離子交換
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離子交換技術(Ion exchange)或稱離子色譜法,是將兩種電解質間做離子的交換,或是在電解溶液和配合物之間的交換。最常見到的例子是使用聚合物或礦物用來純化、分離或淨化純水和其他離子溶液。其他的例子有離子交換樹脂,功能化多孔或凝膠聚合物)、沸石、蒙脫石、黏土和土壤中的腐殖質。
離子交換有兩類,一種是陽離子交換,指的是帶正電的離子互相交換;另外的陰離子交換,則是帶負電的離子互相交換。也有兩性離子交換劑可讓陰、陽離子同時交換。而在混床中能同時有效的進行交換陰、陽離子的交換。混床包括了陰、陽離子交換樹脂,或由處理過的溶液通過幾種不同的離子交換材料所製造出來。
離子交換劑,可以為非選擇性或因喜好結合為某些類別的離子,這取決於其化學結構。這根據了離子的大小、電價或結構而定。可以結合交換離子的常見範例有:
- H+(質子)和OH−(氫氧化物)
- 單一原子帶一價正負電的離子如Na+、K+、Cl−
- 單一原子帶兩價正負電的離子如Ca2+、Mg2+
- 多原子無機化合物的離子如SO42−、PO43−
- 有機鹼,通常分子中含有氨基酸官能團-NR2H+
- 有機酸,往往分子中含有-COO−(羧酸)官能團
- 生物分子可以被離子化:氨基酸,肽,蛋白質等…
離子交換是一種可逆反應,且離子交換劑可洗去過多的離子使之再生、重複使用。