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Cromo: proprietà, preparazione e composti

Fabrice Deseaux

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18 Agosto 2012

Cromo: proprietà, preparazione e composti

Caratteristiche del Cromo: scoperta e proprietà

Il cromo, elemento chimico con numero atomico 24 e peso atomico di 51.996 u.m.a, fu scoperto nel 1797 da Louis-Nicholas Vauquelin, chimico francese. Si presenta come un metallo duro, lucido e di colore grigio acciaio, caratterizzato da una notevole resistenza alla corrosione. I suoi numeri di ossidazione principali sono +2, +3 e +6, con il +3 che risulta essere il più stabile.

Preparazione del Cromo e suoi Composti

Per ottenere il cromo metallico puro, si sottopone il minerale di cromo, la cromite FeCr2O4, a processi di fusione e riduzione, che culminano con l’isolamento del cromo. Nonostante possieda potenziali di riduzione, il cromo mostra inerzia grazie a una pellicola di ossido che lo protegge dalla corrosione, fenomeno noto come la passivazione del metallo.

Composti del Cromo: da VI a II

Il cromo esavalente forma composti come i fluoruri, il cloruro di cromile e l’ossido CrO3, noto per le sue proprietà ossidative, utilizzato ad esempio nella pulizia della vetreria di laboratorio. I cromati, come il bicromato, sono anioni importanti del cromo (VI) con diverse applicazioni chimiche.

Nello stato di ossidazione III, il cromo si comporta come un catione e forma composti come l’ossido di cromo (III). Quando si ossida a II, il cromo diventa notevolmente riducente, formando sali blu di Cr II e ossidi come il CrO.

Importanza del Cromo e suoi Composti

In conclusione, il cromo è un elemento con una vasta gamma di proprietà e composti di rilevanza in diversi settori, dalla chimica all’industria. La sua preparazione e la sua varietà di composti rappresentano un campo di studio fondamentale in ambito chimico e scientifico.

Inerti: classificazione, origine e tipi

Fabrice Deseaux

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16 Agosto 2012

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Ruolo degli Inerti nell’Edilizia: Importanza e Funzioni

Gli inerti svolgono un ruolo cruciale nell’edilizia, conferendo consistenza e compattezza alle strutture senza partecipare a reazioni chimiche. La loro presenza è fondamentale per ridurre il ritiro e la produzione di calore durante il processo di presa, garantendo la stabilità e la durabilità delle costruzioni.

Classificazione e Granulometria degli Inerti

La classificazione degli inerti avviene in base alla granulometria, ovvero alla dimensione dei granelli che li compongono. Sono identificabili cinque principali tipologie: finissimi, fini, grossi, ghiaietto/pietrischetto e ghiaia/pietrisco, ciascuna con caratteristiche specifiche che influenzano le prestazioni nei diversi contesti edilizi.

Origine Naturale degli Inerti

Gli inerti sono materiali incoerenti generati dall’erosione delle rocce preesistenti, causata da fenomeni naturali come gli agenti atmosferici, il dilavamento delle acque, l’azione eolica, la gelività e l’intervento di vegetali e animali. Questa origine naturale conferisce loro peculiarità uniche che li rendono adatti a specifiche applicazioni.

Diversità delle Tipologie di Inerti

La sabbia, prodotto di varie fonti come fiumi, mari, cave e frantoi, si differenzia per origine, composizione chimica e morfologia. Disponibile in diverse varianti come silicei, calcarei, argillosi e gessosi, la sabbia è un materiale versatile con numerose applicazioni nell’edilizia.

La ghiaia, simile alla sabbia per l’origine, è costituita da granuli tondeggianti e privi di spigoli vivi, ideale per la realizzazione di conglomerati con elevate prestazioni meccaniche.

Il pietrisco, derivato dalla frantumazione delle rocce, presenta contorni angolari che lo distinguono dalla ghiaia. Le diverse dimensioni dei granuli lo rendono adatto a specifiche esigenze costruttive.

Conclusione: Importanza della Selezione degli Inerti

La corretta selezione degli inerti in base alla granulometria, all’origine e alla tipologia è essenziale per garantire il successo di un progetto edilizio. La conoscenza dettagliata di queste caratteristiche permette di utilizzare gli inerti in modo ottimale, ottenendo risultati costruttivi di qualità superiore. In definitiva, gli inerti rappresentano un elemento imprescindibile nell’edilizia moderna, e la loro scelta oculata contribuisce in modo significativo al raggiungimento di obiettivi di durabilità e stabilità delle opere realizzate.

Vanadio: preparazione e composti

Fabrice Deseaux

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14 Agosto 2012

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Proprietà e ottenimento dei composti di vanadio

Il vanadio è un elemento presente in minerali come la patronite VS_4 e forma diversi composti come i vanadati vanadinite Pb_5(VO_4)_2Cl e carnotite K(UO_2)VO_4 1.5 H_2O, che è anche utilizzato come minerale di uranio.

Scoperto nel 1801 da Andrés Manuel del Río, il vanadio ha numero atomico 23 e peso atomico 50.94 a.m.u. La sua configurazione elettronica è 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^3, 4s^2, e i suoi stati di ossidazione più comuni sono +2, +3, +4 e +5.

Per ottenere il vanadio, si può procedere alla riduzione del pentossido con diversi agenti quali carbone, silicio, alluminio e ferrosilicio. Tuttavia, per raggiungere una maggiore purezza, il vanadio viene ridotto con il calcio, tramite l’equazione V_2O_5 + 5 Ca → 2 V + 5 CaO. Questo elemento è utilizzato come additivo negli acciai per utensili per migliorarne la resistenza meccanica alle alte temperature, ed è commercializzato come lega ferrovanadio, con caratteristiche simili a quelle del titanio.

Il vanadio, metallo corrosivo solo ad alte temperature, reagisce con molti non metalli e forma numerosi alogenuri. Ad esempio, nel suo stato di ossidazione V si conosce il fluoruro VF_5, un liquido bianco e viscoso che si solidifica a 19.5°C.

Esistono tre ossoalogenuri nel suo stato di ossidazione V: VOF_3, VOCl_3, VOBr_3, solidi volatili che si idrolizzano rapidamente in acqua e che sono stati isolati sali contenenti gli anioni [VOF_4]- e [VOCl_4]-.

L’ossido di vanadio (V)2O5 è un solido rosso che perde ossigeno a temperature tra 700-1100°C, sciogliendosi negli acidi e nelle basi. I composti del vanadio (V) hanno proprietà ossidanti in soluzione, tendendo a dare composti tetravalenti. Le soluzioni di vanadio (V) presentano una chimica complessa, con varie specie a diversi valori di pH.

Il vanadio (III) è meno stabile delle valenze superiori e ha un comportamento cationico. Ad esempio, il triossido V2O3 si ottiene per riduzione del pentossido con idrogeno.

Cloro: proprietà, preparazione e composti

Fabrice Deseaux

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12 Agosto 2012

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Cloro: proprietà, preparazione e composti

Il Cloro: Proprietà, Metodi di Produzione e Composti Chimici

Il cloro è un elemento del gruppo 17 degli alogenati, con numero atomico 17 e una configurazione elettronica caratterizzata da varie orbite. Il cloro è noto per il suo colore distintivo giallo-verde e la sua elevata reattività.

Proprietà del Cloro

Il cloro, a condizioni standard, si presenta come un gas giallo-verde con un odore penetrante. La sua elevata elettronegatività e affinità elettronica gli conferiscono una grande tendenza a completare il suo ottetto esterno attraverso reazioni chimiche.

Produzione del Cloro

Industrialmente, il cloro viene prodotto principalmente per elettrolisi del cloruro di sodio in soluzione o dei cloruri fusi. Un metodo alternativo prevede l’ossidazione dell’acido cloridrico con agenti ossidanti.

Composti del Cloro

Il cloro reagisce con diversi elementi formando una varietà di composti. Ad esempio, con l’idrogeno forma il cloruro di idrogeno (HCl), utilizzato in numerosi processi industriali.

Ossidi del Cloro e loro Composti

L’ossido di cloro è un liquido incolore con una temperatura di ebollizione di 82°C, ottenuto disidratando l’acido perclorico a freddo. Gli ossidi del cloro possono essere pericolosi e vengono impiegati in diversi settori industriali.

Ossiacidi del Cloro

Tra gli ossiacidi del cloro più conosciuti troviamo l’acido ipocloroso, l’acido cloroso, l’acido clorico e l’acido perclorico. Ogni acido ha le proprie caratteristiche e viene utilizzato in diverse applicazioni industriali.

Clorati e Acido Perclorico

I clorati alcalini sono noti per le loro proprietà di decomposizione a caldo, trasformandosi in cloruri e perclorati. L’acido perclorico è un acido molto forte e ossidante, utilizzato per produrre perclorati impiegati nella preparazione di esplosivi e propellenti solidi.

Applicazioni dei Composti del Cloro

Gli ossidi del cloro e i loro composti trovano applicazioni in diversi settori, che vanno dalla chimica all’industria. La varietà di composti del cloro permette di sfruttarne le proprietà in molteplici contesti.

In conclusione, il cloro è un elemento versatile che, grazie ai suoi composti, gioca un ruolo importante in diversi processi industriali e chimici.

Lantanidi: contrazione lantanidica

Fabrice Deseaux

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11 Agosto 2012

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La contrazione lantanidica e il suo impatto sui lantanidi

La contrazione lantanidica è un fenomeno che riguarda il progressivo restringimento del raggio atomico lungo il gruppo dei lantanidi a causa del minore effetto schermante degli elettroni degli orbitali f rispetto alla carica nucleare dell’atomo. Questo processo influenza le proprietà e il carattere simile dei lantanidi, rendendo difficile la loro separazione.

L’importanza dei lantanidi nei settori tecnologici

Oltre al lantanio e al lutezio, gli altri elementi lantanidi come cerio, praseodimio, neodimio, e gli altri, sono fondamentali per la produzione di tecnologie avanzate. La loro variazione sistematica delle proprietà legata alla contrazione ionica li rende essenziali in diversi settori industriali e scientifici.

La fonte primaria e l’estrazione dei lantanidi

La principale fonte commerciale dei lantanidi è la Monazite, che è composta da diverse specie a seconda della composizione del minerale. Questi elementi sono estratti principalmente per l’abbondanza di elio ottenuta tramite il decadimento α del torio e dell’uranio presenti nella Monazite.

Le caratteristiche fisiche e chimiche distintive dei lantanidi

Nonostante condividano molte proprietà chimiche, i lantanidi presentano notevoli differenze fisiche, come punti di fusione, punti di ebollizione, densità e abbondanza percentuale, evidenziando la loro diversità. Questi elementi svolgono un ruolo cruciale in numerose applicazioni industriali, tecnologiche e scientifiche.

In sintesi, i lantanidi rappresentano un gruppo di elementi essenziali con caratteristiche uniche che li rendono vitali per molte applicazioni tecnologiche e industriali.

Fosforo: preparazione e composti

Fabrice Deseaux

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11 Agosto 2012

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Produzione e Forme Allotropiche del Fosforo

Il fosforo è un elemento presente in diverse forme allotropiche ed è reperibile in natura soprattutto sotto forma di fosfato di calcio, presente nei giacimenti di fosforite e nelle apatiti. Questi composti sono fondamentali per la composizione delle ossa.

Per produrre fosforo, si utilizza il processo di riduzione dei fosfati con carbone in presenza di sabbia. Durante questa reazione, il fosforo viene distillato a temperature elevate e raccolto in forma di fosforo bianco con formula molecolare P4 e struttura tetraedrica.

Il fosforo bianco è estremamente reattivo in presenza di ossigeno, generando anidride fosforica che reagisce violentemente con i composti che contengono acqua, come i tessuti organici, provocandone la corrosione. Data la sua alta tossicità, richiede particolari precauzioni durante la manipolazione.

Oltre alla forma allotropica del fosforo bianco, esistono anche il fosforo rosso e nero. Il fosforo rosso si ottiene riscaldando il fosforo bianco in presenza di iodio, mentre il fosforo nero si produce scaldando a lungo il fosforo bianco a temperature comprese tra 200 e 400 °C sotto pressione elevata.

Composti Chimici contenenti Fosforo

Tra i principali composti del fosforo troviamo il triossido e il pentossido, con formule P4O6 e P4O10 rispettivamente. Il triossido si forma principalmente dalla combustione del fosforo con insufficiente apporto di ossigeno, mentre il pentossido si genera bruciando il fosforo in eccesso di aria. Entrambi hanno importanti applicazioni in svariate reazioni chimiche.

L’acido fosforico, derivato dal trattamento di fosfati con acido solforico, è in grado di innescare diverse reazioni chimiche e di produrre vari sali, utilizzati, ad esempio, come fertilizzanti nell’ambito agricolo.

Il fosforo reagisce sia con i metalli, formando fosfuri con differenti caratteristiche chimiche e strutturali, sia con gli elementi non metallici, generando composti particolari come i solfuri di fosforo, impiegati nell’industria dei fiammiferi.

Il fosforo è alla base di una vasta gamma di composti chimici, che trovano applicazione in diversi settori, dall’agricoltura all’industria, dimostrando il suo ruolo cruciale nel panorama scientifico e tecnologico.

Elettronegatività: definizione e scale di misura

Fabrice Deseaux

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3 Agosto 2012

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Elettronegatività: definizione e scale di misura

L’importanza dell’elettronegatività e le sue scale di misura

L’elettronegatività

è un concetto fondamentale in chimica che rivela la capacità di un atomo di attrarre verso di sé la nuvola elettronica durante la formazione di un legame chimico. Questa proprietà è essenziale per comprendere la distribuzione disuguale della densità elettronica nei legami atomici, e varia a seconda della natura degli atomi coinvolti.

Scale di misura

Esistono diverse scale per misurare l’elettronegatività, tra cui le più comuni sono quelle di

Pauling

,

Mulliken

e

Allred-Rochow

. La scala di Pauling, sviluppata da Linus Pauling, si basa su una relazione che interpola l’elettronegatività di un elemento A rispetto a un elemento B tramite una costante numerica e le energie di dissociazione delle specie molecolari coinvolte.

Scala di Mulliken

La scala di Mulliken valuta l’elettronegatività di un elemento in base alla media tra la sua energia di ionizzazione e la sua affinità elettronica, fornendo un’alternativa alla scala di Pauling.

Allred-Rochow

Il metodo di Allred-Rochow, simile a quello di Mulliken, si concentra esclusivamente sulle caratteristiche intrinseche dell’atomo per determinare l’elettronegatività, evitando l’utilizzo di differenze tra elementi.

Andamento

I valori dell’elettronegatività crescono da sinistra a destra all’interno di un periodo e diminuiscono dall’alto verso il basso nella tavola periodica. Di conseguenza, i valori più elevati si riscontrano negli elementi in alto a destra, mentre quelli più bassi sono presenti in basso a sinistra.

Implicazioni

La disuguale condivisione di elettroni generata dall’elettronegatività porta alla formazione di legami polari, dove uno degli elementi acquisisce una parziale carica negativa e l’altro una parziale carica positiva. Questo fenomeno è cruciale per determinare le proprietà chimiche e fisiche delle molecole.

Conclusioni

In conclusione, comprendere l’elettronegatività e le sue implicazioni nei legami chimici è fondamentale per approfondire la natura delle interazioni atomiche e le caratteristiche delle sostanze chimiche.

Forza nucleare: nuclidi stabili, equazione di Einstein

Fabrice Deseaux

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1 Agosto 2012

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Forza nucleare: nuclidi stabili, equazione di Einstein

La Forza Nucleare: Fondamentale per lo Studio dei Nuclidi

La forza nucleare gioca un ruolo cruciale nel regolare le interazioni tra protoni e neutroni all’interno dei nuclei atomici, svolgendo un’importante funzione nell’energia nucleare e nella stabilità degli atomi.

Il Nucleo Atomico: Concentrazione di Massa e Densità

Il nucleo atomico, che rappresenta la quasi totalità della massa dell’atomo in uno spazio estremamente compatto, ha una densità elevatissima e una forma quasi sferica. La dimensione del nucleo è proporzionale alla radice cubica del numero di massa A, come indicato dalla relazione matematica r = ro ∛A.

La Forza Nucleare: Interazioni a Breve Distanza

La forza nucleare, un’interazione attrattiva che agisce tra i nucleoni a distanze dell’ordine del femtometro, diminuisce rapidamente al di là di alcune femtometri. Si ritiene che questa forza derivi dallo scambio di particelle di massa, come i mesoni π o pioni, che agiscono come “collante” tra i nucleoni.

Energia di Legame e l’Equazione di Einstein

L’energia di legame totale di un nucleo, rappresentata da E1, è determinata da vari contributi, tra cui l’energia di volume, l’energia di superficie e l’energia coulombiana. Questa energia è legata all’equazione di von Weizǎker e riflette l’equivalenza tra massa ed energia postulata da Einstein (E=mc^2).

Nuclidi Stabili e l’Equilibrio tra Massa ed Energia

L’analisi della stabilità dei nuclidi mostra che esistono nuclidi stabili che presentano un massimo difetto di massa per nucleone, il quale viene convertito in energia di legame. Questa evidenzia chiaramente il legame tra massa ed energia all’interno dei nuclei atomici.

Conclusioni

La conoscenza della forza nucleare e dell’energia di legame dei nuclidi è essenziale per comprendere il funzionamento degli atomi e dei processi nucleari. Questi concetti sono fondamentali per lo sviluppo e l’applicazione di tecnologie nel settore dell’energia nucleare, a beneficio della società e dell’avanzamento scientifico.

Per approfondimenti:
– [Chimica Today – Forza nucleare](link)
– [Chimica Today – Energia di legame](link)
– [Chimica Today – Nuclidi stabili](link)

Boro: proprietà, composti, preparazione

Fabrice Deseaux

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20 Luglio 2012

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Il Boro: Utilizzi, Struttura e Composti Ossigenati

Il boro è presente in natura sotto forma di borati come la kernite Na2B4O7· 4 H2O, il borace Na2B4O7· 10 H2O e la colemanite Ca2B6O11· 5 H2O, mentre come acido borico si trova nei soffioni boraciferi di Larderello.

Preparazione del boro

Per ottenere il boro, si riduce l’ossido con magnesio secondo la reazione B2O3 + 3Mg → 3MgO + 2B, producendo una forma amorfa e bruna. Questo boro impuro è utilizzato come additivo per acciai e reattori nucleari. Il boro puro è più difficile da preparare e viene ottenuto in piccole quantità attraverso processi specifici come la pirolisi dello ioduro o la riduzione del bromuro con idrogeno a elevate temperature.

Proprietà del boro

Il boro è di colore nero, estremamente duro, refrattario e semiconduttore. Possiede varie forme cristalline con unità icosaedriche B12 impacchettate in maniera compatta. Risulta inerte una volta purificato, non reagendo con acidi non ossidanti e reagendo lentamente con gli ossidanti.

Composti di Boro

Il boro si combina con altri elementi formando una vasta gamma di composti chiamati boruri, con diverse stechiometrie e strutture. Il nitruro di boro BN, ad esempio, esiste in due forme allotropiche: una stabile a basse temperature con struttura tipo grafite e una a temperature elevate con struttura tipo diamante, più dura del diamante stesso.

Struttura e reattività dei borani

I borani, come il diborano B2H6, sono molecole reattive a causa dei tre elettroni spaiati del boro. Il diborano si forma dalla dimerizzazione del borano, diventando un gas infiammabile e idrolizzabile in acqua. I carborani, composti poliedrici simili ai borani con carbonio al posto del boro, sono anche di interesse.

Composti ossigenati del boro

Il triossido B2O3 è un importante composto ossigenato, che in acqua forma l’acido borico H3BO3. L’acido borico è un acido debole, accettore di ossidrili. Dall’acido borico si ottengono vari anioni che generano strutture simili ai silicati, come gli ortoborati, i piroborati, i metaborati e i metaborati polimeri.

Il boro è un elemento versatile con molteplici utilizzi nel settore tecnologico e chimico, rappresentando un importante oggetto di studio per la ricerca scientifica.

Gli enzimi: classificazione

Fabrice Deseaux

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17 Luglio 2012

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Ruolo degli enzimi nella catalisi biochimica

Gli enzimi sono proteine specializzate che agiscono come catalizzatori, accelerando le reazioni biologiche. Questi catalizzatori riducono l’energia di attivazione necessaria per una reazione, permettendo una maggiore velocità e specificità. La classificazione degli enzimi avviene in base alla loro funzione o al substrato su cui agiscono, che può essere indicata dalla radice seguita dal suffisso “asi”.

Importanza dello studio delle reazioni catalizzate dagli enzimi

Per studiare le reazioni catalizzate dagli enzimi, è spesso necessario isolare e purificare i componenti proteici e organici coinvolti per ricreare in vitro un sistema funzionante. L’interazione tra il substrato e l’enzima avviene nel centro attivo, dove il substrato viene modificato chimicamente. Successivamente, il prodotto della reazione si separa rapidamente dall’enzima.

Ruolo cruciale degli enzimi nelle reazioni biochimiche

Gli enzimi svolgono ruoli essenziali nelle reazioni biochimiche e nella regolazione dei processi vitali per gli organismi viventi. La comprensione della struttura e della funzione degli enzimi ha un impatto significativo in diversi settori scientifici, come la biochimica e la medicina.

Classificazione internazionale degli enzimi

A livello internazionale, gli enzimi sono divisi in sei classi principali che si suddividono ulteriormente in diverse sottoclassi in base al tipo di reazione catalizzata. Ad esempio, le ossidoreduttasi si suddividono ulteriormente in sei sottoclassi a seconda della reazione catalizzata, mentre le transferasi si articolano in base al gruppo molecolare trasferito.

Conclusioni sull’importanza degli enzimi

La conoscenza delle varie classi di enzimi e dei loro specifici ruoli nelle reazioni biochimiche è fondamentale per la ricerca scientifica e il progresso medico. La capacità di manipolare gli enzimi e comprendere le loro proprietà catalitiche può avere un impatto significativo su diversi ambiti scientifici, contribuendo alla formulazione di nuovi trattamenti medici innovativi.

Elettroforesi: tipi, applicazioni

Fabrice Deseaux

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17 Luglio 2012

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Elettroforesi: principio di funzionamento e applicazioni

L’elettroforesi è una tecnica che trova ampio impiego nell’analisi di sostanze cariche disciolte in una soluzione elettrolitica, sottoposte all’azione di un campo elettrico. Questo processo permette la separazione e la migrazione delle particelle in base alle loro caratteristiche cariche.

Principi di base dell’elettroforesi

L’elettroforesi ha diverse applicazioni nell’ambito dell’analisi di sostanze complesse, come proteine, amminoacidi, zuccheri e ioni inorganici. Il processo si basa sulla mobilità delle particelle cariche che, sotto l’azione del campo elettrico, si separano e si spostano a velocità diverse all’interno di un mezzo elettrolitico. Questo permette la separazione dei componenti in base alle loro cariche e alla loro dimensione.

Tipologie di elettroforesi

Esistono due principali tipi di elettroforesi: quella libera o con interfase mobile e quella di zona. Nella prima, le particelle migrano in un tubo a U, consentendo la separazione differenziata dei componenti della miscela analizzata. Nella seconda, simile alla cromatografia, si utilizzano colonne riempite di un supporto inerte per separare i componenti in base alle loro caratteristiche cariche.

Mobilità elettroforetica

La mobilità elettroforetica è la distanza percorsa da una particella in un secondo sotto l’azione di un campo elettrico di 1 V/cm. Questa grandezza dipende dalla carica e dalla massa delle particelle, influenzando la velocità con cui le particelle si muovono all’interno del mezzo elettrolitico.

Conclusioni

In conclusione, l’elettroforesi è una tecnica fondamentale per l’analisi di sostanze complesse utilizzata in molteplici ambiti biochimici. I due principali tipi di elettroforesi offrono modalità diverse per l’analisi e la separazione dei componenti delle sostanze. Grazie alla sua versatilità e precisione, l’elettroforesi rimane uno strumento di grande importanza per la ricerca e l’analisi biochimica.

Scambio ionico: proprietà, equazione di Donnan

Fabrice Deseaux

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16 Luglio 2012

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Scambio ionico: proprietà, equazione di Donnan

Scambio ionico: un processo fondamentale

Il concetto di scambio ionico coinvolge l’interazione tra ioni mobili e una matrice solida polimerica che li scambia con ioni di carica simile presenti in soluzione, in un processo reversibile che permette la rigenerazione del solido scambiatore di ioni. Gli scambiatori di ioni hanno capacità e polarità specifiche determinate dal numero di raggruppamenti ionici scambiati e dall’intervallo di pH in cui possono operare.

Storia e sviluppo

Le proprietà di scambio ionico sono state studiate sin dal 1800, in particolare nelle argille, dove alcuni cationi erano debolmente legati e potevano essere scambiati con ioni equivalenti in soluzione. Materiali come le zeoliti, le betoniti, le miche e i sali di zirconio mostrano notevoli capacità di scambio ionico.

Le resine scambiatrici di ioni, sia di origine naturale che sintetica, sono ampiamente utilizzate. Polimeri naturali come la lignite e la cellulosa possono essere trattati per produrre scambiatori cationici e anionici rispettivamente. Le prime resine scambiatrici sintetiche sono state ottenute nel 1925, mostrando progressi significativi nel corso degli anni.

Funzionamento e applicazioni

Le resine scambiatrici di ioni presentano un comportamento di rigonfiamento quando a contatto con acqua o soluzioni diluite di acido, permettendo il passaggio di elettroliti. L’equilibrio delle resine è regolato dall’equazione di Donnan, fondamentale per calcolare la concentrazione di ioni all’interno della resina in relazione alle concentrazioni esterne e alle caratteristiche della resina stessa.

I coefficienti di selettività sono determinanti per la capacità di separazione degli ioni tramite la cromatografia di scambio ionico. La formazione di complessi e il pH della soluzione eluente influenzano notevolmente la selettività del processo cromatografico, permettendo di ottenere risultati più precisi.