Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 23. 8 juni 1946 - Organiska jonbytare och deras användning i den analytiska kemin, av Olof Samuelson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 juni 1946
563
Fig. 2. Svällningen av jonbytare B i olika saltlösningar.
är i hög grad beroende på gelskelettets struktur.
Vid en jonbytare av bakelittyp, där
tvärbindningarnas antal är mycket stort, är svällningen liten.
Vid de sulfonerade styrolhartserna däremot kan
den svällda jonbytarens volym vara mer än 100
gånger större än för den torkade. Dessa senare
preparat är av denna anledning icke användbara
för vanligt tekniskt bruk som jonbytare.
Fig. 2 visar, att svällningen av den sulfonerade
polystyrolen är i hög grad beroende dels av de
joner, vilka jonbytaren är mättad med, dels av
ytterlösningens sammansättning. Det kan
nämnas, att alla envärda joner, som undersökts, visat
sig ge samma svällning. Tvåvärda joner ger
alltid mindre svällning. Som bilden visar
föreligger stora individuella differenser vid olika
två-värda joner. Jonbytare av denna typ kan med
fördel användas som modellsubstanser för
sväll-ningsundersökningar. Jag skall emellertid här
endast hänvisa till några svällningsförsök, som är
av betydelse för den kommande diskussionen
angående jonbytesjämvikten.
Fig. 3 visar sambandet mellan svällningen och
den negativa adsorptionen i lösningar av
saltsyra och svavelsyra. Skakas en torkad jonbytare
med en elektrolytlösning, erhålles som bekant en
ökning i elektronkoncentrationen, beroende på
att jonbytaren drar åt sig vatten. Ökningen i
syrans koncentration har här omräknats till
adsor-berad vattenmägd. Denna brukar av
agrikultur-kemisterna ofta kallas saltfri vattenhud och
denna beteckning har här använts. Kurvorna
visar, att vid stigande normalitet i ytterlösningen
såväl gelvolymen som den saltfria vattenhuden
avtar. Den saltfria vattenhuden måste givetvis alltid
vara mindre än gelvolymen. Extrapoleras
kurvorna för den saltfria vattenhuden till
koncentrationen noll, finner man att värdet endast
obetydligt skiljer sig från värdet på gelvolymen i den
elektrolytfria lösningen. Den saltfria vattenhuden
är en fiktiv storhet, men som man lätt kan visa är
det till koncentrationen noll extrapolerade värdet
lika med den volym, i vilken de vid jonbytaren
förankrade jonoida grupperna och tillhörande
motjoner är fördelade, när ytterlösningen är
elek-trolytfri. I detta speciella fall är det alltså fråga om
Fig. 3. Svällning och saltfri vattenhud vid jonbytare Bi
HCl och /f2s04.
den volym, inom vilken sulfonsyragrupperna och
tillhörande vätejoner är fördelade. Denna volym
skall i det följande kallas micellarlösningen.
Bilden visar således, att vid denna jonbytare de till
jonbytaren hörande jonerna är fördelade i hela
gelvolymen, när ytterlösningen utgöres av rent
vatten.
Micellarlösningens normalitet kan lämpligen
definieras som kvoten av jonbytarens
utbyteskapacitet räknad i milliekvivalenter per gram och
micellarlösningens volym räknad i milliliter per
gram jonbytare. Normaliteten blir således uttryckt
i milliekvivalenter per milliliter, dvs. ekvivalenter
per liter. Eftersom svällningen av jonbytaren i
hög grad är beroende av såväl jonbytarens
struktur som av jonbeläggningen och ytterlösningens
sammansättning, blir givetvis även
micellarlösningens normalitet beroende av dessa faktorer.
Som exempel kan nämnas att normaliteten vid
av förf. undersökta preparat varierat från 0,027
(vätemättad polystyrolsulfonsyra) till 4,9
(ba-riummättad sulfonerad bakelit)10.
Micellarlösningens normalitet är av största
betydelse t.ex. om man vill genomföra en katalytisk
process med hjälp av en vätemättad jonbytare.
Som exempel kan nämnas, att en metod finns
patenterad för överförande av stärkelse till glykos
med användande av en vätemättad katjonbytare.
Även när det gäller att förhindra att för vätejoner
känsliga substanser förstöres vid genomförandet
av jonbytesprocesser, är en uppfattning om
micellarlösningens koncentration av betydelse.
En vätemättad jonbytare med hög normalitet i
micellarlösningen kan användas för att
genomföra reaktioner med svårlösliga fasta ämnen.
Skakar man sålunda en vätemättad
bakelitsulfon-syra med t.ex. kalciumkarbonat, zinkpulver eller
zinksulfid, erhålles omedelbart en utveckling av
kolsyra, vätgas resp. svavelväte10.
Micellarlösningens normalitet resp. volym har även stort
inflytande på jonbytesjämvikten.
Jonbytesjämvikten kan beräknas enligt
Donnan-ekvationen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
