이온 교환이란 무엇인가요?

이온 교환은 증류, 추출, 흡착과 같은 분리 방법을 거쳐 등장한 화학적 분리 기술입니다.

그만큼  이온 교환  이온교환기는 이온교환기의 교환 가능한 그룹과 용액 내 다양한 ​​이온 간의 이온교환 용량 차이를 이용하여 분리하는 기술이며, 고체-액체 분리 방법입니다.

이온 교환은 일반적으로 고체가 이온 교환 수지인 가역적인 고체-액체 화학 반응을 의미합니다. 이온 교환 수지는 불활성 골격, 고정된 화학 작용기, 그리고 이동 가능한 이온(교환 이온 또는 반대 이온이라고도 함)으로 구성됩니다. 예를 들어 양이온 교환 수지 R-SO3M에서 R은 불활성 골격이고 SO3는 고정된 작용기입니다. M은 활성 이온 또는 교환 가능한 이온이며, SO3M은 반응성 작용기 또는 기능기입니다.

이온 교환 기술의 특징

1. 이온 교환 공정은 액체-고체 이종 확산 물질 전달 공정에 속합니다. 처리 대상 용액은 일반적으로 수용액이며, 다상 공정으로 분리가 용이합니다.

2. 이온 교환은 용액 내 분리된 성분과 이온 교환 수지 내의 교환 가능한 이온 사이의 이온 교환 반응 과정으로 생각할 수 있습니다. 선택성이 높고, 이온 교환 반응이 정량적으로 수행되는데, 즉 이온 교환 수지에 흡착되는 이온과 방출되는 이온의 몰수가 같습니다.

3. 그 후에  이온 교환 수지  사용하면 성능이 점차 저하되므로 다시 사용하려면 산이나 알칼리로 재생해야 합니다.

4. 이온 교환 기술은 고농축 및 농축에 유리하고, 조작이 간편하며 효과가 탁월하다는 장점이 있습니다.
 

이온 교환 기술의 응용

이온 교환은 추출, 분리, 농축 및 정제에 사용됩니다.
1.  수처리  (물 연화, 물 탈염, 응축수 및 초순수 제조) 
2.  식품, 음료, 설탕  (탈색, 탈염, 농약 제거, HMF 제거, 산 제거)
3.  생화학적 추출  (천연 생물물질의 분리 및 회수, 발효산물의 분리 및 회수, 제약 산업 응용)
4.  폐수 처리  (방사성 폐수 처리, 기타 산업 유해 폐수 처리)
5.  수력야금  (갈륨, 리튬, 귀금속 추출)