离子交换
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离子交换技术(Ion exchange)或称离子色谱法,是将两种电解质间做离子的交换,或是在电解溶液和配合物之间的交换。最常见到的例子是使用聚合物或矿物用来纯化、分离或净化纯水和其他离子溶液。其他的例子有离子交换树脂,功能化多孔或凝胶聚合物)、沸石、蒙脱石、黏土和土壤中的腐殖质。
离子交换有两类,一种是阳离子交换,指的是带正电的离子互相交换;另外的阴离子交换,则是带负电的离子互相交换。也有两性离子交换剂可让阴、阳离子同时交换。而在混床中能同时有效的进行交换阴、阳离子的交换。混床包括了阴、阳离子交换树脂,或由处理过的溶液通过几种不同的离子交换材料所制造出来。
离子交换剂,可以为非选择性或因喜好结合为某些类别的离子,这取决于其化学结构。这根据了离子的大小、电价或结构而定。可以结合交换离子的常见范例有:
- H+(质子)和OH−(氢氧化物)
- 单一原子带一价正负电的离子如Na+、K+、Cl−
- 单一原子带两价正负电的离子如Ca2+、Mg2+
- 多原子无机化合物的离子如SO42−、PO43−
- 有机碱,通常分子中含有氨基酸官能团-NR2H+
- 有机酸,往往分子中含有-COO−(羧酸)官能团
- 生物分子可以被离子化:氨基酸,肽,蛋白质等…
离子交换是一种可逆反应,且离子交换剂可洗去过多的离子使之再生、重复使用。