Ioninvaihtimateriaalit

Ioninvaihtimateriaalit ovat polymeerimatriiseja, jotka sisältävät liukoisia ionisidoksia, jotka voidaan vaihtaa muihin ioneihin liuoksesta. Nämä materiaalit ovat usein rakeisia tai helmenmuotoisia ja niitä käytetään vedenkäsittelyssä, kemiallisessa analyysissä ja erotusprosesseissa. Materiaalin toiminta perustuu sen kykyyn sitoa tiettyjä ioneja ja vapauttaa samalla toisia ioneja.

Ioninvaihtimateriaalit luokitellaan yleensä niiden ioninvaihtokyvyn mukaan. Vahvat kationinvaihtohartsit voivat vaihtaa positiivisesti varautuneita ioneja laajalla pH-alueella, kun taas heikot kationinvaihtohartsit toimivat tehokkaasti vain rajatulla pH-alueella. Vastaavasti vahvat anioninvaihtohartsit toimivat laajalla pH-alueella, kun taas heikot anioniinvaihtohartsit ovat tehokkaita vain happamissa olosuhteissa. Erityyppisiä ioninvaihtajia ovat myös kelatoivat hartsit, jotka sitovat metalli-ioneja vahvasti, ja sekundääriset amiinihartsit, jotka ovat tehokkaita poistamaan heikkoja happoja.

Tyypillisiä sovelluksia ioninvaihtimateriaaleille ovat veden pehmennys, jossa poistetaan kalsium- ja magnesium-ioneja, sekä demineralisointi, jossa poistetaan kaikki liuenneet ionit. Niitä käytetään myös lääkkeiden valmistuksessa, elintarviketeollisuudessa ja ympäristönsuojelussa esimerkiksi radioaktiivisten isotooppien poistamiseen. Valitun ioninvaihtomateriaalin tyyppi riippuu käsiteltävästä liuoksesta ja halutuista tuloksista.