Ionenaustausch

Der Ionenaustausch trennt geladene Moleküle von einer Lösung, indem er sie reversibel mit mobilen oder "aktiven" Ionen austauscht, die mit der entgegengesetzt geladenen stationären Phase assoziiert sind.

Die stationäre Phase ist in der Regel ein poröser, aber unlöslicher Feststoff, wie z. B. vernetzte organische Polymere mit hohen Molekulargewichten, die eine große Anzahl von Monomeren aufweisen, die ionische funktionelle Gruppen tragen.

Anionische Polymere mit aktiven Kationen sind Kationenaustauscher, während kationische Polymere mit aktiven Anionen Anionenaustauscher sind.

Die kationischen und anionischen Austauscher werden anhand ihrer funktionellen Gruppen weiter als schwach und stark klassifiziert.

Die an die Ionenaustauscher gebundenen mobilen Ionen wandern in die Lösung und werden durch die ähnlich geladenen Ionen aus der Lösung ersetzt, bis das Gleichgewicht erreicht ist.

Wendet man das Massenwirkungsgesetz auf das Ionenaustauschgleichgewicht an, so drückt man den Selektivitätskoeffizienten für die Reaktion aus.

Erschöpfte kationische und anionische Austauscher werden regeneriert, indem sie mit einem Überschuss an sauren bzw. basischen Lösungen gewaschen werden.