Úvod / Články / Co je iontová výměna, co jsou ionexy a ionexové technologie?
iontová výměna

Co je iontová výměna, co jsou ionexy a ionexové technologie?

23.3.2020

Iontová výměna je proces, kdy se škodlivé látky obsažené ve vodě navážou na nosič, což je pórovitá látka nebo gel s velkým aktivním povrchem, permanentním nábojem a schopností zvětšovat svůj objem. Většinou se jedná o nějaký druh pryskyřice nebo jiného polymeru. Tato látka se nazývá IONEX neboli měnič iontů a dělí se podle cyklu, v němž pracuje na anex (reaguje zásaditě) nebo katex (reaguje kysele), tedy podle toho, zda na sebe váže anionty nebo kationty.

Anexové a katexové procesy pomocí iontové výměny z vody odstraňují nežádoucí ionty a sloučeniny. Ionexové nosiče jsou nasyceny látkou, jež ne svém povrchu nese aktivní náboje (kladně nebo záporně nabité) a pomocí nich zaměňuje ionty, které chceme z vody eliminovat.

Princip iontové výměny

Samotná iontová výměna pracuje na principu difůze. Ionty, které je třeba z vody odstranit, vnikají nejdříve na povrch náplně ionexu, potom difundují dále až se dostanou k jejím funkčním skupinám, kde proběhne vlastní výměna. Jsou zaměněny za „neškodný“ iont, jenž potom putuje skrze náplň k povrchu a je uvolňován do vody.

Například změkčovače vody pracují na principu katexové výměny, kdy z vody odstraňují zejména ionty vápníku Ca2+ a hořčíku Mg2+ a uvolňují ionty sodíku Na+. Dusičnany se naopak filtrují z vody anexovou výměnou. Náplň vychytává dusičnanové anionty NO3 a uvolňuje anionty chloridové Cl. Obsah kolony s aktivní látkou se v obou případech obnovuje doplňováním tablet s regenerační solí.

Další použití ionexových technologií

  • Deionizace vody
  • Odstraňování pesticidů a těžkých kovů
  • Příprava demineralizované a ultračisté vody
  • Odsolování vody

Iontová výměna
Znázornění principu iontové výměny.

 

Proč dochází k iontové výměně?

V každé vodě najdeme nejrůznější rozpuštěné soli (ionty), které přináší výhody i nevýhody. Nejobvyklejší problém, který všichni známe, je usazování rozpuštených solí na spotřebičích, sanitě a v potrubí. Ano řeč je o vodním kameni jehož základní složkou je uhličitan vápenatý (CaCO3).

Voda ale obsahuje spoustu dalších nejrůznějších iontů od zmiňovaného vápníku po železo a další prvky, které také mohou působit problém a je možné je díky iontové výměně odebrat.

Pavel Hofreiter

Obchodní manažer

+420 222 703 933

Pavel
Potřebujete upravit vodu? Napište, poradíme vám!
Poslat zprávu

Co vše tedy ve vodě najdeme?

Ve vodě nalezneme několik základních skupin látek. Kromě nerozpuštěných částic, které lze běžně odstranit filtrací, jde především o látky rozpuštěné. Soli jsou ve vodě rozpuštěné iontově, což znamená, že jsou rozložené na dvě složky: anionty a kationty. Ionty jsou elektricky nabité částice, které mají kladný (kationt) nebo záporný (aniont) náboj. Pevná sůl či voda, jako molekula (H2O), jsou elektricky neutrální. Platí, že celkový náboj aniontů odpovídá celkovému náboji kationtů (náboj iontů, kladný i záporný, je typicky 1 až 3).

Pro malý příklad: V jednom litru vody bude přítomno 20 iontů vápníků (Ca2+). Aby mohla být voda elektricky neutrální, musí se někde objevit také záporné ionty, třeba chlóru (Cl). Těch ale bude ve vodě přítomno 40, protože mají poloviční náboj oproti vápníku. Pokud by ve vodě bylo 20 iontů trojmocného železa (Fe3+), pak bude k vyrovnání náboje potřeba 60 iontů chlóru (Cl).

Obsah iontů (rozpuštěných solí) ve vodě se liší podle jejího původu. Nejméně jich má voda dešťová. Jak voda dále putuje přírodou, rozpouští se v ní stále více látek (až nakonec doteče do moře, kde se tyto látky kumulují). Nejvíce solí se do vody dostane průchodem podzemními ložisky minerálů a činností člověka.

Kromě přirozeně obsažených iontů se do vody dostávají tedy i ionty vodárenských přípravků (hlavně chlór), další ionty se do ní pak rozpustí například v potrubí (železo). Podzemní voda je přirozeně tvrdá, což není vhodné pro mnoho spotřebičů (bojlery, pračky, varné konvice, myčky) a od určitých hodnot to není vhodné ani pro dlouhodobé pití.

Změkčovače vody AQUASOFTENER

Co se týče solí ve vodě, nebojte se, že by snad voda měla být slaná! Sůl je obecné chemické označení pro látky, které se skládají z páru kationt+aniont a kuchyňská sůl (NaCl – chlorid sodný) je jen jednou z mnoha. Mají různou rozpustnost ve vodě, což na jednu stranu způsobuje problémy, ale na druhou se toho dá využít při úpravě vody. Pokud budete vodu vařit, dokud se kompletně nevypaří, hrnec vám nezůstane čistý. To, co zůstane v hrnci, jsou právě ony soli, které se ve vodě vyskytují (u běžné vody je to méně než jeden gram solí v litru vody). To samé se pak děje, když kapky vody ulpí na sklenicích či na zástěně sprchového koutu. Voda se vypaří a zůstanou skvrnky solí.

Hlavními kationty běžné vody jsou vápník, hořčík, sodík a draslík. Hlavními anionty jsou uhličitany, sírany, chloridy a dusičnany. Méně časté a četné, ale z hlediska úpravy vody důležité, jsou pak železo, mangan a amoniak. Dále jsou ve vodě ve stopovém množství obsaženy v podstatě veškeré známé prvky v široké škále sloučenin, ale jejich koncentrace jsou obvykle tak nízké, že nemají žádný vliv na zdraví.

Závěrem

Iontová výměna je velice důležitým technologickým postupem jak v domácnostech, tak v průmyslovém měřítku. Některá odvětví jsou dokonce na iontové výměně závislá. Díky ní jsme schopní z vody odstraňovat i některé jedy a další zdraví škodlivé látky.

 

2 komentáře

  1. Petr říká:

    Podle mě jediný rozumný princip pro změkčení vody v domácnosti.

  2. Eurcln říká:

    Iontová výměna se používá hojně i v průmyslu pro změkčení procesní vody nebo jako před-stupeň úpravy vody pro reverzní osmózu.

Přidat komentář

Zanechte nám vzkaz, ozveme se vám zpět

(například rozbor vody)

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pošlete nám rozbor vody, ozveme se vám zpět

(rozbor vody)

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Po vyplnění údajů budete přesměrováni na podklady

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Po vyplnění údajů budete přesměrováni na podklady

Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

X
Rychly kontakt

(napríklad rozbor vody)

Vaše údaje sú u nás v bezpečí a slúži len pre našu komunikáciu. Odoslaním formulára súhlasím so spracovaním osobných údajov.

X
Szybki kontakt

Twoje dane są u nas bezpieczne i będą one wykorzystywane wyłącznie w celu, w którym nam je przekazujesz. Przesyłając formularz, wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych.

X
Quick contact

(for example. water analysis)

Your data is safe with us and serves only for our communication. By submitting the form I agree to the processing of my personal data.

X