Chất trao đổi ion (hoặc vật liệu trao đổi ion) là một loại vật liệu đặc biệt có khả năng trao đổi các ion có trong dung dịch với các ion khác. Chất này thường được sử dụng trong các quá trình như làm mềm nước, lọc nước, tách các chất, hoặc trong các hệ thống lọc hóa học.
Chất trao đổi ion có cấu trúc gồm các chuỗi polymer với các nhóm chức năng mang điện tích. Các nhóm chức này có khả năng liên kết với các ion trong dung dịch và thay thế chúng bằng các ion khác có trong chất trao đổi ion.
Có hai loại chất trao đổi ion chính:
- Chất trao đổi cation: Chúng có khả năng trao đổi các ion dương (cation), như Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺.
- Chất trao đổi anion: Chúng có khả năng trao đổi các ion âm (anion), như Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻.
Ví dụ:
- Trong quá trình làm mềm nước, chất trao đổi cation như nhựa trao đổi ion Na⁺ sẽ thay thế các ion Ca²⁺, Mg²⁺ (ion gây cứng nước) bằng các ion Na⁺ để làm giảm độ cứng của nước.
- Trong các hệ thống lọc nước, chất trao đổi ion có thể được sử dụng để loại bỏ các ion không mong muốn, ví dụ như ion kim loại nặng, hoặc để khử các ion độc hại.
Các quá trình trao đổi ion này thường diễn ra trong các cột trao đổi ion hoặc các thiết bị lọc nước chuyên dụng.
4o mini
