kationivahetusvahendeid

Kationivahetusvahendeid, tuntud ka kui katioonivahetusvaigud või ioonivahetusvaigud, on mittelahustuvad polümeermaatriksid, mis sisaldavad laetud funktsionaalseid rühmi. Need funktsionaalsed rühmid on võimelised vahetama oma laetud vastandioone teistega, mis on lahuses. Kationivahetusvahendid on spetsiifiliselt projekteeritud vahetama positiivselt laetud ioone ehk katioone. Vahetusprotsess toimub vastastikuse difusiooni teel, kus lahuses olevad katioonid interakteeruvad vaigupinnaga ja asendavad vaigul olevad liikuvad vastandioonid.

Peamised tüübid kationivahetusvahendeid on tugevad happelised katioonivahetusvaigud ja nõrgad happelised katioonivahetusvaigud. Tugevad happelised vaigud sisaldavad sulfoonhappe rühmi (SO3-) ja säilitavad oma vahetusvõime laias pH-vahemikus. Nõrgad happelised vaigud sisaldavad karboksüülhappe rühmi (COO-) ja nende vahetusvõime on pH-st sõltuvam, olles efektiivsem kõrgematel pH-väärtustel.

Kationivahetusvahendeid kasutatakse laialdaselt veetöötluses, näiteks vee pehmendamisel, et eemaldada karedust põhjustavad kaltsiumi- ja magneesiumiioonid. Samuti kasutatakse neid metallide eraldamiseks ja puhastamiseks, ravimite valmistamisel, analüütilises keemias ning saasteainete eemaldamiseks erinevatest keskkonnaprobleemidest. Vahetusprotsessi lõpus saab vaiku regenereerida, kasutades kontsentreeritud soolalahust, et taastada selle algne iooniline seisund ja võimaldada korduvkasutust.