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wobei die Ionen im Harz in hydratisierter Form vorliegen. Besser aufgenommen
werden demnach Ionen, die in hydratisierter Form kleiner sind.
Neben der rein elektrostatischen Wechselwirkung und der damit gegebenen Ab-
hängigkeit der Bindefestigkeit von der Wertigkeit und dem Radius des jeweiligen
Ions spielt besonders bei größeren Ionen deren Polarisierbarkeit eine Rolle, was vor
allem bei Anionen zum Tragen kommt. Außerdem sind spezifische Bindungsarten
mit einzelnen Ionen möglich, die z. B. zur Ausbildung kovalenter Bindungen führen
und somit besonders hohe Affinitäten ergeben.
Wenn sich von der Ausgangsbeladungsform zur Zielbeladungsform ein größerer
Wert für den Selektivitätskoeffizienten ergibt, dann spricht man von einem „günsti-
gen“ Gleichgewicht; im umgekehrten Fall, wie zumBeispiel bei der Regenerierung,
liegen ungünstige Gleichgewichte vor, da die vollständige Überführung in die ge-
wünschte Form nur mit einem Überschuss an entsprechender Lösung gelingt.
bestimmte Beladungsform immer von der Konzentration der Gegenionen abhängt.
Hohe Verteilungsverhältnisse (Definition des Begriffes „Verteilungsverhältnis“ sie-
he Versuch
2.2
„Adsorptionsisotherme II“) für die zu entfernenden Ionen ergeben
sich z. B. nur bei niedrigen Konzentrationen der Gegenionen in der Lösung.
Im Zusammenhang mit der Beladungs- bzw. Durchbruchskurve eines Ionenaus-
tauschers bedeutet dies Folgendes: Ist die Gegenionenkonzentration in der Lösung
im Verhältnis zur Konzentration der zu entfernenden Ionen gering, liegt also für die
zu entfernenden Ionen ein hoher Wert für das Verteilungsverhältnis vor - was für
die Entfernung aus der Lösung günstig ist -, dann wird der Durchbruch letztlich
durch die Zahl der zur Verfügung stehenden Plätze am Austauscher, also seine Ka-
pazität, bestimmt werden. Ist jedoch die Gegenionenkonzentration in der Lösung
höher, liegt demzufolge für die entfernenden Ionen ein niedrigeres Verteilungsver-
hältnis vor - was für die Entfernung aus der Lösung weniger günstig ist -, dann
wird der Durchbruch neben der Kapazität auch durch die Affinität der zu entfer-
nenden Ionen zum Austauscher bestimmt werden. Dies kann sogar so weit gehen,
dass ausschließlich die Affinität - quantitativ ausgedrückt durch das Verteilungs-
verhältnis - den Durchbruch determiniert. Bildlich gesprochen heißt das, dass die
Ionen von den vielen freien Plätzen gar keinen Gebrauch machen können, weil die
hohe Gegenionenkonzentration in der Lösung sie sofort wieder von diesen Plätzen
verdrängt, wie dies bei der Regeneration mit Absicht erfolgt.
Bosholm hat nun eine Formel entwickelt, die das gleichzeitige Wirken von Ka-
pazität und Verteilungsverhältnis auf den Durchbruch quantitativ beschreibt. In ver-
einfachter Form gilt:
GVK
c
o
K
d
V
S
V
H
D
GVK
c
o
C
K
d
:
(3.37)
