Intercambio iónico

Este proceso consiste en la sustitución de uno o varios iones presentes en el agua a tratar por otros que forman parte de una fase sólida finamente dividida.
Existen dos tipos de intercambiadores:
Intercambiadores de cationes:
Estos materiales contienen en su molécula radicales de función ácida, que intercambiarán por cationes minerales u orgánicos.
Intercambiadores de aniones
En este caso, en su molécula tienen radicales de función básica, que intercambiarán por aniones minerales u orgánicos.
La regeneración de los intercambiadores se efectúa haciendo pasar una disolución concentrada del ion desplazado.
Las resinas de intercambio iónico se aplican a aguas que ya tienen una cierta calidad, y cuando se pretende obtener una agua de gran pureza.
Las resinas de intercambio iónico tienen varias aplicaciones en química analítica. La más importante es en cromatografía de líquidos de alta resolución. A continuación se hace un breve comentario de otras aplicaciones analíticas de interés de estos materiales.
Separación de iones interferentes de carga opuesta
Las resinas de intercambio iónico son útiles para la eliminación de iones interferentes, en particular cuando estos iones tienen carga opuesta a la del analito. Por ejemplo, el hierro (III), el aluminio (III) y otros cationes interfieren en la determinación gravimétrica del ion sulfato, por la facilidad con que coprecipitan con el sulfato de bario. Pasando la disolución que se va a analizar a través de una columna que contiene resina de intercambio catiónico se retienen todos los cationes y se libera un número equivalente de protones. El ion sulfato sale de la columna libre de interferentes, pudiéndose hacer el análisis en el efluente. De forma análoga, se puede eliminar el ion fosfato, que interfiere en la determinación de los iones bario y calcio, pasando la disolución a través de una resina de intercambio aniónico.
Concentración de trazas de un electrolito
Una aplicación útil de los intercambiadores iónicos es la concentración de trazas de un ion a partir de una disolución muy diluida. Las resinas de intercambio catiónico, por ejemplo, se han empleado para concentrar trazas de elementos metálicos de grandes volúmenes de agua natural. Los iones se liberan luego tratando la resina con ácido; el resultado es una disolución considerablemente más concentrada para hacer el análisis.
Conversión de sales en ácidos o bases
El contenido total salino de una muestra se puede determinar valorando los iones hidrogeno liberados cuando una alícuota de la muestra pasa a través de un intercambiador catiónico en su forma acida. Análogamente se puede preparar una disolución estándar de acido clorhídrico pasando una disolución que contiene un peso conocido de cloruro de sodio a través de una resina de intercambio catiónico en su forma acida. El efluente y los lavados se recogen en un matraz aforado, que a continuación se enrasa. De forma análoga se puede preparar una disolución estándar de hidróxido sódico por tratamiento de una resina de intercambio aniónico con una cantidad de cloruro sódico.
Fuente: Aguamarket