Bescanvi iònic

El bescanvi iònic^[1] o intercanvi iònic és un intercanvi d'ions entre dos electròlits o entre una solució d'electròlits i un complex. En la majoria dels casos el terme s'utilitza per referir-se als processos de purificació, separació i descontaminació de l'humor aquós i altres ions que contenen solucions sòlides intercanviadores d'ions polimèrics o minerals.

Els intercanviadors d'ions típics són resines d'intercanvi iònic (funcionalitzades poroses o gel polímer), zeolites, montmorillonita, argila i humus del sòl. Els intercanviadors d'ions són els intercanviadors de cations que intercanvien ions amb càrrega elèctrica positiva (cations) o intercanviadors d'anions que intercanvien ions amb càrrega negativa (anions). També hi ha intercanviadors amfòters que són capaços d'intercanviar els cations i anions de forma simultània. No obstant això, l'intercanvi simultani de cations i anions pot ser més eficient si es realitza en llits mixtes que contenen una barreja d'anions i resines d'intercanvi catiònic, o passar la solució de tractament a través de diferents materials d'intercanvi iònic.

Els intercanviadors d'ions poden ser selectius o tenir preferències obligatòries per a certs ions o classes d'ions, en funció de la seva estructura química. Això pot ser en funció de la grandària dels ions, la seva càrrega o la seva estructura. Exemples típics d'ions que poden unir-se als intercanviadors d'ions són els següents:

• H⁺ (protó) i OH^- (hidròxid)
• Una sola càrrega en ions monoatòmics com Na⁺, K⁺ i Cl^-
• Doble càrrega en ions monoatòmics com Ca²⁺ i Mg²⁺
• Ions inorgànics poliatòmics com SO₄^2- i PO₄^3-
• Bases orgàniques, en general les molècules que contenen els aminoàcids de grups funcionals -NR₂H⁺
• Àcids orgànics, sovint les molècules que contenen -COO^- (àcid carboxílic), grups funcionals
• Biomolècules que poden ser ionitzats: aminoàcids, pèptids, proteïnes, etc

L'intercanvi iònic és un procés reversible i l'intercanviador d'ions es pot regenerar o carregar d'ions desitjables mitjançant el rentat amb un excés d'aquests ions.

L'intercanvi d'ions es fa servir molt en les indústries alimentàries, hidrometal·lúrgia, acabat dels metalls, químiques, petroquímiques, farmacèutiques, del sucre i edulcorants, tractament d'aigües, nuclears, energia i altres.

En les llars es fa servir en detergents i per treure duresa de l'aigua, això es fa bescanviant els ions calci Ca²⁺ i magnesi Cations de Mg²⁺ contra els cations de Na⁺ o de H⁺.

Es fa servir en la cromatografia de bescanvi iònic

Per separar i purificar metalls incloent el de separar urani del plutoni i altres actínids d'entre ells i d'altres lantànids.

Els intercanviadors d'ions es fan servir en el reprocessament nuclear i el tractament de residus radioactius.

Les resines d'intercanvi iònic en forma de membranes es fan servir en bateries.

• En edafologia, la capacitat de bescanvi catiònic és una mesura de la fertilitat del sòl.

• Resina de bescanvi iònic

• Illustrated and well defined chemistry lab practical on ion exchange from Dartmouth College Arxivat 2006-07-20 a Wayback Machine.
• Some applets illustrating ion exchange processes Arxivat 2007-04-28 a Wayback Machine.
• A simple explanation of deionization Arxivat 2007-08-27 a Wayback Machine.
• Ion exchange, BioMineWiki Arxivat 2020-08-11 a Wayback Machine.