Los intercambiadores de iones son macromoléculas insolubles ( resina ) que tienen grupos ionizables que tienen la propiedad de intercambiar reversiblemente algunos de sus iones en contacto con otros iones de una solución.
El principio de los sistemas de intercambio iónico consiste en intercambiar el catión central de un complejo para formar otro, cuya estabilidad depende de las condiciones de funcionamiento (concentración, número atómico del elemento ).
Existen intercambiadores de iones naturales (como la zeolita natural), pero las resinas de intercambio iónico utilizadas (incluidas las zeolitas ) son a menudo sintéticas : un polímero se modifica de tal manera que los grupos iónicos están presentes en sus cadenas.
Si la resina es de intercambio catiónico , el polímero atrae iones positivos por la presencia de grupos cargados positivamente pero que tienen un potencial de electronegatividad más fuerte que el del compuesto en el agua.
También existen procesos de intercambio iónico electrolítico que utilizan membranas semipermeables más o menos finas. Tales membranas se utilizan, por ejemplo, en el proceso de cloro-álcali , pilas de combustible y baterías de vanadio redox .
Se utilizan intercambiadores de iones:
El uso de intercambiadores de iones es la base de un método cromatográfico, desarrollado para iones metálicos por Franck Arold Spedding (1940), un químico estadounidense nacido en 1902. Usó este método para purificar tierras raras y separar isótopos . Obtuvo el isótopo 15 de nitrógeno ( 15 N) y permitió el descubrimiento del prometio .
El sitio de François de Dardel presenta un importante conjunto de información estructurada y exhaustiva sobre los intercambiadores de iones y sus aplicaciones:
http://dardel.info/IX/index_FR.html (en francés, inglés, alemán y español).
François de Dardel es un experto internacional en procesos industriales de intercambio iónico para todas las aplicaciones.