Ion exchange

Ion exchange er mye brukt i næringsmiddelindustrien, hydrometallurgi, metaller etterbehandling, kjemisk, petrokjemisk, farmasøytisk teknologi, sukker og søtningsmiddel produksjon, bakken – og drikkevann-vann behandling, kjernefysiske, mykgjørende, industriell vannbehandling, halvleder, makt, og mange andre næringer.

et typisk eksempel på anvendelse er fremstilling av høy renhetsgrad vann for kraftteknikk, elektronisk og kjernefysisk industri; dvs. polymere eller uorganiske uoppløselige ionbyttere er mye brukt til vannmykning, vannrensing, vanndekontaminering, etc.Ionbytter Er en metode som er mye brukt i husholdningsfiltre for å produsere mykt vann til fordel for vaskemidler, såper og vannvarmere. Dette oppnås ved å bytte divalente kationer (f. eks. kalsium Ca2 + og magnesium mg2+) med høyoppløselige monovalente kationer (F.Eks. Na+ eller H+) (se vannmykning). En annen søknad om ionbytter i husholdningsvannbehandling er fjerning av nitrat og naturlig organisk materiale.

Industriell og analytisk ionbytterkromatografi er et annet område som skal nevnes.Ionbytterkromatografi er en kromatografisk metode som er mye brukt til kjemisk analyse og separasjon av ioner. For eksempel er det i biokjemi mye brukt til å skille ladede molekyler som proteiner. Et viktig bruksområde er utvinning og rensing av biologisk produserte stoffer som proteiner (aminosyrer) og DNA/RNA.Ionbytterprosesser brukes til å separere og rense metaller, inkludert separering av uran fra plutonium og de andre aktinidene, inkludert thorium, neptunium og americium. Denne prosessen brukes også til å skille lantanider, som lantan, cerium, neodym, praseodym, europium og ytterbium, fra hverandre. Separasjonen av neodym og praseodym var spesielt vanskelig, og de var tidligere antatt å være bare ett elementdidymium – men det er en legering av de to.det er to serier av sjeldne jordmetaller, lantanidene og aktinidene, begge hvis familier alle har svært like kjemiske og fysiske egenskaper. Ved hjelp av metoder utviklet Av Frank Spedding på 1940-tallet, var ionbytterprosesser tidligere den eneste praktiske måten å skille dem i store mengder, til utviklingen av» løsemiddelekstraksjon » teknikker som kan skaleres opp enormt..ET svært viktig tilfelle av ionebytte er PUREX-prosessen (Plutonium-Uranutvinningsprosess), som brukes til å skille plutonium-239 og uran fra americium, curium, neptunium, de radioaktive fisjonsproduktene som kommer fra atomreaktorer. Dermed kan avfallsproduktene skilles ut for avhending. Deretter er plutonium og uran tilgjengelig for å lage kjernefysiske materialer, for eksempel nytt reaktorbrensel og atomvåpen.ionbytterprosessen brukes også til å skille andre sett med svært like kjemiske elementer, som zirkonium og hafnium, som også er svært viktig for atomindustrien. Fysisk er zirkonium praktisk talt gjennomsiktig for frie nøytroner, som brukes til å bygge atomreaktorer, men hafnium er en veldig sterk absorber av nøytroner, som brukes i reaktorstyringsstenger.Dermed brukes ionbytter i kjernefysisk reprosessering og behandling av radioaktivt avfall.Ionbytterharpikser i form av tynne membraner brukes også i chloralkali-prosess, brenselceller og vanadium redox-batterier.

Idealised image of water-softening process, involving exchange of calcium ions in water with sodium ions from a cation-exchange resin on an equivalent basis.

Large cation/anion ion exchangers used in water purification of boiler feedwater

Ion exchange can also be used to remove hardness from water by exchanging calcium and magnesium ions for sodium ions in an ion-exchange column. Væskefase (vandig) ionbytteravsalting er påvist. I denne teknikken utveksles anioner og kationer i saltvann for henholdsvis karbonatanioner og kalsiumkationer ved hjelp av elektroforese. Kalsium – og karbonationer reagerer deretter for å danne kalsiumkarbonat, som deretter utfeller, etterlater ferskvann. Avsaltingen skjer ved omgivelsestemperatur og trykk og krever ingen membraner eller faste ionbyttere. Den teoretiske energieffektiviteten til denne metoden er på nivå med elektrodialyse og omvendt osmose.

Andre applikasjonerrediger

  • i jordvitenskap er kation-utvekslingskapasitet ionbytterskapasiteten til jord for positivt ladede ioner. Jord kan betraktes som naturlige svake kationbyttere.
  • i forurensning utbedring og geoteknikk, ion-exchange kapasitet bestemmer hevelse kapasitet av hevelse eller ekspansiv leire som montmorillonitt, som kan brukes til å «fange» forurensninger og ladede ioner.
  • i plan bølgelederproduksjon brukes ionbytter til å lage det ledende laget av høyere brytningsindeks.
  • Dealkalisering, fjerning av alkalioner fra en glassoverflate.
  • kjemisk styrket glass, produsert ved å bytte K + For Na + i brusglassoverflater VED HJELP AV KNO3 smelter.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.