Clasificación de las resinas de intercambio iónico

Las resinas de intercambio iónico son materiales poliméricos naturales o sintéticos que no se disuelven fácilmente en la mayoría de las soluciones y tienen un carácter iónico debido a la presencia de grupos iónicos. Dichos iones pueden intercambiarse fácilmente con los iones presentes en las soluciones que entran en contacto con ellos. Este carácter de las resinas de intercambio iónico se ha utilizado principalmente en el tratamiento de agua potable además de otros procesos de purificación industriales y de laboratorio.

Las resinas de intercambio iónico se clasifican según sus propiedades de intercambio iónico. Se puede utilizar un lecho relleno de resina para eliminar los iones no deseados pasando la solución o incluso recuperar posteriormente los iones valiosos de la resina. Los intercambiadores de cationes transportan iones con carga positiva que están disponibles para el intercambio y los intercambiadores de aniones que transportan iones con carga negativa que se intercambian fácilmente con los aniones presentes en las soluciones. Como resultado del intercambio iónico, se pueden tomar medidas para regenerar el lecho de resina para su posterior reutilización.

Intercambiadores de cationes ácidos fuertes

Los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos están altamente ionizados debido a la presencia de un grupo de ácido sulfónico que elimina fácilmente una sal metálica. En forma de sodio, estas resinas eliminan fácilmente la dureza del agua potable debido a la presencia de sales de calcio y magnesio, mientras que en forma de hidrógeno sirven para eliminar los iones presentes. La capacidad de intercambio de tales resinas es independiente del pH de la solución. La resina se puede regenerar por contacto con una solución fuertemente ácida.

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Resinas de intercambio catiónico de ácido débil

En la resina de intercambio catiónico débilmente ácida, el grupo ionizable es un grupo de ácido carboxílico. A diferencia de los intercambiadores fuertemente ácidos, el grado de disociación del intercambiador de cationes está fuertemente influenciado por el pH de la solución y tiene una actividad limitada en soluciones ácidas por debajo de pH 6,0.

Resinas de intercambio aniónico de base fuerte

Las resinas de intercambio aniónico de base fuerte están altamente ionizadas y se pueden usar en todo el rango de pH. Tales resinas tienen fuertes aniones básicos de amonio cuaternario o hidroxilo. Estos son útiles para reducir la acidez del agua. La regeneración a la forma de hidroxilo original se puede lograr tratando la resina agotada con una solución de hidróxido de sodio.

Resinas de intercambio aniónico de base débil

La capacidad de la resina de intercambio aniónico de base débil se ve afectada por el pH de la solución. Los grupos de intercambio típicos son las aminas que ayudan en la eliminación de aniones como cloruros, sulfatos, nitratos, etc. La regeneración se puede realizar neutralizando el ácido con soluciones básicas como amoníaco o carbonato de sodio.

Procesos de separación significativos en laboratorios

Se puede observar que las resinas de intercambio iónico tienen varias propiedades que pueden ser utilizadas en diferentes aplicaciones, pero al mismo tiempo, la capacidad de intercambio tiende a disminuir con el uso continuado debido a varios factores que serán discutidos en un artículo posterior.