6) 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-NOH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。