ιοντοανταλλάκτες

Στερεές φυσικές ή συνθετικές ουσίες, ουσιαστικά αδιάλυτες, που έχουν τα χαρακτηριστικά ενός οξέος (ανταλλάκτες κατιόντων) ή μιας βάσης (ανταλλάκτες ανιόντων) και χρησιμοποιούνται για την ανταλλαγή ιόντων από διαλύματα ηλεκτρολυτών. Οι ι. μπορεί να είναι ανόργανοι ή οργανικοί στη φύση τους και στην περίπτωση που μπορούν να ανταλλάξουν και ανιόντα και κατιόντα ονομάζονται επαμφοτερίζοντες. Οι ι. βρίσκονται συνήθως ακινητοποιημένοι μέσα σε στήλες (στατική φάση) μέσω των οποίων διέρχεται το προς ανάλυση διάλυμα ηλεκτρολύτη (κινητή φάση). Η αρχή αυτή εφαρμόζεται στην ιοντοανταλλακτική χρωματογραφία, που είναι μία σημαντική μέθοδος διαχωρισμού και ταυτοποίησης ιόντων. Η σημαντικότερη ιδιότητα των ι. είναι η απορροφητική τους ικανότητα, η οποία ονομάζεται ιοντοανταλλακτική χωρητικότητα. Εκφράζεται συνήθως σε γραμμοϊσοδύναμα ιόντων που απορροφούνται ανά κιλό ι. ή, προτιμότερα, σε χιλιοστογραμμοϊσοδύναμα ιόντων ανά γραμμάριο ι. είτε σε συνθήκες ισορροπίας με το διάλυμα του ηλεκτρολύτη είτε σε συνθήκες διήθησης του διαλύματος μέσα από ένα στρώμα ι., έως ότου τα ιόντα διαφύγουν μέσα στο διήθημα. Οι ι., εκτός από μεγάλη απορροφητική ικανότητα, πρέπει να έχουν μηχανική αντοχή καθώς και θερμική και χημική σταθερότητα. Χρησιμοποιούνται στην αφαλάτωση του νερού, στην υδρομεταλλουργία για τη βελτίωση των ακατέργαστων υλικών καθώς και για τον διαχωρισμό και καθαρισμό των σπάνιων μετάλλων, για την απομάκρυνση βλαβερών ουσιών από τα απόνερα, στη βιομηχανία τροφίμων για τον καθαρισμό της ζάχαρης και τη βελτίωση της ποσότητας κρασιών και χυμών, για την παραγωγή βιταμινών και φαρμακευτικών προϊόντων, για τη θεραπεία ορισμένων ασθενειών και τη διατήρηση του πλάσματος του αίματος, και τέλος, στην πυρηνική χημεία κυρίως για την απομάκρυνση των πιο ενεργών ραδιενεργών στοιχείων από αυτά που παράγονται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες, ώστε να εξουδετερώνεται το μεγαλύτερο μέρος της ραδιενέργειας. Η ίδια τεχνική χρησιμοποιείται και για την εξαγωγή του πλουτωνίου που δημιουργείται από ράβδο ουρανίου κατά τη λειτουργία ενός αντιδραστήρα.