خصائص التبادل الأيوني

تسمى التفاعلات الكيميائية الناتجة عن تفاعل المواد غير القابلة للذوبان بشحنتها السالبة أو الموجبة مع المحاليل الأيونية (أيونات موجبة أو سالبة ذائبة في الماء)، مما يؤدي لاستبدال أيوناتها بأيونات أخرى بتفاعلات التبادل الأيوني (بالإنجليزية: Ion Exchange)، ويساعد هذا النوع بفصل الأيونات عن المحاليل أو عن بعضها البعض.

ويستخدم نوع خاص من البوليمرات تمتلك قوة أيونية كبيرة في تطبيقات التبادل الأيوني تتميز بالعديد من الخصائص منها:

تتواجد البوليمرات بأحجام مختلفة على شكل طبقات متعددة كروية الشكل.
البوليمرات قادرة على سحب كميات كبيرة من الماء خلال التفاعل مما يؤدي لانتفاخها وانكماشها باستمرار.
يعتمد الاستقرار المادي للبوليمرات على صلابة المادة المكونة لها، وتكرار عملية التمدد والانكماش، إذ يسبب ذلك تحلل البوليمر كيميائيًا بالإضافة لتأثر المبادلات بالترسبات المتكونة في المحلول مما يؤدي لفقدان قدرتها على أداء وظيفتها.
تختلف سعة البوليمرات في التفاعلات الكيميائية أي قدرتها على الامتصاص، ويمكن قياسها بحسب وزنها الجاف، وزنها الرطب، حجمها الرطب.
تتواجد البوليمرات بنوعين مسامي وهلامي وتصنف حسب نوع الشحنة إلى مبادلات موجبة (Cations)، أو مبادلات سالبة (Anions).
تتكون البوليمرات المستخدمة في عمليات الفصل من مركبات عضوية أو غير عضوية.
تعمل البوليمرات كوسيط في التفاعل، لذا تصنع من مواد غير قابلة للذوبان في المحاليل الكيميائية، وتساعد في حجز الأيونات والسماح لأنواع محددة بالخروج.
بعض أنواع البوليمرات قادرة على تبادل الشحنة السالبة والموجبة في وقت واحد.
تصنع بوليمرات التبادل الأيوني من وحدات أحادية أو ثنائية تتشابك على شكل مصفوفات ضمن عملية تسمى بالبلمرة، وأشهر أنواعها البوليسترين، وتتواجد بأشكال متنوعة أكثر استقرارًا.

تطبيقات التبادل الأيوني

تعتبر معالجة المياه وتنقيتها إحدى أكثر التطبيقات شيوعًا لاستعمال تفاعل التبادل الأيوني، وهو تفاعل كيميائي لإزالة العناصر المذابة غير المرغوب بها من الماء كالمعادن السامة والنترات والكبريت والمركبات القاعدية واستبدالها بأيونات أخرى تمتلك شحنة مماثلة.

ويقصد بالأيونات الذرات أو الجزيئات المشحونة، وتساهم هذه العملية في معالجة مياه الصرف الصحي والمياه الملوثة.

إزالة الأيونات الملوثة للمياه

يتم إزالة الأيونات المشحونة غير المرغوب بها عند معالجة المياه بحدوث تبادل بين البوليمرات الصلبة والمواد الذائبة في الماء، فتستبدل الجزيئات المرغوبة الموجودة في البوليمر (الصوديوم عادةً) مع الملوثات موجبة الشحنة لإزالتها من الماء.

أما في عملية التبادل لإزالة الملوثات سالبة الشحنة فيستبدل الفلورايد أو النترات بأيون الكلور الذي يساعد في تعقيم المياه، وتعتبر هذه الطريقة مناسبة لإزالة الأيونات منخفضة التركيز مثل أيون البورون من مياه الآبار.

تنقية المعادن

تستعمل المبادلات الأيونية في عملية تنقية المعادن مثل البلوتونيوم و اليورانيوم ، كما تساهم تفاعلات التبادل الأيوني في معالجة الوقود النووي والنفايات المشعة، ومن تطبيقاتها الشائعة كذلك تنقية المضادات الحيوية طبيعية المصدر للتخلص من طعمها ورائحتها غير المرغوب بها عند صناعة الأدوية.

صناعة الأغذية

تستخدم البوليمرات في صناعة الأغذية والمشروبات من المصادر الطبيعية لتحسين مذاقها والتخلص من المركبات غير المرغوب بها، وذلك بمعالجة المياه المستخدمة في التصنيع بإزالة المعادن قليلة التركيز.

2023-12-1425تعليم

مزيد من المشاركات

كيفية التفريق بين الألف الممدودة والمقصورة

ما هو الفرق بين الألف الممدودة والألف المقصورة؟ إن الألف الممدودة والألف المقصورة تدخلان تحت اسم "الألف اللينة"، فكلٌّ منهما ألف ساكنة تأتي بعد حرف مفتوح، ولا يمكن الابتداء بهما، وليستا أصليتَين في الكلمة، بل هما منقلبتان عن أحد حرفين، إما الواو، وإما الياء كما سيأتي بيانه. الفرق بين الألف الممدودة والمقصورة من حيث الشكل هناك فرق واضح بين الألف الممدودة والألف المقصورة من حيث الشكل، فأمّا الألف الممدودة فشكلها "ا" كما في قولنا: "دعا" وأما الألف المقصورة فشكلها "ى" كما في قولنا: سعى. الفرق بين

قواعد الكتابة العلمية

قواعد الكتابة العلمية يمكن تعريف الكتابة العلمية بأنها: صنف من أصناف الكتابة ، يعنى بنقل المعلومات بأسلوب مجرّد من أي شكليات لغوية؛ ويتم نقلها بعد البحث عنها ودراستها بشكل خالٍ من الأخطاء على نحو علميّ، مع التدعيم بالأدلّة الواضحة على المعلومات. قواعد الكتابة العلمية تستند الكتابة العلمية إلى عدة قواعد يجب على الباحث مراعاتها أثناء كتابة البحوث العلمية، منها ما يأتي: قاعدة التنظيم من الواجب على الباحث إنشاء هيكل بحثي منظم (خطة) قبل مباشرة كتابة البحث، ومن ثم التقيد بالهيكل على طول مراحل كتابة

كلية لومينوس الجامعية التقنية

التعريف بكلية لومينوس الجامعية التقنية تقع كلية لومينوس الجامعيّة في العاصمة الأردنيّة عمّان، وهي كلية خاصة، ولها فرع آخر في محافظة إربد، وقد تأسست الكلية عام 1980م، وكانت تُعرف سابقًا باسم "كلية القدس" وهي جزء من كلية لومينوس الجامعيّة. أهداف الكلية تتلخص أهداف الكلية فيما يأتي: توفير برامج متنوعة: كبرنامج البكالوريوس، وبرنامج الدبلوم الدوليّ، وبرنامج الدبلوم الجامعيّ المتوسط، وبرنامج الدبلوم الفنيّ، والدورات القصيرة، كما تركز هذه البرامج على الجانب التطبيقيّ بشكل فاعل؛ ليُصبح لدى الطلبة

كيفية عمل العجة

العجة مدة التحضير عشرون دقيقة تكفي لِ أربعة أشخاص المكونات ثماني بيضات كبيرة. ملعقة صغيرة من الملح. ربع كوب من الحليب. ثلاث ملاعق كبيرة من الدقيق. ربع ملعقة صغيرة من الفلفل الأسود. نصف ملعقة صغيرة من كلٍ من: البهار المشكل. القرفة. الكمون. الكزبرة. الشطة المجروشة. ثلاث أرباع ملعقة صغيرة من البيكنج باودر. ثمن ملعقة صغيرة من بيكربونات الصودا. كوب من الزهرة مقطعة قطع صغيرة. حبة كبيرة من الكوسا مبروشة. عودان من البصل الأخضر مفروم مع الأوراق. قرنان من الفلفل الأخضر حار أو بارد مفروم. كوبان من

ملخص رواية أرض زيكولا 3

رواية أرض زيكولا هي رواية من تأليف الكاتب عمرو عبد الحميد، تمّ إصدار النسخة الأولى منها سنة 2010م وللمرة الثانية عام 2015م، وقد ا حتلّت الرواية المركز الثاني في قائمة أكثر الكتب مبيعاً عام 2016م لمكتبة كتابيكو عصير الكتب بعد أرض الإله. مُلخص رواية أرض زيكولا تدور أحداث رواية أرض زيكولا حول شاب في 28 من عمره اسمه خالد صاحب مصريّ الجنسيّة، حيث تبدأ القصة عندما يُقدم خالد على خطبة حبيبتة ويتمّ رفضة للمرة الثامنة بسبب والدها الذي يُريد لابنته زوجاً مُميزاً وفريداً من نوعه، ومع ذلك يُفكّر خالد

أسباب قيام الدولة السعدية

أسباب قيام الدولة السعديّة كانت هناك العديد من الأسباب المساهمة في تكوين الدولة السعديّة، نذكر منها ما يأتي: شرف نسبهم العائد لآل البيت ساهم نسب السعديين العائد لأهل آل البيت في رفع قدرهم لدى الشعب المغربيّ عامة، ولقد استفادوا من هذه المكانة العالية في كسب ودّ المرينيين الذين تقرّبوا للأشراف السعديين تحقيقًا لمصالحهم السياسية، فقاموا بمبايعتهم ومساعدتهم في القضاء على خصومهم في المغرب العربيّ، وعلى التصدي للصوفيين المعارضين لحكم السلطة المرينية. حظي السعديون بدعم المرينيين الاقتصاديّ، وكانوا

طريقة استخراج الألماس من الصخور

طريقة استخراج الألماس من الصخور هنالك مراحل عديدة لاستخراج الألماس من الصخور أهمها ما يأتي: التكسير نظرًا لأن الكمبرلايت، وهو صخرة صلبة نسبياً تشبه الجرانيت ، يتكون تحت الأرض تتمثل الخطوة الأولى لإيجاد الألماس، في سحق خام الكمبرلايت للعثور على الألماس المحاصر بداخله، ويجب أن يتم ذلك بطريقة خاضعة للرقابة لتجنب كسر أو إتلاف الماس المحاصر بالداخل، وقد يتمكن بعض المناجم تخطي مرحلة التكسير تمامًا إذا تم العثور على الألماس في الرمل أو التراب أو الحصى الدقيقة. يعد التكسير عملية متعددة المراحل لتقسيم

كيفية كتابة فقرة أدبية متكاملة

تحديد الموضوع الأساسي إنّ المباشرة في فعل الكتابة يُلزم الكاتب في بدايته في الإعداد لنصه، وأولى خطوات التحضير والإعداد هو اختيار الموضوع الذي سيبنى النصّ عليه من حيث التعريف فيه وتناوله بالتحليل أو الوصف والشرح، ف لا بد للكاتب من وضع خطة للموضوع المراد الكتابة فيه ابتداءً من العنوان وصولًا إلى الخاتمة. هناك بعض الاستراتيجيات التي تُساعد الكاتب على اختيار الموضوع مثل: تحديد سبب الكتابة، والفئة التي يريد إيصال موضوع الفقرة إليها، أو النظر في الشؤون الاجتماعية أو السياسية التي تمسّ الإنسان والتي