7 (2)

Wymiana jonowa

Jonity - wymieniacze jonowe, są to ciała stałe nieorganiczne lub organiczne nierozpuszczalne w wodzie, które mają zdolność wymiany własnych jonów z jonami otaczającego je roztworu. Reakcja przebiega na powierzchni ziaren jonitu. Jonity zdolne do wymiany kationów nazywamy kationitami (mają charakter kw. łub ich soli), a jonity zdolne do wymiany anionów nazywamy amonitami (mają charakter zasad lub ich soli). Właściwości jonitów:

•    pęcznienie-jest spowodowane dyfuzją wody w głąb przestrzennej struktury jonitów. Jest ono tym większe, im więcej grup jonoczynnych zawiera jonit i wyższy jest stopień dysocjacji i hydratacji tych grup, niższa jest wartościowość przeciw jonów i stopień ich hydratacji oraz mniejsze stężenie r-ru otaczającego jonit;

•    selektywność- to wybiórcza wymiana jednego przeciw jonu w obecności innych przeciw jonów jest istotną cechą jonitu. Selektywność jonitu jest współzależna od odległości mikroporów jonitów i średnicy hydratyzowanych przeciw jonów;

•    zdolność wymienna - jonitu wyraża ilość wymienianych przeciw jonów przez jednostkę objętości lub masy wymieniacza i jest cechą decydującą o przydatności jonitu. Zdolność wymienna jonitu zwiększa się wraz ze wzrostem liczby grup funkcyjnych, a maleje wraz z usieciowaniem szkieletu jonitu.

Kationity 2KtH + xCa —>Kt₂Ca + xH₂ wymiana

Kt₂Ca + 2HC1 —* 2KtH + CaCl₂    regeneracja

MgCI₂ + 2KtNa —>Kt₂Mg + 2NaCl wymiana Kt₂Mg + 2NaCl —► 2KtNa + MgCl₂ regeneracja KtmNa i KtmH - kationity silnie kwaśne, KtsH - słabo CaSo₄ + KgH —> brak wymiany MgCl₂ + K_sS—> brak wymiany

Mg(HC0₃)₂ +2K_SH —►Kt_S2Mg + 2H₂C0₃'i kationit słabo kwaśny

CaCHCO^ +2K_SH —>Kt_S2Ca + 2H₂C0₃ Av cykl wodorowym

CaCI₂/ Mg(HC0₃)₂ + Kt_mNa_x -> Kt[Mg lub Ca] + 2NaCl + 2NaHC0₃ - kationit silnie

kwaśny w cyklu sodowym

Anionity

An_sOH₃ + FeP0₄ —» An_sOH₃ + FeP0₄ - brak wymiany AnmOH + FeP0₄ —► An_mP0₄ + Fe(OH)₃ - wymiana An_mCl₃ + FeP0₄ —* An_mP0₄ + FeCl₃    . wymiana

AnS0₄ + 2NaOH —► AnOH₂ + Na₂S0₄ - regeneracja AnPQ₄ + 3NaCl —*• AnCl₃ + Na₃P0₄ - regeneracja