Ionivaihdunta

Ionivaihdunta on kemiallinen käsittelymenetelmä, jossa liuoksessa olevat ionit korvataan kiinteässä ioninvaihtajassa olevilla ioneilla. Kiinteä aine, ioninvaihdin, on yleisesti resiini tai mineraali, joka sisältää vaihtopaikkoja kationeille tai anioneille. Kationinvaihdin vaihtaa liuoksesta tulevat kationit (esimerkiksi Ca2+, Mg2+) toisen ionin vastaan, tavallisesti Na+. Anioninvaihdin vaihtaa anionit (kuten Cl-, NO3-) toisen ionin, yleensä OH- tai HCO3-. Yleensä käytetään sekä kation- että anionvaihdinta, jolloin voidaan tuottaa puhdasta vettä.

Toiminta tapahtuu, kun liuos johdetaan vaihtimen sisältävän kolonnin läpi. Kun vaihtokapasiteetti täyttyy, vaihtaja regeneroidaan käyttämillä liuoksilla: kationiresiinit palautetaan natriumilla NaCl:lla ja anioniresiinit palautetaan natriumhydroksidilla NaOH:lla.

Sovellukset kattavat veden pehmennyksen ja demineralisoinnin sekä veden valmistamisen laboratori- ja teollisuuskäyttöön. Ionivaihduntaa käytetään myös jätevesien käsittelyyn sekä elintarvike- ja kemianteollisuudessa.

Tärkeimmät tekijät ovat vaihtajan kapasiteetti ja sen käyttöikä sekä regeneraation toteuttamisen kustannukset ja ympäristövaikutukset. Ympäristötekijöihin kuuluu erityisesti regeneraatiossa syntyvien suolojen ja emäksisten jätevesien käsittelyn tarve.

---