Anionit – definicja i znaczenie
Anionit – jonowymiennik anionowy; polimer lub nieorganiczny materiał zawierający stałe, naładowane dodatnio grupy funkcyjne, zdolny do wiązania i wymiany anionów (ujemnie naładowanych jonów) z otaczającego roztworu. Kluczowe narzędzie w uzdatnianiu wody, chromatografii jonowymiennej i przemyśle chemicznym.
Etymologia
Wyraz anionit to złożenie z anion (jon ujemny, od greckiego ἀνιέναι – iść ku anodzie) i sufiksu -it charakterystycznego dla nazw materiałów w chemii. Analogicznie: kationit (wymiennik kationowy), jonit (ogólna nazwa jonowymiennika).
Budowa i mechanizm działania
Anionit jest zazwyczaj żywicą syntetyczną (kopolimer styren-diwinylobenzen) z grupami amoniowymi (-NR₃⁺) trwale przyłączonymi do szkieletu polimerowego. Grupy te niosą ładunek dodatni, przyciągając aniony z roztworu (Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻), które wymieniane są z jonami już związanymi przez żywicę (zazwyczaj OH⁻). Reakcja jest odwracalna – żywicę regeneruje się przemywając NaOH.
Rodzaje anionitów
Anionity mocno zasadowe – zawierają czwartorzędowe grupy amoniowe (-N(CH₃)₃⁺); wymieniają aniony słabych i mocnych kwasów; stosowane do demineralizacji wody i chromatografii. Anionity słabo zasadowe – zawierają drugorzędowe lub trzeciorzędowe grupy aminowe; efektywne tylko przy niskim pH; używane do usuwania anionów mocnych kwasów.
Zastosowania anionitów
Uzdatnianie wody: demineralizacja wody kotłowej, usuwanie azotanów i chlorków z wody pitnej. Chromatografia jonowymienna: separacja anionów organicznych i nieorganicznych w biochemii. Przemysł farmaceutyczny: oczyszczanie aminokwasów i antybiotyków. Spożywczy: oczyszczanie cukru i soków. Ochrona środowiska: usuwanie metali ciężkich z wód przemysłowych.
Anionit a kationit
Anionit stanowi parę z kationitem – wymieniającym kationy (Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺). W technologii demineralizacji wody układy mieszane (tzw. mixed bed), zawierające oba wymienniki, umożliwiają usunięcie praktycznie wszystkich jonów i uzyskanie wody dejonizowanej o bardzo niskiej przewodności.