Ionenaustauscher |
Detaillierte Informationen
Die Mehrheit der Ionenaustauscherharze wird durch Copolymerisation von Styrol und einem Vernetzungsmittel, Divinylbenzol (DVB), hergestellt. Dabei entsteht eine 3-dimensionale, quervernetzte Struktur, die meist als runde Perlen angeboten wird. Stark saure Kationenaustauscherharze werden durch Sulfonieren der in dem Polymer enthaltenen Benzolringe hergestellt, während schwach saure Kationenaustauscherharze vorwiegend aus Acrylsäure bestehen, die mit Divinylbenzol (DVB) quervernetzt wurde. Ionenaustauscher, die quartäre Ammoniumgruppen enthalten, sind stark basisch, während Harze mit tertiären Aminogruppen mittelstark oder schwach basische Eigenschaften aufweisen.
Gelartige Ionenaustauscher
Gelartige Ionenaustauscherharze, auch als mikroporöse Harze bezeichnet, enthalten keine getrennten Poren. Die auszutauschenden Ionen diffundieren in diesem Fall durch die Gelstruktur und interagieren mit den Austauschplätzen. Typischerweise weisen gelartige Harze eine Mikroporosität mit Porendurchmessern von bis zu 30 Ångström auf. Ihre Porosität verhält sich umgekehrt zu der DVB-Quervernetzung. Aufgrund dieser Quervernetzung sind diese Ionenaustauscher unlöslich in konzentrierten Säuren, Basen und Salzen und beständig gegenüber Oxidations- und Reduktionsmitteln sowie radioaktiver Strahlung. Gelartige Harze sind wärmestabil und weisen eine hohe Austauschkapazität auf.
Makroporöse Ionenaustauscher
Makroporöse Ionenaustauscherharze werden mittels spezieller Verfahren synthetisiert, sodass die Makroporen einen mehr als zweimal so großen Durchmesser aufweisen wie die Mikroporen gelartiger Harze. Die Makroporen erleichtern den Ionenaustauschprozess und erlauben den Durchtritt von Verbindungen mit hohem Molekulargewicht. Diese Verbindungen können natürliche oder industrielle Kontaminanten im Wasser sein, wie z. B. Huminsäuren, die durch den biologischen Abbau von toter organischer Materie entstehen, oder das Abwasser von Zellulosefabriken.
Die Makroporen erleichtern auch die Regeneration des Ionenaustauschers und verhindern so eine irreversible Verunreinigung. Aufgrund ihrer hohen Porosität sind diese Harze trüb und zeigen in den meisten Lösungsmitteln eine geringe Volumenänderung (Quellen). Die einzigartige und robuste Struktur von makroporösen Harzen verleiht ihnen eine größere Beständigkeit gegenüber chemischen, osmotischen, thermischen und mechanischen Einflüssen. Folglich ist der Einsatz von makroporösen Ionenaustauschern als Katalysatoren besonders in nicht wässrigen Medien von Vorteil.
Im Vergleich zu gelartigen Harzen besitzen makroporöse Harze eine geringere Ionenaustauschkapazität. Dies wird jedoch durch ihre längere Lebensdauer kompensiert sowie durch die Tatsache, dass bestimmte chemische Prozesse, an denen Ionenaustauschreaktionen beteiligt sind, nur mithilfe dieser Harze möglich sind.
Polymere Adsorbenzien
Makroretikuläre Ionenaustauscher weisen mehrere besondere Eigenschaften auf, wie Beständigkeit gegen Adsorption oder Konzentration verschiedener nicht geladener Spezies. Dies führte zur Entwicklung einer Reihe von makroretikulären polymeren Adsorbenzien.
Produktportfolio
- Ionenaustauscher I
- Ionenaustauscher II
- Ionenaustauscher III
- Ionenaustauscher IV
- Ionenaustauscher V
- Ionenaustauscher Amberjet® 4200
- Ionenaustauscher Amberlite® IR-120 (H+-Form)
- Ionenaustauscher Amberlite® IR-120 (Na+-Form)
- Ionenaustauscher Amberlite® IRA-67
- Ionenaustauscher Amberlite® IRA-402
- Ionenaustauscher Amberlite® IRA-410
- Ionenaustauscher Amberlite® IRN-150
- Ionenaustauscher Amberlite® MB-3
- Ionenaustauscher Amberlite® MB-6113
- Ionenaustauscher Amberlyst® 15
- Ionenaustauscher Dowex® 50 WX 4
- Ionenaustauscher Dowex® 50W-X8
- Ionenaustauscher Dowex® 1-X8
- Adsorberharz Amberlite® XAD-4
