Ionenaustauscher

Was bedeutet Ionenaustauscher?

Ionenaustauscher sind Harze, die aus Polymeren mit Quervernetzung (Verbindungen zwischen langen Kohlenstoffketten in einem Polymer) aufgebaut sind. Typische Ionenaustauscher sind:

  • Ionenaustauscherharze
  • Zeolithe
  • Montmorillonit
  • Essbarer Ton
  • Bodenhumus

Das Harz hat aktive Gruppen in Form von elektrisch geladenen Stellen. An diesen Stellen werden Ionen mit entgegengesetzter Ladung angezogen, können aber abhängig von ihren relativen Konzentrationen und Affinitäten für die Stellen durch andere Ionen ersetzt werden.

Ionenaustauscher werden unter anderem in der hydrometallurgischen, chemischen und petrochemischen sowie in der Metallveredelungsindustrie weit verbreitet eingesetzt.

Faust erklärt Ionenaustauscher

Ionenaustauscher können abhängig von ihrer chemischen Struktur unselektiv sein oder Bindungspräferenzen für bestimmte Ionen oder Klassen von Ionen haben. Dies kann von der Größe der Ionen, ihrer Ladung oder ihrer Struktur abhängen. Typische Beispiele für Ionen, die an Ionenaustauscher binden können, sind:

  • H+, OH-
  • Na+, Cl-
  • Ca2 +

Zwei Schlüsselfaktoren bestimmen die Wirksamkeit eines bestimmten Ionenaustauscherharzes: Die Bevorzugung eines bestimmten Ions und die Anzahl der für diesen Austausch verfügbaren aktiven Stellen. Da Harz aktive Gruppen in Form von elektrisch geladenen Stellen aufweist, sind zur Maximierung der aktiven Stellen im Allgemeinen beträchtliche Oberflächenbereiche wünschenswert.

Ionenaustauscher könnten sein:

  • Kationenaustauscher: Austausch von positiv geladenen Ionen (Kationen)
  • Anionenaustauscher: Tauschen negativ geladene Ionen (Anionen) aus
  • Amphotere Austauscher: Tauschen gleichzeitig Kationen und Anionen aus

In industriellen Anwendungen ist reines Wasser oft entscheidend für die erfolgreiche Entwicklung eines Produkts und den Korrosionsschutz.