Ioncsere

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

Ioncsere az a heterogén kémiai folyamat, amelyben a különböző fázisban - szilárd- és folyadékfázisban - levő, azonos töltésű ionok helyet cserélnek.

Ioncserélők[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ioncserélők az olyan szilárd halmazállapotú anyagok, amelyek elektrolitból pozitív, vagy negatív ionokat képesek megkötni és ugyanakkor azokkal egyenértékű, de más anyagi minőségű ionokat az oldatba juttatni.

Ioncserélő anyag[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ioncserélő anyag minőségétől függően anion- és kationcserélő anyagokat különböztetünk meg.

Ioncserére képes anyagok a természetben is előfordulnak. Ilyen szervetlen anyag például a zeolit és a bentonit. A környezetvédelmi eljárások során használt ioncserélő anyagok többsége polimerizált műgyanta, úgynevezett gyöngypolimer formában kerül kereskedelmi forgalomba. A szilárd szemcsés ioncserélő anyagok szilárd sónak, savnak, bázisnak tekinthetők. Az ioncserélő műgyanták térhálós szerkezetű szerves molekulavázból állnak, amelyen disszociációra képes aktív csoportok foglalnak helyet.

Az aktív csoport jellege szerint lehet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Gyengén savas, pl.: -COO-
  • Erősen savas kationcserélő gyanta, pl.: -SO3
  • Gyengén bázisos, pl.: -NH+3
  • Közepes báziserősségű
  • Erősen bázisos anioncserélő gyanta, pl.: -NR+3

Az ioncserélő anyagok szelektív tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ioncserélők gyakorlati alkalmazása azon alapszik, hogy az egyes ionokat különböző erősséggel kötik meg, és nem minden iont kötnek meg, tehát szelektívek.

  • Az erősen savas ioncserélők általában nem szelektívek. A kationok kötéserősségének sorrendje:

H+ < Na+ < NH4+ < K+ < Mg2+ < Ca2+ < Al3+

A kötéserősség az ionok töltésszámának növekedésével nő.

  • A gyengén savas ioncserélők kötési sorrendje:

K+ < Na+ < Mg2+ < Ca2+ < H+

  • Az erősen bázisos ioncserélők kötési sorrendje:

OH- < HCO3 < Cl- < CO2−3 < SiO2−3 < SO2−4

  • A gyengén bázisos ioncserélők kötési sorrendje:

HCO3 < CO2−3 < SiO2−3 < Cl- < SO2−4 < OH-

Külső hivatkozás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Forrás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium: Környezettechnika I.