イオン交換

イオン交換とは、電解質溶液中に置かれた物質がイオンを放出し、代わりに溶液中のイオンを取り込む現象のことです。この作用を示す物質を、イオン交換体と呼びます。

イメージ:物質:「A+B」、溶液中:C → 「A+C」 になるような現象のこと。

陽イオン交換樹脂とは、陽イオンを交換するような樹脂です。代表例としては、スルホン酸基(-SO3H)を交換基として持つ樹脂があります。陰イオン交換樹脂とは、陰イオンを交換するような樹脂です。代表例としては、四級アンモニウム塩(R-N+OH等。OHが交換されます。)を交換基として持つ樹脂があります。

樹脂への吸着性は、イオンの電荷が大きいほど、吸着性が高くなります。すなわち、例えば陽イオン交換樹脂に対して、Na+イオンと、Ca2+イオンを溶液として流せば、樹脂により吸着するのは、Ca2+イオンです。

電荷の等しいイオンであれば、原子半径が大きいほど水和イオン半径が小さいために、樹脂との交換が起こりやすいため樹脂により吸着します。すなわち、例えば陽イオン交換樹脂に対してLi+イオンと、Na+イオンを溶液として流せば、樹脂により吸着するのは、Na+イオンです。

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