Cos'è lo scambio ionico?

Lo scambio ionico è una tecnica di separazione chimica che emerge dopo metodi di separazione come distillazione, estrazione e assorbimento.

IL  scambio ionico  è una tecnica per la separazione che utilizza un gruppo scambiabile in uno scambiatore di ioni e una differenza nella capacità di scambio ionico tra vari ioni in una soluzione ed è un metodo di separazione solido-liquido.

Lo scambio ionico si riferisce generalmente ad una reazione chimica reversibile solido-liquido in cui il solido è una resina a scambio ionico. La resina a scambio ionico è costituita da una struttura inerte, un gruppo chimico fisso e uno ione mobile (chiamato anche ione di scambio o controione): una resina a scambio cationico R-SO3M, dove R è uno scheletro inerte e SO3 è un gruppo fisso . M è uno ione vivente o uno ione scambiabile e SO3M è un gruppo reattivo o un gruppo funzionale.

Caratteristiche della tecnologia a scambio ionico

1. L'operazione di scambio ionico appartiene al processo di trasferimento di massa di diffusione eterogenea liquido-solido. La soluzione da trattare è generalmente una soluzione acquosa e l'operazione multifase facilita la separazione.

2. Lo scambio ionico può essere considerato come il processo di reazione di scambio ionico tra i componenti separati nella soluzione e gli ioni scambiabili nella resina a scambio ionico. La selettività è elevata e la reazione di scambio ionico viene eseguita quantitativamente, ovvero la mole di ioni adsorbiti e rilasciati dalla resina a scambio ionico è uguale.

3. Dopo il  resina a scambio ionico  viene utilizzato, le sue prestazioni scompaiono gradualmente e deve essere rigenerato con acidi o alcali per essere riutilizzato.

4. La tecnologia a scambio ionico presenta vantaggi di alta concentrazione e arricchimento, l'operazione è conveniente e l'effetto è eccezionale.
 

Applicazione della tecnologia dello scambio ionico

Lo scambio ionico viene utilizzato per l'estrazione, la separazione, la concentrazione e la raffinazione.
1.  Trattamento delle acque  (addolcimento dell'acqua, demineralizzazione dell'acqua, preparazione dell'acqua di condensa e dell'acqua ultrapura) 
2.  Cibo, bevande, zucchero  (decolorazione, demineralizzazione, rimozione di pesticidi, rimozione di HMF, rimozione di acidi)
3.  Estrazione biochimica  (separazione e recupero di sostanze biologiche naturali, separazione e recupero dei prodotti della fermentazione, applicazione dell'industria farmaceutica)
4.  Trattamento delle acque reflue  (trattamento delle acque reflue radioattive, trattamento di altre acque reflue industriali pericolose)
5.  Idrometallurgia  (Estrazione di gallio, litio, metalli preziosi)