,
eingearbeitet,
(Eisenbakterien, Eisen(III)- Oxidhydrat- Ablagerungen
Oxidation des Fe erfolgt innerhalb des Filterbettes
>= 6,8
Absenkung des pH am Filterablauf beachten
Adsorption des Fe(II) am Filtermaterial (Kies), Oxidation am Korn, Rückhalt des
Oxidhydrates im Porenraum zw. den Kieskörnern
Eisen(III)-Filtration
Inertes Material;
Einarbeitung nicht erforderlich
Oxidation des Fe(II) ist vor Eintritt in das Filterbett abgeschlossen
in der Regel über 8,0
pH wird durch Dosierung basischer Chemikalien bei vorgelagerter Flockung eingestellt
Flockenbildung in Vorstufen oder im Überstauraum des Filters, Sedimentation der Flocken Adsorption im Porenraum des Filters
Eisen(II)-
Eisen(III)-
Filtration
inertes Material,
eingearbeitet (s.O.)
Oxidation des Fe(II) ist teilweise vor Eintritt in das Filterbett abgeschlossen

Kombination Kontakt- mit Flockungsfiltration
Mangan(II)-Filtration
über inertes
Filtermaterial
inertes Material,
eingearbeitet (Manganbakterien, Monaganoxidhydrat)
Oxidation des Mn(II)
erfolgt erst innerhalb des Filterbettes
>= 6,8
 jedoch unter pH-Wert der Calciumcar-
bonatsättigung
Adsorption des Mn(II) an eingearbeitetem Kiesfilter, Oxidation zu Manganoxidhydrat, Rückhaltung im Porenraum des Kiesfilters
Mangan(IV)-Filtration
inertes Material; Einarbeitung nicht erforderlich
Oxidation des Mn(II)
 ist vor Eintritt in
das Filterbett abgeschlossen infolge Zugabe starker Oxidationsmittel
(schnelle Reaktion)
>=6,5
 jedoch unter pH-Wert der Calciumcar-
bonatsättigung
Flockenbildung in Vorstufen oder im Überstau, Sedimentation, Adsorption im Kiesfilter
Eisen(II)- bzw.
Mangan(II)-Filtration
über basisches
Filtermaterial
basisches Material
(Calciumcarbonat, halbgebrannter Dolomit);
Einarbeitung
für Entmanganung
erforderlich
Oxidation von Fe(II)
 und/ oder Mn(II)
 erfolgt ert innerhalb
des Filterbettes
< 6,8
die Entsäuerung findet durch Reaktion des Wassers mit dem basischen Filtermaterial statt
Adsorption des Fe(II) bzw. Mn(II) an Filteroberfläche, Oxidation, Rückhalt der Oxidhydrate im Porenraum,
Begünstigung durch hohen pH-Wert,
Kopplung mit einer sonst nur unzureichenden Entsäuerung


Sauerstoffbedarf für die Oxidation von Eisen und Mangan
Bei der Oxidation von Eisen und Mangan werden auch andere Wasserinhaltsstoffe mit oxidiert, die zusätzlich Sauerstoff zehren und damit die Enteisenung und Entmanganung stören können.

Parameter
Sauerstoffbedarf
(mg/l)
Eisen(II)
0,14
Mangan(II)
0,29
Ammonium
3,6
Schwefelwasserstoff
2,0
Methan
4,0


Einfluss auf den pH-Wert bei der Eisen und Mangan Oxidation
Bei der Oxidation von Eisen(II), Mangan(II), Ammonium, Schwefelwasserstoff und Methan entstehen Wasserstoffionen, die zur Abnahme des pH-Wertes, zur Verminderung der Säurekapazität (m-Wert) und der Basenkapazität (p-Wert) führen. Dies muss bei der Auswahl der Aufbereitungstechnologie beachtet werden. Es kann eine Entsäuerung nach der Aufbereitung erforderlich werden, um die Anforderungen der TrinkwV zu den korrosionschemischen Eigenschaften einzuhalten.
Quelle: DVGW-Arbeitsblatt W 223-1, Teil 1: Grundsätze und Verfahren; DVGW 2005


Eisen(III)-Oxidhydrat (Fe2O3 * nH2O): Bezeichnung für alle bei der Enteisenung entstehenden Eisen(III)-Hydroxoverbindungen.

Eisen(II)-Filtration: Enteisenung durch Oxidation von Eisen(II) innerhalb des Filterbettes. Die Oxidation des Eisen(II) erfolgt nach Adsorption an mikrobiologischen Strukturen und Eisen(III)-Oxidhydrat-Belägen am Filtermaterial. Als Oxidationsmittel dient Sauerstoff.

Entmanganung: Entfernung von Mangan(II) durch Oxidation zu schwerlöslichem Manganoxidhydrat und dessen Abtrennung durch Filtration oder andere Verfahren.

Exahertzmultimeter von Dr. Kohfink: Messung mit dem Exahertzmultimeter von Dr. Kohfink: Die Veränderung der Impulszahlen bestätigen auf exakt reproduzierbare Weise ebenfalls die erfolgte Umstrukturierung des Wassers.

Entkeimen (Sterilisieren): Entfernen von Keimen und Krankheitserregern. Dies erfolgt mit bakteriendichten (Steril-) Filtergeräten oder mit Autoklaven.

Elektroosmose: Die Elektroosmose, die auch Elektroendosmose oder Elektroendoosmose genannt wird, beschreibt wie sich eine Flüssigkeit parallel zu einer Oberfläche durch ein elektrisches Feld bewegt. Bei der Elektroosmose befindet sich ein poröser Stopfen oder eine enge Kapillare in einer Flüssigkeit. (z.B. Glaswolle in Wasser.)
Legt man nun eine Spannung an so steigt die Flüssigkeit auf einer Seite nach oben, da sich in den engen Kanälen des Stopfens wieder elektrische Doppelschichten an der Grenzschicht Flüssigkeit/ Stopfen gebildet haben und dadurch nun die Wasserteilchen geladen sind. Der Effekt der Elektroosmose beruht darauf, dass eine Flüssigkeit zwar im Volumen (also im Inneren) elektrisch neutral ist, sich aber an einer Oberfläche eine elektrochemische Doppelschicht ausbildet. Diese Doppelschicht ist zirka nur einen Nanometer dick, was davon abhängt wie viele gelösten Ionen in der Flüssigkeit enthalten sind. An ihrer Oberfläche ist die Flüssigkeit also nicht elektrisch neutral. Legt man nun ein elektrisches Feld parallel zu dieser Oberfläche an, so wirkt eine Kraft auf die Flüssigkeit und es entsteht eine Strömung. Dieser Effekt ist jedoch nur bei isolierenden Oberflächen möglich weil Metalle und andere elektrische Leiter ein solches Feld parallel zur Oberfläche kurzschließen würden. Mit Hilfe der Elektroosmose lassen sich Nanopumpen realisieren um kleine Flüssigkeitsmengen wohldosiert abgegeben zu können.


Elektrolyse ist ein Prozess, bei dem ein elektrischer Strom eine Redoxreaktion erzwingt. Elektrolyse wird beispielsweise zur Gewinnung von Metallen verwendet, oder zur Herstellung von Stoffen, deren Gewinnung durch rein chemische Prozesse teurer oder kaum möglich wäre, z.B. Wasserstoff, Aluminium, Chlor und Natronlauge. Eine Elektrolyse benötigt eine Gleichspannungsquelle, welche die elektrische Energie liefert und die chemischen Umsetzungen vorantreibt. Kurz nach dem Abschalten einer Elektrolyse kann mit einem Amperemeter ein Stromausschlag in die andere Richtung festgestellt werden weil in dieser kurzen Zeitspanne ein umgekehrter Elektrolyseprozess einsetzt (Bildung einer galvanischen Zelle). Dabei wird kein Strom für die Umsetzung verbraucht, sondern kurzzeitig Strom erzeugt was man sich bei Brennstoffzellen zunutze macht. Um unerwünschte chemische Reaktionen zu vermeiden ist es mitunter ratsam den Kathoden- und Anodenraum voneinander zu trennen und den Ladungsaustausch dazwischen nur durch ein poröses Diaphragma stattfinden zu lassen. Bei der elektrolytischen Herstellung von Natronlauge ist dies z.B. wichtig. Erzwingt man durch eine Elektrolyse eine Trennung einzelner Moleküle oder Bindungen so wirkt gleichzeitig ein galvanisches Element, dessen Spannung der Elektrolyse entgegenwirkt. Die Spannung wird als Polarisationsspannung bezeichnet.

Enthärtung: nennt man das Verfahren, durch das Calcium- und Magnesium-Ionen (↗ Kohlensaurer Kalk/ Kalziumkarbonat) aus zu hartem Wasser durch Fällung oder Ionenaustausch entfernt werden. Nur wenn die die Calciumcarbonat-Konzentration im Wasser, die in Deutschland mit ↗ „Grad Deutsche Härte“ (1 °dH = 10 mg/Liter CaO oder 17,85 mg/Liter CaCO3 oder 0,18 mmol/l) angegeben wird, zu erheblichen Kalkablagerungen im Leitungsnetz führen würde, müsste eine zentrale Enthärtung des Trinkwassers bereits im Wasserwerk vorgenommen werden.
Siehe auch: ↗ Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht

Entionisiertes Wasser: Wasser, bei dem die ionischen Salze (TDS) durch einen Ionenaustauscher entfernt wurden.

Off-Topic

Kornkreis

Eiförmige Oszillatoren aus resonanten Formen und Kugeln: Pseudowissenschaftlichen Konzepten zufolge müssten oszillierende Levitationsmaschinen selbst schwingende Formen besitzen. So könnten einige ↗ Kornkreise als symbolische Darstellungen von sich selbst versorgenden Kugel-Oszillatorkaskaden gedeutet werden bei denen rotierende Teilchenströmungen und Plasmagenerierung eine Rolle spielen sollen.