חילוף יונים – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ ריכוך מים |
כמה תוספות מהערך באנגלית, קט |
||
שורה 1:
'''חילוף [[יון|יונים]]''' מוגדר כהחלפה של יונים בין שני [[אלקטרוליט|אלקטרוליטים]]. אולם, המילים חילוף יונים נפוצות יותר בתיאור של מספר תהליכים כגון [[טיהור שפכים]], הפרדה, ונטרול [[זיהום]] של [[תמיסה|תמיסות]] [[מים|מימיות]] או תמיסות שמכילות יונים אחרים כאשר נעשה שימוש ב'''מחליף יונים''' [[מוצק]]. בתהליכי חילוף יונים, היונים מוחלפים בין תמיסה ומחליף יונים, מוצק לא-נוזלי או [[ג'ל]]. מחליפי יונים נפוצים הם [[שרף]], [[זאוליט]], [[מונטמורילוניט]], [[חרסית]] ו[[הומוס]].
מחליפי יונים הם מחליפי קטיונים עבור קטיונים הטעונים ב[[מטען חשמלי]] חיובי או מחליפי אניונים עבור אניונים הטעונים במטען חשמלי שלילי. ישנם גם מחליפים אמפוטריים שיכולים להחליף אניונים וקטיונים במקביל. אולם, החילוף המקביל של קטיונים ואניונים מבוצע באופן יעיל יותר במגיבים שהם מחליפים יוניים הנקראים מצע מעורב. המצע המעורב מכיל תערובת של מחליפי שרפים אניוניים וקטיוניים.
תהליך חילוף היונים הוא תהליך הפיך, וניתן לטעון או להעמיס על המחליף את היון המבוקש באמצעות שטיפה בכמות גדולה של היונים הללו.
לטכניקת חילוף היונים שימוש ב[[תעשייה]]. לדוגמה, בטיהור [[מים]] ניתן להרחיק את היונים [[סידן|Ca]]<sup dir=ltr>2+</sup> ו[[מגנזיום|Mg]]<sup dir=ltr>2+</sup> על ידי חילופי יונים. דוגמה נוספת היא מחזור "אנטי-פריז" (נוזל מונע קיפאון שבדרך כלל מכיל אתילן גליקול), שבו מעבירים את הנוזל דרך חומר מחליף יונים ומרחיקים [[מתכת|מתכות]] ו[[מלח (כימיה)|מלחים]] לא רצויים.▼
שיטת חילוף היונים משמשת באופן נרחב בטיהור מים ביתי ו[[תעשיה|תעשייתי]] על מנת להפיק מים רכים. דבר זה מושג באמצעות חילוף קטיוני [[סידן]] (Ca<sup>+2</sup>) ו[[מגנזיום]] (Mg<sup>+2</sup>) כנגד [[נתרן]] (‎Na<sup>+</sup>‎) או [[מימן]] (‎H<sup>+</sup>‎).
אולם, התחום שבו חילוף היונים הוא היעיל ביותר מבחינה [[כלכלה|כלכלית]] הוא הפרדות יוניות שבהן צריך להפריד תוצר בדרגת טוהר גבוהה, או שיש צורך לחלץ יון המצוי ב[[ריכוז (כימיה)|ריכוז]] נמוך מאוד וכד'. דוגמא טיפוסית ליישום של התהליך היא הכנת מים טהורים לתעשיות מימיות וגרעיניות.
[[כרומטוגרפיה|כרומטוגרפיית]] חילוף יונים היא שיטה כרומטוגרפית נפוצה מאוד באנליזות כימיות ובהפרדה של יונים. לדוגמא, ב[[ביוכימיה]] משתמשים בה באופן נרחב כדי להפריד [[מולקולה|מולקולות]] טעונות כגון [[חלבון|חלבונים]].
כמו כן, עושים שימוש נרחב בחילוף יונים גם ב[[מזון]] וב[[משקאות חריפים]], הידרומטלורגיה, גימור [[מתכת|מתכות]], תעשיות כימיות ו[[תעשיה פטרוכימית|פטרוכימיות]], [[תרופה|תרופות]], [[סוכר]] וממתיקים שונים, [[אדמה]] ו[[מי תהום]], תחום ה[[גרעין האטום|גרעין]], מים תעשייתיים ומרוככים, [[מוליך למחצה|מוליכים למחצה]], כוח, ומגוון רחב של תעשיות אחרות.
▲
==ראו גם==
* [[ריכוך מים]]
[[קטגוריה:כימיה אנליטית]]
[[קטגוריה:תגובות כימיות]]
[[קטגוריה:שיטות חלבונים]]
[[en:Ion exchange]]
| |||