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Wasserionisierung

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Säuren-Basen-Gleichgewichtsverschiebung

Säuremilieu und Mikrobenentwicklung
Je nach gewünschter ClO2-Konzentratrion dauert die ganze Prozedur nur wenige Minuten. Video, aus dem die Idee stammt: Loop Herstellung: Video: https://youtu.be/fwf-FDCVFWc In die 1500 ml fassende Gasaufnahmeflasche wird das ClO2-Gas durch kühles destilliertes oder Osmosewasser geleitet. Darin bildet sich das konzentrierteste CDL.
  • Ins Reaktorgefäß 2 Löcher mit 6mm Durchmesser bohren.
  • In den Kunststoffdeckel der CDL-Aufnahmeflasche werden ebenfalls 2 Löcher mit 6 mm Außendurchmesser gebohrt.
  • Durch diese Löcher werden 6 mm-Schlauchverbinder gesteckt und mittels (Heiß)Kleber an der Oberseite luftdicht abgedichtet.
  • In die Schlauchverbinder des Reaktorglasesdeckels (350 ml Honigglas) stecke ich an der Deckelunterseite einen sehr biegsamen Silikonschlauch mit 6 mm Außendurchmesser, 5 mm Innendurchmesse von unten in einen der beiden Schlauchverbinder gesteckt. Seine Länge soll bis zum Boden des Reaktorgefäßes reichen.
  • In den Schlauchverbinder auf der Gegenseite an der Deckeloberfläche wird ein längerer 6 mm-Schlauch geführt, der an die Luftausgangsdüse der Pumpe angeschlossen wird. Seine Länge bemisst sich nach dem gewünschtem Abstand zwischen Pumpe und Reaktorgefäß. Ich wähle dazu eine Länge von ca. 25 cm, weil er dann auch für eine große 1,5 Ltr.-Flasche ausreicht.
  • Im CDL-Gefäß wird der Schlauch ebenfalls von unten in einen der beiden Schlauchverbinder gesteckt. Seine Länge soll ebenfalls bis zum Boden des Gefäßes reichen.
  • In den Schlauchverbinder auf der Gegenseite an der Deckeloberfläche wird ein längerer 6mm-Schlauch geführt, der an die Luftausgangsdüse der Pumpe angeschlossen wird. Seine Länge bemisst sich ebenfalls nach dem gewünschtem Abstand zwischen Pumpe und CDL-Gefäß. Ich wähle dazu eine Länge von ca. 25 cm, weil er dann auch für eine große 1 Ltr.-Flasche ausreicht. Wer nur eine 100 ml-Flasche anschließen will, kommt mit ca. 12 cm Schlauchlänge aus.
Damit die Schläuche leichter in die Schlauchverbinderöffnung gehen, kann man die Schläuche anspitzen. Alle Schläuche, die von der Pumpe kommen; sollen bis auf den Flaschenboden reichen. Schläuche, die aus der Flasche rausgehen, sollten am unteren Ende des Deckels enden, damit möglichst wenig Wasser durch die nassen Luftblasen in die Schläuche kommt. Man muss an der Vakuumpumpe sehen, welcher Schlauch Luft ausbläst und welcher ansaugt. Der Schlauch, der bläst, kommt in den kleineren Reaktionsbehälter (Schlauch bis auf Boden). Der Schlauch, der ansaugt, kommt aus dem größeren Auffangbehälter (kurzes Ende) und wird an der Ansaugöffnung festgeklebt. Somit hat man einen Luftkreislauf. Es entsteht in keinem Gefäß ein Überdruck. Ablauf der CDL-Herstellung In das kleinere offene 50 ml-Gl Aus diesem Wenn nun von einer Mini-Vakuum-Luftpumpe durch einen Luftschlauch Luft in dieses Gefäß bis zum Gefäßboden geleitet wird, wird das Natriumchlorit mit der Salzsäure verwirbelt und es entsteht oberhalb dieser Flüssigkeitsmixtur zerplatzende Chlordioxidgasblasen (ClO2). Je nachdem, ob die Pumpe mit minimal 3,7 Volt oder mit maximal 24 V betrieben wird, werden 2,5 bis 8,0 L/min. zum Boden des Reaktorgefäßes gepumpt. Dadurch entsteht ein ClO2-Gasüberdruck, der an der Deckelunterseite der Weithalsflasche durch den dort befindlichen Schlauchverbinder in den daran angeschlossenen Luftschlauch gedrückt und an den Boden der größeren CDL-Flasche gedrückt wird. Dort durchwirbeln die ClO2-Luftblasen das (Osmose)Wasser und die darin sich bindenden ClO2-Gase erzeugen die erwünschte Chlordioxidlösung = CDL/CDS. Allerdings verbleibt nicht alles ClO2-Gas in der Chlordioxidlösung, sondern wird durch den Pumpendruck erneut an die Wasseroberfläche und von dort durch den Schlauchverbinder und den daran befestigten Luftschlauch zurück zum Lufteinlass der Pumpe geführt wird. So entsteht ein geschlossener Luftkreislauf. Er sorgt dafür, dass sich das CDL im Osmosewasser recht rasch immer stärker konzentriert. Quelle des Schemas und Video zum Betrieb: https://youtu.be/fwf-FDCVFWc Beide Behälter sollten nicht ganz bis oben hin mit Flüssigkeit gefüllt werden, sondern noch ca. 1-2 cm unterhalb des Gefäßdeckels enden. Dann gelangt wenig oder keine Feuchtigkeit durch die zerplatzenden ClO2-Blasen in den unterhalb des Deckels beginnenden Luftschlauch, durch den die ClO2-haltige Luft wieder zurück in die Lufteingangsdüse der Pumpe geführt wird.

Chlordioxid-Herstellung mit Loop-Umpump-Verfahren

Bauanleitung zum Diy-CDL Reaktor

Video mit Anregung zum Selbstbau: https://www.youtube.com/watch?v=sroq0LYfVsw

Wirkprinzip der CDL-Herstellung mit Pumpe

Wenn Natriumchlorit (NaClo2) mit Salzsäure (HCl) in einem (Glas)Gefäß gemischt und verschüttelt wird, entsteht durch eine chemische Reaktion das Gas Chlordioxid (ClO2). Als Gas ist konzentriertes ClO2 für Lungenbläschen giftig, und sollte daher nicht eingeatmet werden.

Die Aufbau- und Herstellungsschritte

Für die CDL-Herstellung empfehle ich eine weiße, klare 50 bis 100 ml Flasche mit großem Kunststoffeckel, z.B. eine Weithalsflasche als Reaktionsbehälter, in dem Natriumchlorit und eine Säure (Salzsäure, Zitronensäure, etc.) zu gleichen Teilen gemischt werden. Die Säure sollte erst nach dem Natriumchlorit eingegeben werden, um zu heftige Reaktionen zu vermeiden. Eine klare Flasche macht die Farbveränderung des Gemischs sichtbar. Sie wechselt im Verlaufe der CDL-Herstellung von braun zu gelb.

Konstruktionsdetails zur Herstellung des Luftkreislaufes

Für dieses Loop-System empfehle ich insgesamt 4 unterschiedlich große Flaschen mit Kunststoffdrehverschluss zu verwenden.

Eine Luftpumpe (5 V) pumpt Luft aus ihrer Auslassdüse durch einen Silikonschlauch in die 50-100 ml fassende Reaktorflasche. Dieser Schlauch geht durch eine Deckelöffnung bis zum Gefäßboden, wo er das Chemiegemisch aus Natriumchlorit und Säure durchwirbelt und zur stärkeren Reaktion von Chlordioxid ClO2 anregt.

Das nicht im Wasser verbleibende Chlordioxidgas (ClO2) wird durch einen Silikon-Schlauch im Deckel in eine zweite, 100 ml fassende Flasche weitergeleitet. Dieser Schlauch geht dort ebenfalls bis zum Flaschenboden und verwirbelt das Gas im Wasser, wobei die Chlordioxidlösung (CDL) entsteht. Diese erste Aufnahmeflasche soll klein sein, damit sich in ihr die höchste CDL-Konzentration im Wasser sammelt.

Das nicht im Wasser gebundene, über die Wasseroberfläche aufsteigende Chlordioxidgas wird durch den Pumpendruck über eine Schlauchverbindung zur nächsten, zweiten und größeren Aufnahmeflasche (z.B. 200-250 ml) befärdert. Auch dieser Schlauch führt bis zum Boden dieser Flasche und verwirbelt hier das Gas mit dem Wasser zu CDL. Da in dieser zweiten Aufnahemflasche schon weniger Chlordioxidgas ankommt, wird CDL in schwächerer Konzentration, aber in größerer Menge gebildet.

Das dort ebenfalls nicht vollständig im Wasser gebundene restliche Chlordioxidgas wird durch den Pumpendruck über eine Schlauchverbindung zur nächsten, dritten und größeren Aufnahmeflasche (z.B. 500 - 1000 ml) befördert. Das Wasser in dieser letzten Aufnahmeflasche weist die schwächste CDL-Konzentration, aber die größte verwertbare CDL-Menge auf. Für die meisten CDL-Anwendungen dürfte die dort entstehende CDL-Konzentration jedoch ausreichen.

Was an Gas in dieser letzten Flasche als CDL nicht im Wasser gebunden wird und als restliches Gas nach oben drückt, kann als stark abgeschwächtes Chlordioxidgas nun dirch einen Ableitungsschlauich in den Lufteinlass der Luftpumpe zurückbefördert werden. So entsteht ein Chlordioxidgaskreislauf, der zu maximaler Auswertung des Chlordioxidgases führt.

Weil bei dieser Abfolge aus der letzten Flasche nur noch wenig Chlordioxidgas übrig bleibt, wird die Luftpumpe nur noch mit wenig oxidierendem Chlordioxidgas durchströmt. Dies verlängert ihre Lebensdauer, denn die Chlordioxidgase greifen die Pumpenmateriale im Verlaufe der Zeit an und oxidieren sie. . .

Nötige Materialien für das Loop-Umpumpverfahren
  • Vakuumpumpe 5 V, 1-2 L/min.
  • Schlauch 6 mm, ca. 1,50-2 m
  • 1 klares, breitflächiges Reaktorglas (50 – 350 ml) mit Kunststoffdeckel (z.B. Honigglas mit 350 ml u. Kunststoffeckel).
  • 1 1,5 Ltr. PET-Flasche
  • 5 V-USB Buchse oder 12 V Batterie. Solarmodul oder Netzteil
  • Kabel für 5 oder 12 V Stromquelle und Luftpumpe
  • 1 Messbecher bis 20 oder 50 ml
  • 10 oder 20 ml Spritze mit Nadelkanüle für die Chemikalienentnahme zur genauen Dosierung.