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Tutorial MenueAnwendungen von Poly(styrol)-PolymerenLerneinheit 4 von 5

Vernetztes Polystyrol und Ionenaustauscher

Typen von Ionenaustauschern

Kationenaustauscher, Anionenaustauscher
Kationenaustauscher tauschen Kationen gegen andere Kationen aus, Anionenaustauscher entsprechend Anionen gegen andere Anionen.
Hinweis
Ein Austausch von Anionen gegen Kationen und umgekehrt ist nicht möglich. Das Elektroneutralitätsprinzip wäre verletzt.

Zu den anorganischen Kationenaustauschern gehören bestimmte Alumosilicate wie Zeolithe und Tonmineralien. Zeolithe besitzen erhebliche Bedeutung als Waschmittelbestandteil zur Wasserenthärtung.

Unter den organischen Ionenaustauschern besitzen Abkömmlinge des vernetzten Polystyrols (PS-X) die größte technische Bedeutung, da sie leicht aus PS-X hergestellt werden können und wegen ihrer großen chemischen Stabilität lange Standzeiten ermöglichen. Je nach Acidität bzw. Basizität ihrer funktionellen Gruppen werden organische Austauscher in stark und schwach basische bzw. stark und schwach saure Typen eingeteilt.

Tab.1
Typen von Ionenaustauschern auf Basis von PS-X
Funktionelle GruppeTyp
SO3H+ (Sulfonsäuregruppe) stark saurer Kationenaustauscher
NR3+OH (quartäre Ammonium-Gruppe mit OH als Gegenion) stark basischer Anionenaustauscher
NH2, NHR, NR2 (primäre, sekundäre, tertiäre Amino-Gruppe) schwach basischer Anionenaustauscher1)
Abb.1
Struktur stark saurer Kationenaustauscher auf Basis von PS-X

Der meist verwendete schwach saure Kationenaustauscher ist über Divinylbenzol vernetzte Polyacrylsäure.

Abb.2
Struktur über Divinylbenzol vernetzte Polyacrylsäure (schwach saurer Kationenaustauscher)
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