Från Rilpedia

En jonbytare är en granulerad matris (olika stora, oftast sfäriska, partiklar) till vilken är bunden laddade grupper, eller som själv bär laddade grupper. För att uppnå elektrisk neutralitet måste alltid joner med motsatt laddning vara bundna till de laddade grupperna på matrisen. Om en lösning med andra joner passerar förbi jonbytaren kan jonerna bytas ut mot andra joner från lösningen. Om de laddade grupperna är positivt laddade och därmed de bundna ionerna är negativt laddade (anjoner) kallas jonbytaren anjonbytare. Om de laddade grupperna är negativt laddade och därmed de bundna jonerna är positivt laddade (katjoner) kallas jonbytaren katjonbytare.

Matriser för jonbytare för lågmolekylära joner, t ex för industriella ändamål eller för oorganisk analys är ofta konsthartser (t ex polystyren). På denna matris substituerar man till exempel sulfonsyregrupper (SO₃H) för att erhålla katjonbytare eller kvartära aminogrupper för att erhålla anjonbytare. Dessa jonbytare utmärker sig genom hög kapacitet och mekanisk och kemisk stabilitet, vilket gör dem lämpade för vattenrening och för industriella processer.

Många mineral är naturliga jonbytare. Detta gäller framför allt silikatmineral, t ex zeoliter.Silikatmineralen, är katjonbytare.

För arbete med makromolekyler, framför allt biokemiskt aktiva substanser (proteiner, peptider, polysackarider och nukleinsysror), vill man använda matriser som är hydrofila för att de inte skall binda ospecifikt till makromolekylerna (t ex med hydrofob interaktion). För sådana ändamål använder man matriser av cellulosa, dextran eller agaros. Vanliga negativt laddade grupper, som kommer till användning på sådana matriser är sulfoetylgrupper och karboxymetylgrupper. Jonbytare med sulfoetylgrupper är starka jonbytare, där laddningen är oberoende av lösningens pH, medan karboxymetyl-jonbytare förlorar sin laddning vid lågt pH. Vanliga positivt laddade grupper på hydrofila matriser är DEAE (dietyl-aminoetyl) eller QAE (kvartär aminoetyl = trietyl-aminoetyl). DEAE-jonbytare är svaga anjonbytare, som förlorar sin laddning vid högt pH, medan QAE-jonbytare är starka anjonbytare, som förblir laddade också vid högt pH. Jonbytare med hydrofila matriser är både mekaniskt och kemiskt mindre stabila är jonbytare baserade på konsthartser och används huvudsakligen för biokemiska laboratorieändamål.

Se också: jonbytarkromatografi.

Referenser

• F. Helfferich, Ion Exchange, McGraw Hill, New York, 1962 (standardverk om jonbytare).
• Ion Exchangers (K. Dorfner, ed.), Walter de Gruyter, Berlin, 1991.
• C. E. Harland, Ion exchange: Theory and Practice, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1994.
• Ion exchange (D. Muraviev, V. Gorshkov, A. Warshawsky), M. Dekker, New York, 2000.
• A. A. Zagorodni, Ion Exchange Materials: Properties and Applications, Elsevier, Amsterdam, 2006.