Messung der Calciumhärte: Prozess-Härteanalysator
Messung der Calciumhärte in Kessel-, Kühl- und Prozesswässern: Online-Analysator mit ionenselektiver Elektrode für Belags- und Enthärterkontrolle.
Messverfahren: Ionenselektive Elektrode
Was ist Calciumhärte und warum wird sie gemessen?
Wasserhärte bezeichnet die Menge der im Wasser gelösten Calcium- und Magnesiumionen; die Calciumhärte ist der auf Calcium entfallende Anteil. Beim Erhitzen und Verdampfen hinterlässt hartes Wasser eine Belagschicht auf Wärmeübertragungsflächen; diese Schicht mindert die Energieeffizienz und verursacht Verstopfungen in Rohren und Wärmetauschern sowie Überhitzung in Kesseln. Die Härte wird daher kontinuierlich überwacht, um Härtedurchbrüche am Enthärterausgang im Kesselspeisewasser früh zu erkennen, Beläge in Kühlsystemen zu kontrollieren und die Prozesswasserqualität zu sichern.
Wo wird die Härte gemessen?
- Ausgänge von Enthärtern und Ionenaustauschern: Bei der Kontrolle von Harzerschöpfung oder Leckagen.
- Kesselspeisewasser: Zur Vermeidung von Belagbildung.
- Kühlsysteme: Bei der Verfolgung der Belagneigung des Umlaufwassers.
- Prozesswässer: Bei der Wasserqualitätskontrolle für Waschmittel-, Farbstoff- und Lebensmittelprozesse.
Wie wird Calciumhärte gemessen?
Online-Härteanalysatoren arbeiten nach dem Verfahren der ionenselektiven Elektrode (ISE). Eine calciumionenempfindliche Elektrode und eine Referenzelektrode erzeugen eine von der Calciumaktivität in der Probe abhängige Spannung; eine Sonde zur automatischen Temperaturkompensation (ATC) korrigiert die Messung nach der Temperatur. Das Elektrodensignal wird durch Kalibrierung mit Standardlösungen in die Konzentration umgerechnet. Der Analysator kann beim Überschreiten eines Schwellenwerts am Enthärterausgang einen Alarm auslösen und Informationen für die Regenerationsentscheidung liefern.
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- Messbereich und Probenzusammensetzung
- Elektrodenlebensdauer und Kalibrierhäufigkeit
- Standardlösungssatz und Wartungsplan
- Alarm- und Ausgangsanbindung an das Leitsystem
Messung der Calciumhärte mit Tetra
Tetra liefert in der Türkei den Calciumhärteanalysator Thermo Orion 2120XP und übernimmt Installation, Versorgung mit Reagenzien und Verbrauchsmaterial, Inbetriebnahme, Kalibrierung und Service.
Häufig gestellte Fragen
In welchen Einheiten wird die Wasserhärte angegeben?
Die Härte wird meist in mg/L CaCO₃ angegeben. In französischen Härtegraden entspricht 1 °fH etwa 10 mg/L CaCO₃, in deutschen Härtegraden 1 °dH etwa 17,8 mg/L CaCO₃. Die Calciumhärte kann auch in mg/L Ca angegeben werden; beim Vergleich ist die verwendete Form zu prüfen.
Sind Calciumhärte und Gesamthärte dasselbe?
Nein. Die Gesamthärte ist die Summe aus Calcium und Magnesium; die Calciumhärte zeigt nur den auf Calcium entfallenden Anteil. Da eine calciumselektive Elektrode kein Magnesium misst, kann die Gesamthärte in Wässern mit hohem Magnesiumanteil deutlich über der Calciumhärte liegen. Wird die Gesamthärte benötigt, kommen EDTA-Titration oder für die Gesamthärte ausgelegte kolorimetrische Analysatoren zum Einsatz.
Wie wird ein Härtedurchbruch am Enthärterausgang überwacht?
Die Härte am Enthärterausgang ist normalerweise sehr niedrig; bei erschöpftem Harz beginnt der Wert zu steigen. Am Online-Analysator wird ein Schwellenwert zur Alarmauslösung festgelegt, und aus dieser Information ergibt sich der Regenerationszeitpunkt. Bei Messungen sehr niedriger Härtewerte ist zu bestätigen, dass die untere Messgrenze des Analysators zur Anwendung passt.
Was beeinflusst die Messung einer Calciumelektrode?
Änderungen der Ionenstärke und manche Metallionen können das Elektrodenansprechen beeinflussen, daher sind Probenkonditionierung und Kalibrierung wichtig. Temperaturänderungen wirken sich auf die Spannung aus, daher wird eine automatische Temperaturkompensation eingesetzt. Beläge auf der Elektrodenoberfläche und Alterung verlangsamen das Ansprechen; ein Abfall der Steilheit zeigt an, dass die Elektrode zu ersetzen ist.
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