Ionebyttere er kjemiske forbindelser som kan absorbere visse ioner og samtidig avgi noen av sine egne ioner.

Faktaboks

Uttale
iˈonebyttere

De første ionebytterne som ble brukt, var naturlig forekommende aluminiumsilikater, såkalte zeolitter. Disse stoffene kan absorbere kalsium- og magnesiumioner og erstatte disse med sine egne natriumioner. Zeolittene ble derfor brukt til å fjerne disse ionene fra hardt vann slik at vannet ble bløtt. Når zeolitten var mettet med kalsiumioner, ble den regenerert ved å sende koksaltløsning gjennom ionebytteren.

Nå benyttes organiske høypolymere stoffer som inneholder positive eller negative grupper, og som kan binde anioner eller kationer og erstatte disse med henholdsvis hydroksylioner eller hydrogenioner. Løsninger kan for eksempel avsaltes ved å sende den først gjennom en kationbytter, hvor alle kationene erstattes med hydrogenioner, og så gjennom en anionbytter, hvor alle anionene erstattes med hydroksylioner. Resultatet blir et vann fritt for ioner, såkalt ionebyttervann.

De forskjellige ionene bindes ikke like sterkt til en ionebytter. Affiniteten avhenger både av ionets ladning og størrelse. Derfor kan ionene løses igjen fra ionebytteren etter forskjellig tid når de vaskes ut med en egnet elueringsvæske. Ionebyttere brukes derfor mye til separasjon av kjemisk sett forholdsvis like ioner, for eksempel lantanoider og aminosyrer (ionebytterkromatografi).

Ionebyttere i biokjemi

En viktig anvendelse av ionebyttere i biokjemien er for å analysere aminosyreblandinger. Spesielle resiner er utviklet til dette formålet. Proteiner kan ofte renses med god effekt ved hjelp av ionebyttere, og visse cellulose- og dekstran-derivater er utviklet til dette bruket.

Apparatur

Ionebyttermassen befinner seg vanligvis stasjonært i en kolonne med dimensjoner fra rundt 1 cm i diameter og opp til diametre på 7 m og høyder på opptil 10 m. Kolonnen er utstyrt med silbunn og har et væskefordelingsarrangement på toppen. Væsken strømmer nedover i kolonnen. I tillegg kommer hjelpetanker med nødvendige ledninger, regenereringsvæske (oftest lut eller syre) og vann for vask. Renhet etter vask og renseeffekt kontrolleres oftest ved å måle pH og elektrisk ledningsevne.

En komplett ionebytterapparatur består gjerne av en anion- og kationbytter i serie. Den arbeider i sykler som omfatter regenerering, vask og arbeidsperiode. Det er også konstruert kontinuerlig arbeidende ionebytterapparatur med bevegelig masse, men apparaturer av denne typen er kostbare og kompliserte.

Ved mixed bed-metoden blandes anion- og kationbytter. Ionebytterapparatur av denne typen kan fås for demineralisering av vann til husholdning, laboratorier og lignende. De regenereres ikke. Det finnes imidlertid industrielle mixed bed-ionebyttere som gir bedre rensing enn anion- og kationbytter i serie. Når massen er utbrukt, må anion- og kationpartiklene skilles og regenereres hver for seg, og så blandes igjen. Man har funnet praktiske måter å skille anion- og kationbytterpartiklene på som er basert på forskjell i spesifikk massetetthet eller kornstørrelse.

Ionebyttere brukes også i kromatografi for å separere ioniske stoffer fra hverandre, se ionebytterkromatografi.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg