IONS ÉCHANGEURS D'

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Résines échangeuses d'ions

Actuellement, on utilise presque exclusivement des hauts polymères comportant un réseau hydrocarboné sur lequel sont greffés des groupements fonctionnels ionisés ou ionisables qui confèrent à la résine la propriété d'échangeur.

Le type le plus important est constitué d'un copolymère de styrène et de divinylbenzène dont la structure est représentée schématiquement sur la figure. La présence de divinylbenzène, qui crée des « ponts » entre les chaînes linéaires de polystyrène, est indispensable et constitue l'« invention » de D'Alelio, car le polystyrène linéaire, s'il est insoluble dans l'eau, devient soluble une fois fixés les groupements fonctionnels sulfonate −SO-3. En revanche, le copolymère, bien que perméable, est rigoureusement insoluble. De très nombreuses installations industrielles de traitement des eaux par ces résines fonctionnent depuis des décennies, avec des pertes en résine sulfonate négligeables.

Résines du type sulfonate

Dessin : Résines du type sulfonate

Dessin

Structure des résines échangeuses d'ions du type sulfonate. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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On distingue deux catégories de résines selon le signe de la charge portée par le groupement fonctionnel ionisé, lié à la résine.

Dans les résines échangeuses de cations, les groupements fonctionnels ionisés sont des anions :

– sulfonate − SO-3 ;

– carboxylate − CO-2 ;

– aminodiacétate −N(CH2CO-2)2 ;

– phosphonate − PO2-3 ;

– amidoxine −C(NH2)(NOH) ;

– aminophosphonate

−CH2−NH−CH2−PO32- ;

– thiol −SH.

Dans les résines échangeuses d'anions, ce sont des cations :

– triméthylammonium −N(CH3)+3 ;

– diméthylhydroxyéthylammonium :

– amines tertiaire et secondaire (qui ne sont ionisées qu'en milieu acide), par exemple :

– N-méthylglucamine, résine échangeuse d'anions, spécifique du bore par la chaîne sorbitol fixée sur le groupement aminé :

Les résines oxydoréductrices sont des résines qui comportent un groupement capable de réaliser une oxydation ou une réduction. On connaît, par exemple, une résine à groupements hydroquinone capable de réduire l'oxygène dissous dans l'eau (lequel est responsable de la corrosion des alliages ferreux [...]

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Résines du type sulfonate

Résines du type sulfonate
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Hydroquinone et triméthylammonium

Hydroquinone et triméthylammonium
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Grain de résine

Grain de résine
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Polymères macroporeux

Polymères macroporeux
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Écrit par :

  • : docteur ès sciences, professeur à l'École supérieure de physique et de chimie industrielles, Paris, ingénieur, École supérieure de physique et de chimie industrielles

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Pour citer l’article

Robert ROSSET, « IONS ÉCHANGEURS D' », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 juin 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/echangeurs-d-ions/