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.
564
TEKNISK TIDSKRIFT
där (A) / och (B)/ = jonaktiviteterna i
micellar-lösningen,
(A)w och (B)w— jonaktiviteterna i
ytterlös-ningen,
a resp. b = valensen.
Om jonerna A och B har samma valens,
försvinner exponenterna ur ekvationen. Detta medför en
betydande förenkling, ty härigenom kan man
ersätta jonkoncentrationerna i micellarlösningen
med mängden av resp. joner i jonbytaren.
Volymen för micellarlösningen kommer därför inte
med vid beräkningen. I detta enkla fall ligger
svårigheterna i bestämningen av förhållandet mellan
aktivitetsfaktorerna i micellarlösningen. Om
micellarlösningen har en mycket låg normalitet, bör
man emellertid kunna vänta sig att vid olika
envärda joner aktivitetsfaktorerna är lika och att
dessa därför kan försummas. Att detta verkligen
är fallet har visats genom försök med
polystyrol-sulfonsyra genom utbyte av vätejoner mot
na-trium-kalium-ammonium- och
tetrametylammo-niumjoner10.
Mera komplicerat blir det emellertid, när man
kommer över till jonbytare med hög
koncentration i micellarlösningen, t.ex. till jonbytare av
teknisk typ, där normaliteten hos micellarlösningen
är tre ekvivalenter per liter eller ännu högre. Här
har man anledning vänta, att jonernas
individuella egenskaper skall framträda. Så är också
fallet, vilket visats vid försök med sulfonerad
bakelit10.
Ammoniumjonen upptas lättare än
natriumjonen, som i sin tur inbytes lättare än litiumjonen.
Det kan nämnas, att vid dessa jonbytare
svällningen är mindre vid mättning med
ammonium-joner än vid natriumjoner, som i sin tur ger
mindre svällning än litiumjoner. Ett samband mellan
jonbytesjämvikten och svällningen gäller även
vid olika tvåvärda joner — och detta både vid
de starkt svällbara och föga svällbara jonbytarna.
Den jon, som lättast inbytes i jonbytaren, ger
den minsta svällningen10.
Som redan nämnts, är vid den starkt svällbara
polystyrolsulfonsyran vid olika envärda joner
svällningen densamma. Inte heller vid
jonbytes-försöken framträdde här de individuella
olikheterna hos jonerna. Donnan-ekvationen kunde
tillämpas utan hänsynstagande till
aktivitetsfak-torera. Vid utbyte av tvåvärda joner visar
experimenten däremot stora avvikelser från de
beräknade värdena, när beräkningen göres enligt
Donnan-ekvationen med försummande av
aktivitetsfaktorerna. Då vi för närvarande inte har några
säkra oberoende metoder att beräkna kvoten
mellan aktivitetsfaktorerna i micellarlösningen, kan
man i dessa system endast använda
Donnan-ekvationen för överslagsräkningar.
Ännu mer komplicerade är förhållandena i
system innehållande joner av olika valens. Här för-
svinner inte exponenterna och således kommer
micellarlösningens volym med i ekvationen.
Härtill kommer att micellarlösningen vid de flesta
jonbytare torde vara ganska inhomogen. Även till
detta måste hänsyn tas vid beräkningen enligt
Donnan-ekvationen. Vid joner med samma valens
behöver man däremot inte ta hänsyn härtill.
Detta är enkelt att visa och vid den tidigare
diskussionen har micellarlösningen stillatigande
betraktats som en homogen lösning.
För att beräkna jonbytesjämvikten mellan t.ex.
natriumjoner och kalciumjoner behöver man
således känna såväl aktivitetsfaktorerna i
micellarlösningen som micellarlösningens volym och hur
jonerna är fördelade i micellarlösningen. Några
säkra grunder för en dylik beräkning har vi ännu
inte och Donnan-ekvationen kan i dylika fall
huvudsakligen användas för allmänna uttalanden
om i vilken riktning olika faktorer inverkar.
Sålunda framgår av Donnan-ekvationen den
allmänt kända erfarenheten, att en utspädning med
vatten gynnar upptagningen av den jon, som
halden högsta valensen. Vidare framgår av
ekvationen, att upptagningen av den mest högvalenta
jonen är större, desto mindre micellarlösningens
volym är.
Användning för analytiska ändamål
I början på detta århundrade uttogs de första
patenten på syntetiska zeoliter. Förväntningarna
på dessa produkter ställdes mycket högt i olika
avseenden och redan på den internationella
kongressen för tillämpad kemi i London år 1909
uttryckte Siedler11 en förmodan, att dessa produkter
skulle få användning i den analytiska kemin.
Någon större betydelse har de oorganiska
katjon-bytarna emellertid aldrig fått på detta område. I
litteraturen finns såvitt bekant två analysmetoder
publicerade, som grundar sig på användningen
av syntetiska zeoliter.
Den första metoden är bestämning av ammoniak
i urin enligt Folin och Bell12. Bestämningen göres
genom att urinprovet utskakas med ett överskott
av natriummättad jonbytare, varefter tvättas med
vatten. Jonbytaren behandlas sedan med alkali
och ammoniaken bestämmes med Nesslers
reagens. Den andra analysmetoden, vid vilken
syntetiska zeoliter kommit till användning,
publicerades 1927 av Bahrdt13. Vid denna metod kom
zeolit till användning för bestämning av sulfat i
vatten. Vattenprovet filtrerades genom en
na-triumpermutit på samma sätt som vid ett vanligt
filter för vattenavhärdning. Härvid avhärdades
vattnet. Kalcium- och magnesiumjonerna
utbyttes kvantitativt mot natrium. Det permuterade
vattenprovet fälldes med en känd mängd
bariumklorid och överskottet av barium bestämdes
genom titrering med kaliumpalmitat enligt Blachers
kända metod. Avhärdningen av vattnet
eliminerade den störande inverkan, som vattnets hårdhet
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
