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Ionentauschgleichgewichte

Verwendung

Ionenaustauscher werden zum Beispiel zur Wasserenthärtung verwendet:

2 R-SO 3 - H 3 O + + Ca 2+ (R-SO 3 - ) 2 Ca 2+ + 2 H 3 O +

Die Ca2+- oder Mg2+-Ionen werden vom Austauscher quantitativ festgehalten, solange Sulfonsäuregruppen zur Verfügung stehen. Bei annähernd vollständiger Beladung mit Ca2+ wird der Austauscher mit Salzsäure regeneriert. Das heißt die hohe Oxonium-Ionenkonzentration verschiebt die Reaktion nach links; die Calcium-Ionen werden freigesetzt, obwohl ihre Bindungsstärke höher ist als die der Oxonium-Ionen. Entsprechend erfolgt die Regenerierung von Anionenaustauschern mit Natronlauge.

In der Analytik können Ionenaustauscher zum quantitativen Austausch von schwer bestimmbaren Ionen gegen andere verwendet werden. Zum Beispiel können Kalium-Ionen gegen Oxonium-Ionen ausgetauscht werden; letztere lassen sich bequem mit Natronlauge titrieren.

R-SO 3 - H 3 O + + K + R-SO 3 K + + H 3 O + .

In der Spurenanalytik werden Ionen mit Hilfe von Ionenaustauschern zu bestimmbaren Konzentrationen angereichert.

Eine präparative Anwendung ist die Darstellung von ansonsten schlecht zugänglichen Säuren aus ihren Salzen:

R-SO 3 - H 3 O + + Na + N 3 R-SO 3 Na + + HN 3 + H 2 O .

Auch die Anreicherung von Edelmetall-Ionen aus Lösungen wird mittels Ionenaustauschern durchgeführt.

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