Resina a scambio ionico

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Una resina a scambio ionico è composta da una matrice polimerica (in genere granuli di pochi millimetri di diametro) in cui sono intrappolati o inglobati ioni, disponibili per lo scambio ionico. Esistono numerosissime resine per lo scambio ionico, la maggior parte delle quali sono a base di polistirene, in genere reticolato con divinilbenzene, a cui poi sono aggiunti gruppi funzionali in grado di catturare o rilasciare gli ioni.

Le resine a scambio ionico hanno sostituito in larga parte l'uso delle zeoliti e trovano largo impiego in varie applicazioni di ingegneria chimica, in particolare nei processi di demineralizzazione, ad esempio dell'acqua.

Le resine possono essere cationiche (in grado di scambiare cationi) o anioniche (in grado di scambiare anioni). Dapprima vengono usate quelle cationiche, con le quali si abbatte la durezza scambiando gli ioni Ca²⁺ e Mg²⁺ presenti nell'acqua con gli ioni Na⁺ della resina tramite la reazione

Ca²⁺ + 2NaR → CaR₂ + 2Na⁺ [dove R=resina]

Successivamente si usano quelle anioniche per abbattere la salinità (rimasta praticamente inalterata dal procedimento precedente) ed ottenere un'acqua perfettamente desalinizzata (deionizzata) tramite le reazioni

RH + Na⁺ → RNa + H⁺

ROH + Cl^- → RCl + OH^-

Quando le resine si saturano devono essere rigenerate. Vengono perciò rimosse dall'impianto, immerse nel reattivo adatto e macinate (con l'uso tendono ad unirsi e formare dei blocchi). Nella rigenerazione avvengono queste reazioni

2Na⁺ + CaR₂ → 2NaR + Ca²⁺

HCl + RNa → RH + NaCl

NaOH + RCl → ROH + NaCl