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Ionenaustauscher sind Materialien, mit denen gelöste Ionen gegen andere Ionen gleicher Ladung ersetzt werden; es findet ein Ionentausch statt.
Die auszutauschenden Ionen werden im Wasserenthärter am Ionenaustauschermaterial gebunden, das seinerseits dafür ein äquivalente Stoffmenge von vorher gebundenen Ionen in die Lösung abgibt. Beispielsweise kann ein Kationen-Ionenaustauscher Calzium-Kationen, die im normalen Leitungswasser gelöst sind gegen Natrium-Kationen, die an den Ionenaustauscher gebunden sind, austauschen.
Solche Kationen-Ionenaustauscher für die Wasserenthärtung sind auch in allen Geschirrspülern vorhanden, um diese vor Verkalkung zu schützen. In ihnen wird für die Spülvorgänge weiches Wasser benötigt, da es sonst zu Kalkflecken auf dem Geschirr kommen würde.
Wenn der Kationen-Austauscher im Wasserenthärter erschöpft und vollständig mit Calzium-Kationen gesättigt ist, muss er regeneriert werden. Das geschieht dadurch, dass man die gebundenen Calzium-Kationen durch das Angebot einer möglichst hoch konzentrierten Lösung von Natriumchlorid (Kochsalz) wieder verdrängt. Nun kann im Wasserenthärter durch den Ionentausch wieder weiches, kalkfreies Wasser produziert werden.
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