Municipal Water

Municipal Water Applications

Arsen ist ein chemisches Element mit dem Symbol As und der Ordnungszahl 33. Arsen kommt in vielen Mineralien vor, meist in Kombination mit Schwefel und Metallen, aber auch als reiner Elementarkristall. Arsen ist ein Halbmetall. Es hat verschiedene Allotrope, aber nur die graue Form ist für die Industrie wichtig.
Hauptsächlich wird metallisches Arsen in Bleilegierungen (zum Beispiel in Autobatterien und Munition) verwendet. Arsen ist ein üblicher n-Dotierstoff in elektronischen Halbleiterbauelementen, und die optoelektronische Verbindung Galliumarsenid ist nach dotiertem Silizium der am zweithäufigsten verwendete Halbleiter. Arsen und seine Verbindungen, insbesondere das Trioxid, werden bei der Herstellung von Pestiziden, behandelten Holzprodukten, Herbiziden und Insektiziden verwendet. Diese Anträge gehen jedoch zurück
Einige Bakterienarten sind in der Lage, Arsenverbindungen als Stoffwechselprodukte der Atemwege zu verwenden. Spuren von Arsen sind ein wesentliches Nahrungselement bei Ratten, Hamstern, Ziegen, Hühnern und vermutlich vielen anderen Arten, einschließlich des Menschen.
Arsen ist für vielzelliges Leben bekanntlich giftig. Arsentrioxidverbindungen werden häufig als Pestizide, Herbizide und Insektizide verwendet. Infolgedessen ist die Arsenbelastung der Grundwasservorräte ein Problem, das Millionen von Menschen auf der ganzen Welt betrifft.

Arsenat ist ein zweiwertiges Anion mit einer ähnlichen Affinität für Anionenharze wie Sulfat, jedoch etwas geringer als die von Sulfat. Arsenat kann durch stark basische Anionenaustauscherharze ausgetauscht und dann an das Eisenhybridadsorbens von ASM-10-HP adsorbiert werden.

Mit Ausnahme von Galliumarsenid (als Halbleiter verwendet) sind andere Arsenidverbindungen im Allgemeinen nur von akademischem Interesse. Galliumarsenid ist ein wichtiger Halbleiter, da es einen viel geringeren elektrischen Widerstand als Silizium und daher einen geringeren Stromverbrauch und eine geringere Wärmeentwicklung aufweist.

In den meisten Fällen sollte Arsenit zu Arsenat oxidiert werden, damit es in eine leichter entfernbare Form umgewandelt wird. Die Oxidation kann mit Chlor oder mit Sauerstoff, katalysiert durch verschiedene Redoxmedien, erfolgen.

Desinfektionsnebenprodukte (DBP) werden gebildet, wenn Chlor mit organischen Verbindungen in Wasserversorgungen reagiert. Die Entfernung organischer Stoffe vor der Chlorierung kann das DBP-Potenzial eliminieren, ansonsten müssen die DBPs durch Aktivkohle entfernt werden.

Stark basische Anionenharze haben eine gute Affinität zu Nitrat. Die höheren Amine (Triethylamin, Tributylamin usw.) haben eine erhöhte Affinität für Nitrat und eine verringerte Affinität für zweiwertige Ionen wie Sulfat, was sie für viele Anwendungen bevorzugt macht.

Perchlorat ist ein relativ schwaches Oxidationsmittel, das als Sauerstoffquelle in Raketentreibstoff verwendet wird. Perchlorat ist auch ein Kontaminant in Ammoniumnitratdünger. Obwohl alle stark basischen Anionenharze eine hohe Affinität zu Perchlorat aufweisen, haben die höheren Amine (wie Tributylamin) eine außergewöhnliche Affinität zu Perchlorat.

PFAS-Kontaminanten werden allgemein als „Forever Chemicals“ bezeichnet. Bei diesen Verbindungen handelt es sich um Per- und Polyfluoralkyl-Substanzen, die in unserer gesamten Umwelt insbesondere in unserem Trinkwasser zu finden sind. Sie werden häufig in Kochgeschirr, Fast-Food-Verpackungen, schmutzabweisenden und wasserfesten Produkten sowie als wichtiger Inhaltsstoff in wässrigem Feuerlöschschaum verwendet.

Radium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ra und der Ordnungszahl 88. Es ist das sechste Element der Gruppe 2 des Periodensystems, auch bekannt als Erdalkalimetalle. Reines Radium ist silbrig-weiß, verbindet sich jedoch leicht mit Stickstoff (anstelle von Sauerstoff) an der Luft und bildet eine schwarze Oberflächenschicht aus Radiumnitrid (Ra3N2). Alle Isotope von Radium sind hochradioaktiv, wobei das stabilste Isotop Radium-226 ist, das eine Halbwertszeit von 1600 Jahren hat und in Radongas zerfällt (insbesondere das Isotop Radon-222). Beim Zerfall von Radium ist ionisierende Strahlung ein Produkt, das fluoreszierende Chemikalien anregen und Radiolumineszenz verursachen kann.
Radium ist das Tochterprodukt des Uranzerfalls und ist das schwerste Erdalkalimetall. Es wurde 1898 in Form von Radiumchlorid von Marie und Pierre Curie entdeckt. Sie extrahierten die Radiumverbindung aus Uraninit und veröffentlichten die Entdeckung fünf Tage später in der französischen Akademie der Wissenschaften. Radium wurde 1911 in seinem metallischen Zustand von Marie Curie und André-Louis Debierne durch Elektrolyse von Radiumchlorid isoliert.
Es besitzt die Eigenschaft der Lumineszenz und wurde einst verwendet, um Zifferblätter von Uhren im Dunkeln leuchten zu lassen sowie für verschiedene Quacksalbereiprodukte.

Radium bildet in Wasser ein zweiwertiges Kation und kann zusammen mit anderen Härteionen durch wasserenthärtende Harze entfernt werden. Außer beim ersten Erschöpfungszyklus tritt Radiumaustritt kurz nach dem Härteverlust auf, daher wird das Harz als gewöhnlicher Weichmacher mit Soleregenerierung in regelmäßigen Abständen verwendet.

Das hochvernetzte makroporöse Kationenharz hat einen verlängerten ersten Zyklus über den Härtebruch hinaus und kann in Einweganwendungen verwendet werden, wenn Härte und TDS nicht zu hoch sind. RSM-50 hat Bariumsulfat in den Poren des Harzes abgelagert. Radium wird zuerst ausgetauscht und dann in das Fällungsmittel überführt, was eine viel höhere Beladung und einen längeren Durchsatz ermöglicht.

Natürlich vorkommendes organisches Material (NOM) wird leicht durch stark basische Anionenharze entfernt. Acrylstarke Basisharze und Styrolharze mit hoher Porosität funktionieren besser, weil sie leichter zu regenerieren sind.

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