Jonity naturalne (zeolity): głównie minerały będące uwodnionymi glinokrzemianami wapniowymi i sodowymi o luźno upakowanej sieci krystalicznej, w której podstawowymi elementami budowy szkieletu są tetraedry Si04 i AIQ4
Zeolitami są również urodzajne gleby, które mają zdolność wymiany zarówno anionów jak i kationów, są więc wymieniaczami amfoterycznymi.
W tetraedrach jony Al3ł są otoczone jonami O2- lub grupami OH , a powstały nadmiar ładunków ujemnych jest równoważony przez kationy litowców lub berylowców, które nie są wbudowane w szkielet, ale luźno związane znajdują się w kanałach sieci krystalicznej.
Jonity półsyntetyczne: to wymieniacze pochodzenia naturalnego poddane przemianom chemicznym modyfikującym ich właściwości, są to głównie węgle sulfonowane.
Jonity syntetyczne: najbardziej wartościowe to syntetyczne żywice organiczne, nierozpuszczalne w wodzie i w niektórych rozpuszczalnikach organicznych.
Schematyczna budowa:
gdzie:
R - szkielet polimeru
A- - związana z polimerem grupa anionowa (np. COO-)
M+ - kation jonowo związany z grupą A zdolny do oddysocjowania (np. jon metalu lub H+)
B+ - związana z polimerem grupa kationowa (np. =NH2+)
X- - jonowo związany z grupą B anion zdolny do oddysocjowania _(np. OH )_
Grupy funkcyjne | |
kationitów: |
anionitów: |
(-S03)- H+ - sulfonowa |
(-NHg^OH- - aminy l-rzędowe |
(-COO)- H+ - karboksylowa |
(=NH2)+ OH- - aminy ll-rzędowe |
(-O) H*- fenolowa |
(=NH)*Of+ - aminy lll-rzędowe |
(-S) Hł - tiolowa |
(=N-)ł OH- - czwartorzędowe amoniowe |
Wymieniacze jonowe pochodzenia organicznego mają bardzo silnie rozwiniętą powierzchnię. Rozpuszczalnik i jony z roztworu mogą swobodnie dyfundować do wnętrza sieci wymieniacza i wchodzić w reakcję z jonami grup funkcyjnych jonitu. |
4