Ionska smola

Ionska smola je visokopolimerna smola tj. visokomolekularni polielektrolit praktički netopljivi u vodi u kojoj bubri, te ima svojstvo visoke kemijske, toplinske i mehaničke stabilnosti, odnosno visoki i stabilni ionsko-izmjenjivački učinak (kapacitet), a ponašanje odgovarajućih skupina slabih elektrolita ovisi o kiselosti reakcijskog medija. Ionska smola se nabavlja u obliku zrnaca promjera od 0,1 do 1 mm. Jako porozni tzv. makroretikularni izmjenjivači velikih pora od nekoliko desetaka nanometara služe za rad u organskim otapalima (Amberlyst smole), npr. otapalima visoke dielektrične konstante (etanol, metanol, aceton, itd.).

Bubrenjem ionskog izmjenjivača u vodi ionska smola postiže strukturu hidrofilnog gela što omogućuje brzu ionsku izmjenu. Uzroci bubrenja su: smanjivanje razlika osmotskih tlakova u pori i u vanjskom mediju, te smanjivanje elektrostatskih repulzija između istoimeno nabijenih fiksiranih naboja u izmjenjivaču. Na veličinu bubrenja utječu gustoća fiksiranih nabijenih grupa (kapacitet), naboj protuiona i način vezanja protuiona, stupanj umreženja, koncentracija elektrolita u vanjskoj otopini i polarnost otapala.

Učinak (kapacitet) ionske izmjene nekog izmjenjivača svojstvena je veličina određena sadržajem mobilnih iona aktivnih skupina u izmjenjivaču. Ukupni ili maksimalni učinak predstavlja konstantnu vrijednost za promatrani izmjenjivač, dok su stvarni (efektivni) i probojni (dinamički) kapacitet niži od ukupnog i ovise o eksperimentalnim uvjetima (kiselost medija, koncentracija iona). Probojni kapacitet predstavlja gornju granicu do koje se izmjena odvija kvantitativno. Učinak se izražava kao mmoli izmijenjenog iona g^-1 (cm^-3) izmjenjivača. Učinak ionske izmjene i kiselost/bazičnost funkcionalnih skupina može se odrediti jednostavnom alkalimetrijskom/acidimetrijskom titracijom u prisustvu soli slabog elektrolita.