Ionenaustauscher und Ionenaustauscher-Membranen gleichen sich prinzipiell in ihrem chemischen Aufbau. Der einzige Unterschied besteht darin, dass es sich bei Ionenaustauscher-Membranen um Ionenaustauscher handelt, die zu einer dünnen Folie verarbeitet worden sind.
Dieser kleine Unterschied hat jedoch große Folgen für die Verwendung. Ionenaustauscher-Membranen lassen sich nämlich nicht mehr zur Entionisierung von Wasser durch Bindung der Ionen an die Ankergruppen einsetzen, da die Kapazität zu gering ist. Stattdessen eignen sie sich hervorragend für Trennprozesse, da sie selektiv nur für bestimmte Ionen durchlässig sind: Kationenaustauscher nur für Kationen, Anionenaustauscher-Membranen nur für Anionen.
In den letzten Jahren hat der Einsatz dieser Membranen zur Trennung von Stoffgemischen zunehmend an Bedeutung gewonnen, da derartige Technologien nicht nur äußerst effizient, sondern unter ökologischen Gesichtspunkten auch sehr sinnvoll sind.

Die industriell wichtigste Kationenaustauscher-Membran ist die vom Teflon, das als Beschichtung für Bratpfannen bekannt sein dürfte, abgeleitete Nafion^(R)-Membran. Diese wird z. B. zur Herstellung sehr reiner Natronlauge verwendet. In der Industrie gelangen bei den Anionenaustauscher-Membranen verschiedene Fabrikate zur Anwendung, z. B. die Thomapor^(R)-Membran.

Aufbau der Nafion^(R)-Membran und der Thomapor^(R)-Membran

Eine Apparatur zur Demonstration der Trennwirkung an Membranen kannst du in der Schule mit einfachen Mitteln selbst zusammenbauen (-> Versuch).

Weitere Informationen über Ionenaustauscher-Membranen, speziell über den Aufbau, die Herstellung und Anwendung von Ionenaustauscher-Membranen in der Brennstoffzellentechnologie, erfährst du auf der Web-Seite Brennstoffzellen.

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