Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Ионные равновесия в водных растворах

Таланов В. М., Житный Г. М.,

2.2.6. Ионный обмен и растворение осадков

С помощью ионного обмена можно перевести в раствор малорастворимые соединения.

Пусть имеется осадок сульфата бария в равновесии с его насыщенным раствором

(66)

Если к этой системе добавить катионит, например, в Н⁺-форме, то, в силу очень высокого сродства ионов Ba²⁺к катиониту (см. ряд селективности), эти ионы будут адсорбироваться катионитом, вытесняя из него ионы Н⁺:

.

причем это равновесие в большой степени смещено вправо. Таким образом, в насыщенном растворе BaSO₄концентрация катионов Ba²⁺будет уменьшаться, а потому равновесие (66) также сместится вправо, т.е. в сторону растворения осадка.

Обычно для этой цели к насыщенному раствору малорастворимого соединения, находящемуся в равновесии с осадком, добавляют определенное количество катионита и некоторое время встряхивают сосуд со смесью до полного насыщения катионита ионами металла. Если после этого еще остался нерастворившийся осадок, то отработанный ионит отделяют от раствора и добавляют новую порцию катионита и т.д. – до полного растворения осадка.

Разумеется, растворить осадок можно и с помощью анионита– конечно, в том случае, когда сродство к аниониту аниона, входящего в состав осадка, больше, чем сродство того аниона, которым заряжен анионит. Возвращаясь к BaSO₄ , легко догадаться, что если к системе «BaSO_4(т)- насыщенный раствор» добавить сильноосновный анионит в -форме, то равновесие (66) также будет смещаться вправо, но теперь уже в результате уменьшения концентрации :

.

Наконец, для увеличения эффективности процесса растворения осадка можно использовать смесь катионита с анионитом. Тогда на ионите будут фиксироваться как катионы, так и анионы малорастворимой соли, и скорость растворения увеличится.