Jonity

Jonity

Wymieniacze jonowe(jonity) są to ciała stałe nierozpuszczalne w wodzie , które posiadają zdolność wymiany własnych jonów z jonami znajdującymi się elektrodzie. Jonity wymieniające kationy nazywamy kationitami a aniony anionitami. Jony można przedstawić jako gąbkę, w której powierzchni znajduje się woda lub inny rozpuszczalnik. Jako motywację w jonitach wykorzystuje się żywice stylonowe lub polimery akrylowe. Polimery są wewnętrznie sieciowane. Standardowy stopień usieciowania wynosi ok. 8% Stopień ten upływa na :
*właściwości mechaniczne
*właściwości hydrauliczne
*właściwości chemiczne

Jonity możemy podzielić na:
*monofunkcyjne ( zawierające jeden rodzaj grup funkcyjnych)
*difunkcyjne (amfoteryczne) mogą zawierać dodatnie jak i ujemne grupy

W zależności od kształtu ziarna jonity dzielimy na:
*kuliste
*granulowane

Proces wymiany jonowej. obecne w wodzie jony i cząsteczki mające określony ładunek wiązane są przez jonit oddający równocześnie do roztworu jony, nieszkodliwe najczęściej
Reakcje równomiernie są odwracalne i dzięki temu i dzięki temu umożliwiają zarówno przeprowadzenie wymiany jonowej jak i procesu odwrotnego czyli regeneracji jonitu.


Przy umieszczeniu suchego jonitu w roztworze elektrolitu zachodzą następujące zjawiska:
*pęcznienie jonitu
*przenikanie elektrolitu do wnętrza jonitu
*wymiana jonitów

Pęcznienie jonitów:
Pewna ilość jonitów tego samego znaku przenika do wnętrza-fazy jonitu. Duża gęstość ładunku elektrycznego nieruchomych jonitów struktury jonitowej powoduje odpychanie jonitów tego samego znaku. Zjawisko to nosi nazwę efektu Donnana.

Równowaga wymiany jonitowej zależy od:
*ładunków jonów,
*wielkości jonów,
*hydratacji
*charakteru grup funkcyjnych,
*stężenia roztworu
*stopnia usieciowienia jonitu.

Przy wymianie rozróżniamy dwa cykle:

*cykl wodorowy
*cykl wodorotlenowy

W kolumnach wysokość złoża wynosi od 0,75-2,5 m .Złoże spoczywa na systemie drenażowym wyposażonym w dysze szczelinowe. Woda doprowadzana jest równoważnie na całą powierzchnię złoża. Jej kierunek przepływu jest z góry do dołu. Po wyczerpaniu pojemności roboczej wymiennik poddawany jest regeneracji. Rozpoczyna się ona od spulchnienia złoża wodą. Wymiennik regenerujący przepuszczony jest z góry do dołu.