رزین های مبادله گر یونی

رزیــن‌هــای مـوازنه کننده یون ، ذرات جامدی هستند که می‌توانند یونهای نامطلوب در مــحـلول را بـا هـمان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند. رزین‌های تعــویـض یــونی شـامــل بـار مثبت کاتیونی و بار منفی آنیونی می‌باشد بــگـونـه‌ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند. موازنه کننده‌ها با محلول‌های الکترولیت ایــن تـفـاوت را دارنـد که فقط یکی از دو یون ، متحرک و قابل تعویض است به عنوان مثال ، یک تعویض کــنـنـده کــاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی است که شامـل رادیـکـالـهای آنــیونی SO^2-₃ می‌باشد که کاتیون متحرکی مثل ⁺H یا ⁺Na به آن هستند.

ایـن کـاتـیـونــهـای مـتحرک می‌توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند به همین صورت یک تعویض کــنـنـده آنیونی دارای نقــاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون‌های متحرکی مثل ^-Cl یا ^-OH به آن متصل می‌باشد. در اثــر تــعــویــض یــون ، کــاتــیــون‌هــا یا آنیون‌های موجود در محلول با کاتیون‌ها و آنیون‌های موجود در رزین تعویض می‌شود ، بــگــونــه‌ای کـه هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می‌ماند. در اینجا با تعادل جامـد مایـع ســروکــار داریـم بدون آنکه جامد در محلول حل شود. برای آنــکه یـک تعویض کننده یونی جامد مفید باشد باید دارای شرایط زیر باشد:

1.      خود دارای یون باشد.

2.      در آب غیر محلول باشد.

3.      فضای کافی در شبکه تعویض یونی داشته باشد ، بطوریکه یونها بتوانند به سهولت در شبکه جامد رزین وارد و یا از آن خارج شوند.

در مورد رزین‌های کاتیونی هر دانــه رزیــن با آنیـون غیر تحرک و یون متحرک ⁺H را می‌توان همچون یک قطره اسید سولفوریک با غـــلظـت 25% فرض نمود. این

 قطره در غشایی قرار دارد که فقط کاتیون می‌تواند از ان عبور نماید.

آبسترک از مقاله ای در خصوص رزین های مبادله گر یونی:

Ion exchange resins are polymers that are capable of exchanging particular ions within the

polymer with ions in a solution that is passed through them. This ability is also seen in

various natural systems such as soils and living cells. The synthetic resins are used

primarily for purifying water, but also for various other applications including separating

out some elements.

In water purification the aim is usually either to soften the water or to remove the mineral

content altogether. The water is softened by using a resin containing Na+ cations but

which binds Ca2+ and Mg2+ more strongly than Na+. As the water passes through the resin

the resin takes up Ca2+ and Mg2+ and releases Na+ making for a ’softer’ water. If the water

needs to have the mineral content entirely removed it is passed through a resin containing

H+ (which replaces all the cations) and then through a second resin containing OH- (which

replaces all the anions). The H+ and OH- then react together to give more water.

The process has some disadvantages in that there are substances occuring in some water

(such as organic matter or Fe3+ ions) which can foul the resin, but in general the

advantages of the process (long life of resins, cheap maintainance etc.) outweigh the

disadvantages. In addition, the process is very environmentally friendly because it deals

only with substances already occuring in water.

    Download        دانلود

رمز فایل :  chemist87.blogsky.com