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Dernière modification de cette page le 14 mars 2017
Anglais : exchanger
Espagnol : intercambiador
Étymologie : latin préfixe ex–, qui devient e– devant certaines consonnes, hors de, provenance de l’intérieur de, et cambiāre échanger, troquer
n. m. Personne, dispositif ou système qui reçoit et renvoie à quelqu'un ou à quelque chose.



Chimie analytique - Physicochimie



Échangeur d'ions

Anglais : ion exchanger
Espagnol : intercambiador de iones
Nom de macromolécules réticulées appelées aussi résines. On distingue les échangeurs de cations et les échangeurs d’anions. Polymères actuellement issus de la synthèse organique sur lesquels sont greffés - pour les échangeurs de cations, des groupes acides (sulfoniques, carboxyliques...) salifiés ou non dont l'ion échangeable est l'hydrogène ou un ion métallique - pour les échangeurs d'anions des bases libres, amines, hydroxydes d'ammonium quaternaires ou des sels dont les ions échangeables sont des ions hydroxyles (OH-) ou les anions de leurs sels (X-). Insolubles dans l'eau et les solvants organiques leur structure réticulaire permet aux ions et molécules de solvant de se mouvoir librement à l’intérieur de ces polymères où se font les échanges d'ions, ceux ci sont réversibles sans changement physique de l’échangeur. Les équilibres s’écrivent respectivement :
rés. A-, B+ + C+ ↔ A-, C+ rés. + B+
Ke = [A-, C+ rés.] [B+] / [rés. A-, B+] [C+]
rés. D+, Y- + Z- ↔ rés. D+, Z- + Y-
Ke = [D+, Z-] [Y-] / [D+.Y-] [Z-]
La position de ces équilibres dépend de la nature des résines, de celle des ions et notamment de leurs charges. L'affinité d'un ion pour une résine étant défini par sa constante d'échange Ke.

Des phénomènes supplémentaires peuvent se superposer à celui de l'échange d’ions, tels que les équilibres de Donnan et de complexation. De très nombreuses applications ont été développées à des fins analytiques et séparatives (industrie nucléaire, hydrologie.) Cf chromatographie.
Le développement de la première bombe atomique a été lié à l’utilisation intensive des échangeurs d’ions (
Manhattan project).