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.

2023-12-147تعليم

مزيد من المشاركات

ما المقصود بالوطن

الوطن في اللغة يُمكن تعريف الوطن بأنَّه المكان الذي يُقيم فيه الإنسان، ويتخذ منه محلاً للإقامة، وهو بمثابة المكان الذي ينتمي له الفرد سواءً أكان موضع ولادته أم لم يكن، كما تُشير لفظة الوطن إلى مرابض الأغنام والأبقار التي تأوي إليها، ويجدر بالذكر أنَّ الوطن مأخوذة من وَطَنَ فلان بالمكان أي أقام به، وأوطن الشخص بالمكان أي اتخذه مسكناً، والموطن هو كل مكان أقام فيه الإنسان لأمر ما. الوطن في الاصطلاح يُقصد بالوطن الأرض التي يولد فيها الإنسان، وينشأ فيها، ويترعرع في أكنافها، ويتزوّج فيها، وهو المكان

أين تقع جامعة نزوى؟

موقع جامعة نزوى جامعة نزوى هي مؤسسة أكاديمية أهلية ذات نفع عام تقع في ولاية نزوى في محافظة الداخلية في سلطنة عُمان، وقد تأسَّست في عام 2004 م بحسب القرار الوزاري للسلطنة رقم 1 لسنة 2004 م والصادر من وزارة التعليم العالي في السلطنة، وقد بدأت الجامعة نشاطها الأكاديمي باستقبالها الدفعة الأولى من الطلاب في 16 أكتوبر 2004 م. رسالة جامعة نزوى تعد جامعة نزوى مؤسسة علمية أهلية ذات نفع عام، تقوم بتدبير شؤونها بنفسها، يكمن هدفها الأساسي هو نشر الفكر الإيجابي وترسيخ هوية الأمة وقيمها وإرثها الحضاري

مظاهر التوازن والاعتدال في أحكام الشريعة الإسلامية

التوازن والاعتدال تعتبر ظاهرة التوازن والاعتدال من أهمّ القواعد الإيمانية التي ذكرها القرآن الكريم في الكثير من الآيات، والتي تتحدث عن التوازن المعيشي للإنسان في جميع نواحي الحياة، حيث إنّ مفهوم التوازن والاعتدال يتلخص كونه منهجاً إسلامياً، وهو عبارة عن حالة من الوسطية في أمور الحياة جميعها دون استثناء، لأنّ الله تعالى أراد أي يجعل المسلم متوازناً لا يشعر بأي تعارض بين دينه وعمله، وأنّه يمثل منطق الأمان والبعد عن الخطر، وفي هذا المقال سنوضح أهم مظاهر التوازن والاعتدال في أحكام الشريعة

نبذة عن كتاب الفن المعاصر أساليبه واتجاهاته

نبذة عن كتاب الفن المعاصر أساليبه واتجاهاته كتاب الفن المعاصر أساليبه واتجاهاته هو كتاب يتحدث عن الفن المعاصر حيث يتطرق الكتاب للحديث عن محاور فلسفية في الفن من حيث الفن التشكيلي وعلاقة الفن بالوسائط الرقمية والفن البرمجي، فالكتاب يعمل على تسليط الضوء حول تحولات الفن المعاصر على عدة مستويات في المفهوم والتقنية. الكتاب من تأليف الدكتور بلاسم محمد والدكتور سلام جبار، وهما أساتذة في الفن التشكيلي ، ويقع الكتاب في مجلد واحد بواقع عدد صفحات مئة واثنين وسبعون صفحة. أبرز موضوعات كتاب الفن المعاصر

أطعمة لفقر الدم للحامل

أطعمة لفقر الدم للحامل هناك العديد من أنواع فقر الدم التي قد تُصيب المرأة خلال فترة الحمل، بما في ذلك فقر الدم الناتج عن نقص الحديد ، وفقر الدم الناتج عن نقص الفولات، وفقر الدم الناتج عن نقص فيتامين ب12، لذلك توصى الأم الحامل المصابة بفقر الدم بتناول وجبات متوازنة، وغنيّة بالحديد، وفيتامين ج، والذي يساعد الجسم على امتصاص المزيد من الحديد، بالإضافة إلى حمض الفوليك، وفيتامين ب12، والذي يَتمُّ الحصول عليه عن طريق تناول الأطعمة الحيوانية. وتجدر الإشارة إلى أنّ النساء اللاتي يتّبعن نظاماً غذائيَّاً

طريقة عمل شوربة المشروم

طريقة عمل شوربة المشروم تعّد شوربة المشروم من الشوربات اللذيذة وسريعة التحضير، كما وتعدّ من أهمّ الأصناف الغذائيّة عامّةً والمقبلات خاصةً، وذلك لما يحتويه المشروم من عناصر غذائيّة هامّة لصحّة الإنسان، فهو من أفضل المصادر للحصول على الكالسيوم، وفيتامين د، وفيتامين ج، والتي تدخل في تركيب العظام والأسنان، ممّا يجعل له دوراً هاماً في الوقاية من هشاشة العظام، كما ويحوي على البوتاسيوم، وهذا يعني أنه مصدر مهمّ جداً في الحفاظ على اتّزان السوائل في الجسم وضبط مستويات ضغط الدم، أمّا لكونه مصدراً فقيراً

علم الأصوات في اللغة العربية

تعريف علم الأصوات في اللغة العربية علم الأصوات هو العلم الذي يتناول دراسة الأصوات الإنسانيّة في جانبها المادي؛ من أجل وَصْفها، وتحليلها، وتفسيرها، وكتابتها، معتمدًا في ذلك كلّه، على النظريات والمعارف المُستمدة، من الفروع الرئيسيّة الثلاث لعلم الأصوات: وهي علم الأصوات الفيزيائي، وعلم الأصوات السمعي، وعلم الأصوات الأكوستيكي، أو الفسيولوجي. وقد أصبحت علوم الأصوات الفرعيّة الثلاث في وقتنا الحاضر، علومًا متطوّرة تستخدم الآلات والأجهزة المتنوعة، وأُطلق عليها اسم: علم الأصوات التجريبي، وأصبح هذا

طريقة خلط الحناء للنقش

الحناء الحناء وهي من الأعشاب الطبيعيّة التي تعطي صبغة طبيعية للشعر والجلد، وهي ذات خصائص طبيّة تمّ اكتشافها وما زالت تستخدم كثيراً في الهند ولدى الشعوب العربية، وهي حاضرة في المناسبات حيث توضع للعروس في ليلة تسمى ليلة الحنة وتتزين العروس بها، وسنتحدث عن الحناء التي يصبغ بها الجلد بنقوش رائعة، وعادة تكون الحنة دائمة اللون وتأخذ مدة طويلة حتى تختفي، ونذكر حتى نستخدم الحنة للنقش لا بدّ من تحضيرها بطريقة خاصة تختلف تماماً عن خلطة الحنة للشعر. تحضير خلطة الحنة للنقش حتى نحضر عجينة الحناء المخصّصة