Ионный обмен, обмен ионов в растворах электролитов (гомогенный Ионный обмен). При смешении разбавленных растворов электролитов, например Na Cl и K N O 3 в смеси присутствуют ионы Na +, К+, N O 3— и Cl —. Равновесное состояние выразится в этом случае уравнением: (реакция двойного обмена). Если одно из веществ, могущих получиться при взаимодействии, диссоциировано меньше других, равновесие сдвигается в сторону образования малодиссоциированного вещества. Равновесие сдвигается также в сторону образования летучего или малорастворимого продукта (если он выделяется из данной фазы) по реакциям:
При выпаривании равновесного раствора прежде всего начинается кристаллизация соли (комбинации ионов), обладающей меньшей растворимостью. Избирательность кристаллизации может быть вызвана также добавлением органических растворителей (спирт, ацетон, диоксан и т. п.).
При гетерогенном Ионный обмен (ионообменная сорбция) обмен происходит между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твёрдой фазы — ионита. При соприкосновении ионита, насыщенного одним ионом, например Н+, с раствором, содержащим другие ионы, например Na + и Ca 2+, происходит обмен ионов между раствором и ионитом: в растворе уменьшаются концентрации Na + и Ca 2+ и появляется эквивалентное количество ионов Н+.
Гетерогенный Ионный обмен имеет место при сорбции из растворов электролитов на некоторых минералах (алюмосиликатах, гидратах окисей металлов, цеолитах ), в клетках и мембранах живых организмов и в синтетических ионообменных сорбентах. Гетерогенный Ионный обмен широко применяется для обессоливания воды, идущей для питания котлов паром высоких параметров, в гидрометаллургии, в химической и фармацевтической промышленности (см. Иониты ).
К. В. Чмутов.