jonitai

jontai (gr. iōn – einantis), netirpios arba blogai tirpstančios medžiagos, gebančios keistis jonais su elektrolitų tirpalais. Sudaryti iš joninių grupių (nejudrūs jonai), kovalentiniu ryšiu prijungtų prie polimerinės matricos, ir judrių priešingo krūvio ženklo jonų (priešjoniai), elektrostatiškai sąveikaujančių su joninėmis grupėmis. Įdėjus jonitų į elektrolito tirpalą vyksta jonų mainai – jonito priešingo krūvio ženklo jonai pakeičia elektrolito tirpalo to paties krūvio ženklo jonus. Pagal keičiamo jono krūvio ženklą jonitai skirstomi į katijonitus (keičia katijonus, pvz., jonito Na⁺ katijonai keičia elektrolito H⁺ katijonus), anijonitus (keičia anijonus) ir amfolitus (keičia katijonus arba anijonus, tai priklauso nuo elektrolito pH). Jonitai apibūdinami jonogeninių grupių disociacijos konstanta (pK < 1, 1 < pK < 3, pK > 3), jonų mainų talpa (keičiamų jonų kiekis milimoliais 1 grame arba 1 cm³ jonito), pasiskirstymo koeficientu (jonitai geba koncentruoti keičiamus jonus), atrankumu, mechaninėmis, cheminėmis ir terminėmis savybėmis, dalelių dydžiu, aktyvumu, brinkimu. Jonitai gaminami ir naudojami granulių, miltelių, pluošto, siūlų, audeklo, membranų ar tirpalų pavidalu.

Anijonitai, anijonitinės dervos – polibazės, turi ketvirtinių amonio –\(\mathrm{NH}_{3}^{+}\), fosfonio –\(\mathrm{PH}_{3}^{+}\) arba sulfonio –\(\mathrm{SH}_{2}^{+}\) grupių (stipriųjų bazių savybių), pirminių, antrinių arba tretinių aminogrupių (vidutinio stiprumo ir silpnųjų bazių savybių). Jie gaunami tinklinius stireno, vinilpiridino arba akrilatų kopolimerus kondensuojant su divinilbenzenu, polietileniminu, epichlorhidrinu, iš melamino, guanidino dervų. Katijonitai, katijonitinės dervos – polirūgštys, turi sulfongrupių –\(\mathrm{SO}_{3}^{-}\) (stipriųjų rūgščių savybių), –\(\mathrm{PO_{3}H}^{-}\), –\(\mathrm{COO}^{-}\) ir kitų grupių (vidutinio stiprumo ir silpnųjų rūgščių savybių). Gaunami iš modifikuotų tinklinių stireno ir divinilbenzeno kopolimerų arba kopolimerizuojant rūgštinius monomerus (pvz., akrilo rūgštį) su divinilbenzenu. Amfolitai, amfolitinės dervos – poliamfolitai, turi anijonitams ir katijonitams būdingų bazinių ir rūgštinių grupių. Gaunami kopolimerizuojant bazinius monomerus su rūgštimis arba vykstant polimeranaloginėms reakcijoms. Dalis jonitų grupių gali sąveikauti tarpusavyje ir susidarius stipriam joniniam ryšiui nedalyvauti jonų mainų reakcijose su elektrolito tirpale esančiais jonais.

Naudojami vandeniui minkštinti, įvairiems junginiams koncentruoti arba gryninti, kaip kondensacijos arba hidrolizės reakcijų katalizatoriai (anijonitai), kaip esterinimo arba hidrolizės reakcijų katalizatoriai (katijonitai), biologinių preparatų valymo technologijose, ypač frakcionuojant baltymus pagal jų izoelektrinį tašką (izoelektrinis baltymų fokusavimas; naudojami amfolitai). Jonitai regeneruojami daug kartų plaunant hidroksidų vandeniniais tirpalais (anijonitai), rūgščių vandeniniais tirpalais (katijonitai), po to grynu vandeniu.

1273