Jonski izmenjivaci su gline ili jos cesce, prirodne ili sinteticke smole, nerastvorne u vodi i organskim rastvaracima, koje sadrze kiselu (-SO3H, -COOH) ili baznu (-OH, -NH3OH) grupu. U odredjenim uslovima ove grupe se mogu zameniti nekim katjonima, odnosno anjonima. Prema tome koji joni ucestvuju u procesu izmene, jonoizmenjivacke smole mogu biti katjonski (katjoniti) i anjonski (anjoniti) izmenjivaci.
Katjonski izmenjivaci se sastoje od polimernog anjona (X-) i aktivnog katjona (K+), a anjonski izmenjivaci od polimernog katjona (Y+) i aktivnog anjona (A-).
Uopstena katjonska i anjonska izmena moze se predstaviti na sledeci nacin:
K+(rastvor) + H+X- <> K+X- + H+(rastvor)
A-(rastvor) + Y+OH- <> Y+A- + OH-(rastvor)
Ukoliko imamo uslove u toku izmene da se ravnoteza skoro sasvim pomeri u desno, jon K+, tj. A-, se potpuno veze za cvrst katjonski, tj. anjonski izmenjivac.
Da se desava izmena jonova izmedju cvrste supstance (prirodnog materijala) i rastvora soli, uoceno je u zemljinom tlu perkolacijom vode kroz slojeve zemlje. Ovaj proces je hemijske prirode i vrse ga uglavnom silikati alkalija, alkalnih zemalja i aluminijuma prisutnih u zemlji. To je prirodni proces i iskoriscen je kasnije u industriji za omeksavanje tvrdih voda upotrebom prirodnih ili vestackih zeolita:
Ca++(rastvor) + Na2-Zeolit <> Ca-Zeolit + 2Na+ (rastvor)
Posto reakcija ide u oba smera, kada se rastvor (koji sadrzi visak Na+) propusti kroz kolonu nagradjenog zeolita kalcijuma (Ca-Zeolit), kalcijumovi joni se mogu ponovo zameniti natrijumovim, pa to zovemo regenerisanjem jonskog izmenjivaca.
Dakle, zeoliti su prirodni jonoizmenjivaci i bruto hemijska formula koja ih priblizno opisuje bila bi: Na2Al2H4(SiO4)3. Oni se mogu koristiti i u akvaristici ne samo za omeksavanje vode, vec i iz razloga sto imaju sposobnost uklanjanja nekih nepozeljnih jonova.
O organskim sintetickim jonoizmenjivacima, necu pisati u ovoj temi, jer se manje vise mogu naci tekstovi o nacinu koriscenja takvih smola. Ako neko zeli da napise svoja iskustva sa omeksavanjem vode ovim poznatim postupkom, moze i u ovoj temi.
Planirao sam da malo teoretisem u ovoj temi o zeolitima, pa ako neko zna nesto tome, proizvodima namenjenim za akvaristiku, a u vezi sa ovime, jos bolje. U nasoj zemlji poznata su nalazista u okolini Vranja i Beograda, pa ako uspem nesto da nabavim, videcu sa jednom laboratorijom da se malo zezam i dam neke rezultate eksperimenata. To ce verovatno sacekati neko vreme, ali neka je sada tema, pa cu je po potrebi aktivirati.
Katjonski izmenjivaci se sastoje od polimernog anjona (X-) i aktivnog katjona (K+), a anjonski izmenjivaci od polimernog katjona (Y+) i aktivnog anjona (A-).
Uopstena katjonska i anjonska izmena moze se predstaviti na sledeci nacin:
K+(rastvor) + H+X- <> K+X- + H+(rastvor)
A-(rastvor) + Y+OH- <> Y+A- + OH-(rastvor)
Ukoliko imamo uslove u toku izmene da se ravnoteza skoro sasvim pomeri u desno, jon K+, tj. A-, se potpuno veze za cvrst katjonski, tj. anjonski izmenjivac.
Da se desava izmena jonova izmedju cvrste supstance (prirodnog materijala) i rastvora soli, uoceno je u zemljinom tlu perkolacijom vode kroz slojeve zemlje. Ovaj proces je hemijske prirode i vrse ga uglavnom silikati alkalija, alkalnih zemalja i aluminijuma prisutnih u zemlji. To je prirodni proces i iskoriscen je kasnije u industriji za omeksavanje tvrdih voda upotrebom prirodnih ili vestackih zeolita:
Ca++(rastvor) + Na2-Zeolit <> Ca-Zeolit + 2Na+ (rastvor)
Posto reakcija ide u oba smera, kada se rastvor (koji sadrzi visak Na+) propusti kroz kolonu nagradjenog zeolita kalcijuma (Ca-Zeolit), kalcijumovi joni se mogu ponovo zameniti natrijumovim, pa to zovemo regenerisanjem jonskog izmenjivaca.
Dakle, zeoliti su prirodni jonoizmenjivaci i bruto hemijska formula koja ih priblizno opisuje bila bi: Na2Al2H4(SiO4)3. Oni se mogu koristiti i u akvaristici ne samo za omeksavanje vode, vec i iz razloga sto imaju sposobnost uklanjanja nekih nepozeljnih jonova.
O organskim sintetickim jonoizmenjivacima, necu pisati u ovoj temi, jer se manje vise mogu naci tekstovi o nacinu koriscenja takvih smola. Ako neko zeli da napise svoja iskustva sa omeksavanjem vode ovim poznatim postupkom, moze i u ovoj temi.
Planirao sam da malo teoretisem u ovoj temi o zeolitima, pa ako neko zna nesto tome, proizvodima namenjenim za akvaristiku, a u vezi sa ovime, jos bolje. U nasoj zemlji poznata su nalazista u okolini Vranja i Beograda, pa ako uspem nesto da nabavim, videcu sa jednom laboratorijom da se malo zezam i dam neke rezultate eksperimenata. To ce verovatno sacekati neko vreme, ali neka je sada tema, pa cu je po potrebi aktivirati.
