ionivaihtelujen

Ionivaihtelut ovat kemiallisia prosesseja, joissa liuoksessa olevat ionit vaihtuvat kiinteän ioninvaihtimen pintaan kiinnittyneiden vastinionien kanssa. Prosessi on usein käytetty vedenkäsittelyssä ja erilaisten liuosten puhdistuksessa, sekä erottelu- ja raittisointiprosesseissa. Ioninvaihtimia ovat yleensä kationi- ja anionivaihtimet; ne koostuvat hiukkasista, joiden pintaan on kiinnittyneinä toimivia ioniyhdisteitä. Cationivaihtimissa toimivia ryhmiä ovat vahvat tai heikot happona-louhikot, jotka vaihtavat liuoksesta vastaanottamia kationeja kiinteän vaihdin ionien sijaan. Anionivaihtimissa käytetään päinvastaisesti nitraatitausta tai muita vastinioneja, kuten ammonium- tai amiini-ryhmiä, jotka vaihtavat anioneja.

Toimintaperiaate perustuu ionien sitoutumiseen ja vapautumiseen resinimäisen materiaalin ylläpidämiin vaihtoyhteyksiin. Kun vaihtimeen virtaava liuos sisältää tiettyjä ioneja, ne korvaavat resinillä olevia vastineioneja. Kun kapasiteetti käytetään loppuun, vaihtimet on regeneroitava käyttämällä sopivia regenerantteja, kuten suolaliuosta kationivahtimissa tai emäksisiä ratkaisuja anionivahtimissa, palauttaen ryhmien alkuperäisen ionitilan.

Sovellutukset ovat laajoja: vedenpehmennys ja mineraalien poisto vedenkäsittelyssä, dek Minerals removal ja demineralization, elintarvike- ja lääkeainepuhdistus sekä laboratorio- ja teollisuusprosessit kuten pusku-, proteiini- ja orgaanisten yhdisteiden erottelu. Ionivaihtelujen etuja ovat korkea valikoivuus, nopea reagointi ja toiminnan lämpötilasta riippuvien olosuhteiden rajoitettu vaikutus. Rajoitteita ovat kapasiteetin rajallisuus, likakalvon ja likaisuuden aiheuttama huuhtouksen tarve sekä regenerointijätepitoisuus ja jätevesien käsittelytarpeet.