Che cos'è lo scambio ionico?

Lo scambio ionico è una tecnica di separazione chimica che si ottiene dopo metodi di separazione quali distillazione, estrazione e assorbimento.

IL  scambio ionico  è una tecnica di 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 a una reazione chimica reversibile solido-liquido in cui il solido è una resina a scambio ionico. La resina a scambio ionico è costituita da uno scheletro 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 vivo o uno ione scambiabile, e SO3M è un gruppo reattivo o un gruppo funzionale.

Caratteristiche della tecnologia dello scambio ionico

1. L'operazione di scambio ionico fa parte del processo di trasferimento di massa per 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 concepito 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 è quantitativa, ovvero le moli degli ioni adsorbiti e rilasciati dalla resina a scambio ionico sono uguali.

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

4. La tecnologia dello scambio ionico presenta i vantaggi di un'elevata concentrazione e arricchimento, il funzionamento è comodo e l'effetto è eccezionale.
 

Applicazione della tecnologia di scambio ionico

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