Grenzflächenphänomene - Praktikum Physikalische Chemie - page 77

Dagegen liegen zahlreiche Untersuchungen vor, deren Ergebnisse auf eine
wesentliche Beteiligung der ersten Hydrolysespezies hinweisen (z. B. Abb. 2.4
und 2.5 ) .
Dieser Fakt spricht gegen den Ionenaustausch im klassischen Sinne, nach dem
das Ion mit der größten Ladung aufgrund der größeren elektrostatischen Wechsel-
wirkungskräfte bevorzugt aufgenommen wird.
Als Erklärung dafür wird eine unmittelbar an der hydratisierten Oberfläche ab-
laufende Komplexbildung angesehen, bei der Spezies mit geringerer Ladung und
kleinerer Hydrathülle leichter aufgenommen werden, weil dies mit einem weniger
aufwendigen Umbau der H 2 O-Struktur verbunden ist. Hydrolysierte Spezies sind
wegen der geringeren Ladungsdichte weniger stark hydratisiert und benötigen daher
für ihre Dehydratation als Voraussetzung zur Oberflächenkomplexbildung weniger
Energie.
Es sei erwähnt, dass bei den höherwertigen Metallionen die Existenzbereiche der
einzelnen Hydrolyseprodukte weniger deutlich voneinander zu unterscheiden sind,
sodass eine eindeutige Korrelation zwischen der Adsorption und ganz bestimmten
Hydrolyseprodukten nicht mehr möglich ist, wie Untersuchungen unter Beteiligung
von Yb(III)-, Cr(III)- und Fe(III)-Spezies zeigten.
2.3.3 Geräte und Chemikalien
Flammen-AAS
pH-Messgerät
Waage
Magnetrührer
PTFE-Becher
Bechergläser
Pipetten
Zn(NO 3 ) 2 -Stammlösung (10 3 mol/l)
Zn(II)-Standardlösung (2mg/l) (Rekalibrierung)
Borsäurelösung (4 g/l)
HNO 3 /NaOH (0,1mol/l) zur pH-Werteinstellung
2.3.4 Versuchsdurchführung
Ca. je 50ml der angegebenen Borsäurelösung (Borsäure dient hier zur Einstel-
lung der Ionenstärke; im Druckwasserreaktor wird sie als Neutronenabsorber
eingesetzt) werden mit HNO 3 /NaOH mit einer Genauigkeit von ca. 0,1 pH-
Einheiten auf folgende pH-Werte eingestellt: 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0;
10,0.
Je 20ml der jeweiligen Lösung werden in Bechergläser gegeben und mit 2ml der
Zn-Stammlösung versetzt. Die Lösungen sind 15 Minuten zu rühren. Anschlie-
ßend ist ihr Zn-Gehalt mittels AAS zu bestimmen und der pH-Wert nochmals