ioninvaihtoremmejä

Ioninvaihtoremmejä ovat polymeeripohjaisia hiukkasia, joita käytetään liuoksissa ionien vaihtamiseen. Niiden muodostavat risteytynyt polymeri, johon on kiinnittynyt toiminnallinen ryhmä, jonka avulla mahdollistuu vastakkaisten varausten aiheuttama ionien siirto. Yleisimmät sovelluskohteet ovat vedenkäsittely, suodatus ja kemiallinen prosessointi, joissa halutaan poistaa tai korvata tiettyjä ioneja kuten kalsium- ja magnesiumioneja tai kloridi- ja sulfaattioneja.

Ioninvaihtoremmejä jaetaan pääosin kahteen ryhmään: kationinvaihtoremmeihin ja anioninvaihtoremmeihin. Kationinvaihtoremmeissa positiivisesti varatut ryhmät vaihtavat liuoksen kationeja (esimerkiksi Ca2+, Mg2+, Na+) toiseen kationiin. Anioninvaihtoremmeissa negatiivisesti varatut ryhmät vaihtavat anioneja (kuten Cl− tai NO3−) toisen aineen laskelmiin. Ravinteiden ja liuosten ominaisuudet sekä haluttu lopputulos vaikuttavat siihen, kumpaa tyyppiä käytetään. Yleisiä ovat sekä vahvat että heikot toimivat ryhmät; esimerkiksi vahvoissa kationinvaihtoremmeissa käytetään sulfonihapporyhmiä, anionipuolella vahvoja emäksisiä ryhmiä kuten quaternary ammonium -ryhmiä.

Rakenne ja kapasiteetti riippuvat crosslinking-tiheydestä sekä beadien koosta. Suurempi crosslinking antaa paremman kemiallisen kestävyyden, mutta pienentää vaihtokapasiteettia hieman. Käyttöönoton jälkeen renregointi eli palauttaminen tapahtuu yleensä liuoksen avulla: kationinvaihtoremmejä regeneroidaan yleisimmin NaCl-liuoksella, anioninvaihtoremmejä vastaavasti vahvoilla emäksillä tai suoloilla.

Sovellukset kattavat veden pehmentämisen, demineralisoinnin, paine- ja prosessiveden puhdistamisen sekä erikoispuhdistukset teollisuudessa. Huomioon on otettava resinien valinta, vakiakii, lämpötila- ja pH-toleranssi sekä mahdollinen tukkeutuminen tai biofouling.