Jonit – substancja służąca do przeprowadzania selektywnego procesu wymiany jonowej, stosowana w kolumnach jonitowych i filtrach jonitowych. Przepuszczenie przez warstwę jonitu ciekłej lub gazowej mieszaniny lub roztworu powoduje albo wzbogacenie jej o określony jon albo przeciwnie pozbycie się z niej określonego jonu.
Jonity to zwykle żele lub substancje porowate, które mają zdolność selektywnego uwalniania jednych jonów i pochłaniania innych. Ich działanie opiera się na fakcie występowania na ich powierzchni określonych chemicznych grup funkcyjnych, które wiążą jony. Są to zwykle grupy mające silne własności kwasowe lub zasadowe, które w kontakcie z rozpuszczalnikiem lub roztworem aktywującym (zwykle silnym kwasem lub zasadą) ulegają dysocjacji elektrolitycznej powodującej naładowanie ich powierzchni.
Każdy jonit ma określoną pojemność jonową – tj. liczbę moli jonów, które może zaabsorbować w jednostce swojej masy. Po pełnym wykorzystaniu swojej pojemności jonity wymagają regeneracji. Regeneracja jonitów polega na płukaniu złoża roztworem zawierającym jony, które uległy usunięciu z jonitu np. HCl, NaCl, NaOH.
Rodzaje jonitów thumb|Żywica jonowymienna Ze względu na pochodzenie jonity dzieli się na: nieorganiczne organiczne: węgle sulfonowane żywice jonowymienne (jonitowe)
oraz
syntetyczne porowate żywice syntetyczne otrzymywane z kopolimerów styrenu, formaldehydu i monomerów winylowych zawierających w swojej strukturze pirydynę lub jej pochodne (m.in. amberlit) żel krzemionkowy żele krzemionkowo-aluminoksanowe na bazie materiałów naturalnych zeolity, montmorylonity, glaukonity, celulozy węgla aktywnego
Ze względu na rodzaj pochłanianych jonów jonity dzieli się na: kationity, które mają na powierzchni grupy o własnościach kwasowych (np. , , , ), które są zdolne do wiązania kationów, np. (gdzie Me+ to kation metalu) anionity, które mają na powierzchni grupy o własnościach zasadowych, np. aminowe, , , , dla anionitów słabo zasadowych lub czwartorzędowe reszty amoniowe, , dla anionitów silnie zasadowych; anionity są zdolne do wiązania i wymieniania anionów, jak np. DEAE celuloza w formie wodorowęglanowej: celuloza− → celuloza− (proces taki może być wykorzystany do rozdziału chromatograficznego mieszaniny pochodnych kwasowych, np. krótkich oligonukleotydów) jonity amfoteryczne – mające zdolność pochłaniania zarówno anionów lub kationów.
Ze względu na agregację na: objętościowe: gdzie porowaty lub granularny jonit jest dodawany do bezpośrednio do mieszaniny reakcyjnej lub wypełnia przestrzeń wymieniacza jonowego (najczęściej kolumnowego). membranowe: gdzie jonit tworzy półprzepuszczalną błonę ciekłe: gdzie jonit jest niesolwatacyjną cieczą, a jego dyspersja zapewnia dużą powierzchnię aktywnego kontaktu.
Jonity oprócz własności jonowymiennych różnią się również własnościami sorpcyjnymi. Stąd też w jonicie oprócz wymiany jonów zachodzi sorpcja. Mówi się wówczas o jonitosorbencie, podkreślając w ten sposób, że mamy tu do czynienia z dwoma efektami.
Zastosowania thumb|350px|Wymiana jonów wapniowych na sodowe na jonicie. Proces taki zachodzi podczas zmiękczania wody Jonity są szeroko stosowane w laboratoriach i w przemyśle.
Na przykład do zmiękczania i demineralizacji wody dla energetyki, wydzielania i rozdzielania jonów cennych metali w metalurgii, wydzielania uranu i pochłaniania pierwiastków promieniotwórczych, katalizowania procesów chemicznych, odbarwiania i oczyszczania soków w cukrownictwie oraz przemyśle spożywczym, wydzielania antybiotyków i rozdzielania aminokwasów w przemyśle farmaceutycznym, stanowią podstawę jednej z chromatograficznych technik analitycznych (chromatografia jonowymienna). Wymiennik jonitowy jest integralną częścią każdej domowej zmywarki do naczyń, z tego powodu konieczne jest okresowe uzupełnianie w urządzeniu soli regeneracyjnej.
Przypisy
Bibliografia
Kategoria:Chemia analityczna Kategoria:Jony Kategoria:Inżynieria procesowa