تبادل أيوني: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط روبوت: إضافة وسم <references /> مفقود
ElphiBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت: إصلاح التحويلات
سطر 1:
[[ملف:Ion exchange resin beads.jpg|thumb|left|200px|حبيبات [[راتنج]].]]
'''التبادل الأيوني''' أو '''الشاردي''' عملية كيميائية يحدث خلالها تبادل أيونات ([[أيون|شوارد]]) في محاليل [[كهرل|كهرلية]] أو بين [[كهرل]] ومركب كيميائي. ويستخدم التبادل الأيوني في التنقية وفصل الشوائب من المياه والسوائل الأخرى بوساطة [[مبلمر]] أو مركبات التبادل الأيوني.
 
ومن المبدلات الأيونية الشائعة [[راتنج|الراتنج]] وال[[مبلمر]]ات المسامية [[زيوليت|الزيوليت]] والطفلة والتربة الطينية. وقد تكون مبدلات الأيونات من النوع الذي يقوم بفصل [[شحنة سالبةأيون|الشحنات السالبة]] أو الشحنات الموجبة من المحلول. كما توجد أنواع في قدرتها عزل اللأيونات السالبة واللأيونات الموجبة على السواء. ويتم فصل الأيونات عن طريق تمرير المحلول في خليط من مبدلات الأيونات أو تمرير المحلول عبر عدة طبقات من المبدلات الأيونية.
 
== استخداماتها ==
وعلى سبيل المثال نستخدم في بيوتنا المبدلات الأيونية لفصل جزء من [[كالسيوم|الكالسيوم]] الموجود في المياه واستبداله بأيونات [[صوديوم|الصوديوم]]، وهي توجد في المنظفات المستعملة في أجهزة تنظيف الصحون، حيث يستخدم لماء الشطف ماء خاليا من الكالسيوم حتي لا يكوّن بقعا من الجبس.
 
[[ملف:Ion exchange column.jpg|thumb|300px|عامود مبدل أيوني لتنقية [[البروتين]].]]
 
*تستخدم المبدلات الأيونية كثيرا في الصناعات الغذائية والمشروبات وتنقية المعادن، وتنقية مواد [[نفط|البترول]] وصناعة الدواء، كما تستخدم في تجهيز مياه الشرب
 
*في محطات إنتاج الطاقة الحرارية ، لتنقية هواء العادم من المواد الضارة قبل تسريبها إلى المداخن ،
سطر 21:
== مبدأ عمل التبادل الأيوني ==
 
يعتمد التبادل الأيوني على أن شدة ارتباط الأيونات بالمبادل الأيوني تتزايد بتزايد شحنة الأيون وكذلك بحجم الأيون. فعلى سبيل المثال: ينزاح أيون الصوديوم [[Natriumصوديوم|Na]]<sup>+</sup> في المبادل الأيوني بواسطة أيون الكالسيوم
[[Calciumكالسيوم|Ca]]<sup>2+</sup> ، وعندما نضيف أيونات اللألمونيوم [[Aluminiumألومنيوم|Al]]<sup>3+</sup> فهي تحل محل أيونات الكلسيوم وتزيحها.
 
الايون الذي يرتبط بشدة يزيح الأيون ضعيف الارتباط من الربطة في مادة المبادل الأيوني.
 
أي علينا اختيار أن يكون الأيون الذي نريد استبعاده من المحلول له ارتباط أشد من رباط أيون مرتبط بالمبادل الأيوني. لتحقيق ذلك تلعب أيضا تأثيرات أخرى دورا هاما: قيمة [[باهاءأس هيدروجيني|الباهاء]] pH في المحلول ، وعدد الربطات في مادة المبادل الأيوني ونوعها ، وكذلك [[تركيز]] المواد.
ويبين الجدول التالي كيف أن حجم الأيون يؤثر على استبدال الأيونات في [[راتنجات تبادل أيوني]] لأيونات فلزات ثنائية الشحنة. القيم المعطاة تحتص بمحلول له باهاء 4 ويحتوي على الكالسيوم بقيمة [[قانون فاعلية الكتلة|لفاعلية الكتلة]] 1,0 = K<sup>M</sup>/Ca