Jonit
Z Wikipedii
Jonit - substancja służąca do przeprowadzania selektywnego procesu wymiany jonowej, stosowana kolumnach jonitowych i filtrach jonitowych. Przepuszczenie przez warstwę jonitu ciekłej lub gazowej mieszaniny lub roztworu powoduje albo wzbogacenie jej o określony jon albo przeciwnie pozbycie się z niej określonego jonu.
Jonity to zwykle żele lub substancje porowate, które posiadają zdolność selektywnego uwalniania jednych jonów i pochłaniania innych. Ich działanie opiera się na fakcie występowania na ich powierzchni określonych chemicznych grup funkcyjnych, które wiążą jony. Są to zwykle grupy posiadają silne własności kwasowe lub zasadowe, które w kontakcie z rozpuszczalnikiem lub roztworem aktywującym (zwykle silnym kwasem lub zasadą) ulegają dysocjacji elektrolitycznej powodującej naładowanie ich powierzchni.
Każdy jonit posiada określoną pojemność jonową - tj. liczbę moli jonów, które może zaabsorbować w jednostce swojej masy. Po pełnym wykorzystaniu swojej pojemności jonity wymagają regeneracji. Regeneracja jonitów polega na płukaniu złoża roztworem zawierającym jony, które uległy usunięciu z jonitu np. HCl, NaCl, NaOH.
[edytuj] Rodzaje jonitów
Ze względu na pochodzenie jonity dzieli się na:
- syntetyczne
- porowate żywice syntetyczne otrzymywane z kopolimerów styrenu, formaldehydu i monomerów winylowych zawierających w swojej strukturze pirydynę lub jej pochodne (m.in. amberlit)
- silkażele
- żele krzemionkowo-aluminoksanowe
- na bazie materiałów naturalnych
- zeolity,
- montmorylonity,
- glaukonity,
- celuloza
- węgiel aktywowany
Ze względu na rodzaj pochłanianych jonów jonity dzieli się na:
- kationity - posiadają na powierzchni grupy o własnościach kwasowych (np. -SO3H, -PO3H, -COOH, SH), które po aktywowaniu przyjmują ładunek dodatni i w związku z tym są zdolne do pochłaniania kationów, np. wymieniacz-H + Me+ -> wymieniacz-Me + H+
- anionity posiadają na powierzchni grupy o własnościach zasadowych (np. -NH3, =NH2, ≡NH), które po aktywowaniu przyjmują ładunek ujemny i w związku z tym są zdolne do pochłaniania anionów np. wymieniacz-OH + A- -> wymieniacz-A + OH-
- jonity amfoteryczne - posiadające zdolność pochłaniania zarówno anionów jak i kationów.
[edytuj] Zastosowania
Jonity są szeroko stosowane w laboratoriach i w przemyśle do zmiękczania i demineralizacji wody dla energetyki, wydzielania i rozdzielania jonów cennych metali w metalurgii, wydzielania uranu i pochłaniania pierwiastków promieniotwórczych, katalizowania procesów chemicznych, odbarwiania i oczyszczania soków w cukrownictwie oraz przemyśle spożywczym, wydzielania antybiotyków i rozdzielania aminokwasów w przemyśle farmaceutycznym, stanowią podstawę jednej z chromatograficznych technik analitycznych chromatografia jonowymienna).
Jonity oprócz własności jonowymiennych mają również własności sorpcyjne. Stąd też w kolumnie jonitowej oprócz wymiany jonów zachodzi sorpcja. Mówi się wówczas o jonitosorbencie, podkreślając w ten sposób, że mamy tu do czynienia z dwoma efektami.
[edytuj] Źródła
- Słownik chemiczny, "Wiedza Powszechna", 1982, ISBN 83-214-0323-9