Ионный обмен


Ионный обмен

Ионный обмен — это обратимая химическая реакция, при которой происходит обмен ионами между твердым веществом (ионитом) и раствором электролита. Ионный обмен может происходить как в гомогенной среде (истинный раствор нескольких электролитов), так и в гетерогенной, в которой один из электролитов является твёрдым (при контакте раствора электролита с осадком, ионитом и др.).

Катио́нный обмен — частный случай ионного обмена, под которым в химии понимают обратимый процесс стехиометрического обмена ионами между двумя контактирующими фазами.

Основные принципы ионного обмена

Ионный обмен основан на использовании ионитов — сетчатых полимеров разной степени сшивки, гелевой микро- или макропористой структуры, ковалентно связанных с ионогенными группами. Обменивающиеся ионы называются противоионами. Иониты состоят из неподвижного каркаса — матрицы и функциональных групп — фиксированных ионов, которые жестко прикреплены к матрице и взаимодействуют с противоионами. В зависимости от знака заряда противоионов иониты делят на катиониты и аниониты. Если противоионы заряжены положительно, то они являются катионами (например, ионы водорода Н+ или ионы металлов), ионит называют катионитом. Если противоионы заряжены отрицательно, то есть являются анионами (например, ион гидроксила ОН- или кислотные остатки), ионит называют анионитом.

Кинетика ионного обмена

Кинетика ионного обмена определяет скорость протекания ионообменной реакции. На скорость ионного обмена влияют следующие факторы:

  • доступность фиксированных ионов внутри каркаса ионита,
  • размер гранул ионита,
  • температура,
  • концентрация раствора и т. д.

Общая скорость процесса ионного обмена может быть представлена как совокупность процессов, происходящих в растворе (диффузия противоионов к зерну и от зерна ионита) и в ионите (диффузия противоионов от поверхности к центру зерна ионита и в обратном направлении; обмен противоионов ионита на противоионы из раствора). В условиях, приближенных к реальным условиям очистки воды, доминирующим фактором, определяющим скорость ионного обмена, является диффузия ионов внутри зерна ионита. Следовательно, скорость ионного обмена, прежде всего, зависит от размера зерна ионита и увеличивается с уменьшением размера зерна. В зависимости от природы матрицы различают неорганические и органические иониты.

Кроме того, под ионным обменом подразумевают:

  1. Реакции и процессы разделения, выделения и очистки веществ, проводимые с применением ионообменных материалов: ионообменных смол, цеолитов, и др.
  2. Процессы обмена ионов между почвами и содержащейся в них (омывающей их) водой.

См. также



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Ионный обмен" в других словарях:

  • ИОННЫЙ ОБМЕН — обратимая химическая реакция, при которой происходит обмен ионами между твердым веществом (ионитом) и раствором электролита либо между различными электролитами, находящимися в растворе. Ионный обмен применяют для обессоливания воды, в… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Ионный обмен —         (a. ion exchange; н. lonenaustausch; ф. echange ionique; и. intercambio de iones) обратимый процесс стехиометрического обмена ионами. И. о. может быть как гомогенным (например, при смешении растворов электролитов), так и гетерогенным (при …   Геологическая энциклопедия

  • ионный обмен — Обратимый обмен ионов между жидкостью и твердым телом без заметных структурных изменений в твердом теле. [http://www.manual steel.ru/eng a.html] Тематики металлургия в целом EN ion exchange …   Справочник технического переводчика

  • ИОННЫЙ ОБМЕН — обратимый процесс стехиометрич. обмена ионами между двумя контактирующими фазами. Обычно одна из фаз р р электролита, другая ионит. Диссоциация ионогенной группы ионита дает ионную пару, фиксированный ион к рой ковалентно связан с каркасом… …   Химическая энциклопедия

  • ионный обмен — обратимая химическая реакция, при которой происходит обмен ионами между твёрдым веществом (ионитом) и раствором электролита либо между различными электролитами, находящимися в растворе. Ионный обмен применяют для обессоливания воды, в… …   Энциклопедический словарь

  • Ионный обмен — Ion exchange Ионный обмен. Обратимый обмен ионов между жидкостью и твердым телом без заметных структурных изменений в твердом теле. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир и семья ; Санкт …   Словарь металлургических терминов

  • ионный обмен — jonų mainai statusas T sritis chemija apibrėžtis Keitimasis jonais. atitikmenys: angl. ion exchange rus. ионный обмен …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • ионный обмен — jonų mainai statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ion exchange vok. Ionenaustausch, m rus. ионный обмен, m pranc. échange d’ions, m …   Fizikos terminų žodynas

  • ионный обмен — jonų mainai statusas T sritis Energetika apibrėžtis Mainų jonais procesas. Jonų mainai naudojami vandens paruošimo – minkštinimo įrenginiuose, kai kietumą sudarantys kalcio, magnio ar kitokie jonai keičiami kitais (pvz., natrio, vandenilio),… …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • Ионный обмен —         обмен ионов в растворах электролитов (гомогенный И. о.). При смешении разбавленных растворов электролитов, например NaCl и KNO3 в смеси присутствуют ионы Na+, К+, NO3 и Cl . Равновесное состояние выразится в этом случае уравнением:… …   Большая советская энциклопедия

Книги

Другие книги по запросу «Ионный обмен» >>