41945

Dużą zaletą syntetycznych jonitów organicznych jest możliwość nadania im odpowiedniej struktury (najlepiej takiej, by w głąb ziarna mógł swobodnie przenikać roztwór) oraz specyficznych właściwości poprzez wprowadzenie grup o charakterze kompleksotwórczym, redoksowym, katalitycznym, czy też wykazujących duże powinowactwo do określonych rodzajów jonów. Poza tym jonity te wykazują dobrą wytrzymałość mechaniczną, odporność chemiczną i termiczną, a także znaczną zdolność wymienną.

Podstawowe warunki, jakie stawia się wymieniaczom jonowym są następujące:

określona masa wymieniacza powinna być zdolna do wiązania jak największej liczby jonów, tzn. jego pojemność powinna być dostatecznie duża

proces wymiany jonów powinien przebiegać dość szybko, co zależy od szybkości dyfuzji jonów przez warstwę jonitu

wymieniacz nie może rozpuszczać się w roztworze, w którym przeprowadzana jest wymiana jonowa

W przypadku, gdy jonit styka się z roztworem elektrolitu jednocześnie może zachodzić wymiana jonowa między jonitem, a roztworem (zależna od grup funkcyjnych wymieniacza), jak i rozdział jonów pomiędzy dwie fazy, z ustaleniem się stanu równowagi (równowaga Donnana). Proces wymiany jest dosyć złożony, ale można wyróżnić następujące, odwracalne jego etapy.

dyfuzję jonu z roztworu w głąb jonitu np.:

Na’(_aą) - Na^ł(j) lub

Cl"<<Mji ⁼ CT(j)

- właściwą wymianę jonu elektrolitu na jon grupy czynnej:

R-SO3H + Na’(j) = R-S0₃Na + H^ł0) R4N-OH + CTo, = R4N-CI + OHo,

dyfuzję wymienionego jonu poprzez powierzchnię wymieniacza do roztworu:

Przebieg procesu wymiany jonowej zależy przede wszystkim od jego warunków, budowy jonitu, rodzaju i wartościowości wymienianych jonów. Ponieważ podczas wymiany ustala się stan równowagi, więc zmiana stężenia jonów pozwala na jej prowadzenie także w kierunku regeneracji jonitu.

Wymianę jonową przeprowadzić można na dwa sposoby

2