wymieniacz jonowy
 
Encyklopedia PWN
wymieniacz jonowy, jonit,
substancja mająca zdolność wymiany własnych jonów na jony znajdujące się w roztworze;
są to na ogół stałe substancje wielkocząsteczkowe (są też znane j. ciekłe) o strukturze usieciowanej przestrzennie, nierozpuszczalne w wodzie i w rozpuszczalnikach, w których prowadzi się procesy jonowymienne; j. mające zdolność wymiany kationów są nazywane kationitami, zaś anionów — anionitami. Kationity są substancjami o charakterze kwasów lub ich soli, przy czym zdolność wymieniania jonów (kationów) nadają im grupy funkcyjne o charakterze kwasowym, np. grupa sulfonowa –SO3H, karboksylowa –COOH, hydroksylowa –OH; natomiast anionity mają charakter zasad, a zdolność wymieniania jonów (anionów) nadają im czynne grupy zasadowe: czwartorzędowe grupy amoniowe (–N+R3), aminowe grupy trzecio-, drugo- i pierwszorzędowe (–NR2, –NHR i –NH2). Wymiana jonów jest procesem odwracalnym i stechiometrycznym, którego schemat można przedstawić w postaci reakcji: RK1+ + K2+ ⇔ RK2+ + K1+, RA1 + A2 ⇔ RA2 + A1, gdzie R — wielkocząsteczkowy szkielet jonitu, w który są wbudowane grupy funkcyjne zdolne do wymiany jonów. Kationitami są także jonity chelatujące, zawierające grupy funkcyjne zdolne to tworzenia wiązań koordynacyjnych z jonami metali. Oprócz anionitów i kationitów są też znane j. polifunkcyjne, zw. amfoterycznymi, zawierające jednocześnie (mogące ulegać wymianie) grupy kwasowe i zasadowe. W zależności od metod otrzymywania j. można podzielić na grupy: 1) nieorg. j. pochodzenia naturalnego (zeolity) lub otrzymywane syntetycznie (permutyty) uwodnione glinokrzemiany wapnia i sodu; 2) półsyntet. — otrzymywane w wyniku działania różnych związków chemicznych, np. kwasu siarkowego, na produkty pochodzenia org. (np. celulozę, węgiel aktywowany) albo krzemionkę, tlenek glinu; mają większą zdolność wymieniania jonów niż j. nieorg., są też od nich bardziej odporne na działanie czynników chem. i mech.; 3) żywice jonitowe (jonowymienne) — j. org. otrzymywane w wyniku polimeryzacji wielkocząsteczkowych związków org.; odznaczają się znaczną wytrzymałością mech., odpornością chem. oraz dużą zdolnością wymieniania jonów. J. powszechnie stosuje się w różnych gałęziach przemysłu i nauki, m.in. w analizie chem., biochemii, biologii, medycynie (chromatografia); służą do zmiękczania wody, oczyszczania półproduktów i produktów w przemysłach chem. i spoż. (np. oczyszczanie soku buraczanego i melasy, oczyszczanie odczynników chem. i preparatów farm.); są też używane do odsalania wód, odzyskiwania cennych metali z wód odpadowych i ścieków przem., rozdzielania izotopów promieniotwórczych, w procesach katalitycznych, do rozdzielania pierwiastków ziem rzadkich. Stosowane są też jako filtry do sieci wodociągowych w gospodarstwach domowych usuwające zanieczyszczenia mech., biol. i chemiczne. J. można poddawać regeneracji i stosować wielokrotnie.
Bibliografia
J. Minczewski, J. Chwastowska, R. Dybczyński Analiza śladowa. Metody rozdzielania i zagęszczania,Warszawa 1973;
D. Muraviev, V. Gorshkov, A. Warshawsky Ion Exchange, New York 2000.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia