ゼオライトによる重金属除去

質問

ゼオライトを用いた水溶液中の重金属イオンの除去についての質問です。

ゼオライトはイオン交換によって有害イオンを除去できますが、価数が同じイオンでも種類(例えばPbやとNi)によってイオン交換ができる量が異なります。
なぜこのような違いが生じるのですか？教えてください。よろしくお願いします。

回答No.2

TEOS

ちょっと答えにくい質問ですが、イオン交換による吸着も有りますが、
ゼオライト・活性炭なんかは、多孔質物質ですので、孔にジャストに
入るものはバッチリ吸着できるのですが、孔の大きさ、ＰＨにより
吸着剤の種類が沢山有ります。　万能に吸着するとは考えません。
ある程度のスクリニングが必要かと思います。
私も工業的に、吸着作業をしてましたが、特定の金属だけが活性炭で
吸着できないので、色々調査しました。
吸着後に、精留するための前処理ですので、探すのが大変でした。
吸着するものにより、破カする量が異なります。
多孔質の孔が全部埋まったら、それ以上は吸着できませんね？
ＩＣＰ－ＭＳ等の計器で、状態を見ながら処理してました。
何種類か、ゼオライトを試して、最適なものを選んでください。

補足

回答ありがとうございます。

＞私も工業的に、吸着作業をしてましたが、特定の金属だけが活性炭で
吸着できないので、色々調査しました。
もしよろしければ特定の金属が吸着できない原因を教えていただけませんか？
話せる範囲で結構です。よろしくお願いします。

回答No.1

noname#160321

ゼオライトは専門なのですが、自分でイオン交換することは少なく、水熱合成がもっぱらなので、少ししか分りませんが。
多分イオンのソフトネスと関係していると思います。
つまりはお供に連れている水分子のクラスターの大きさになります。
ハードなイオンはそれ自身は小さくてもクラスターが大きくなり、ソフトなイオンはその逆。
ご存知のようにゼオライトには膨大な種類があり、それぞれ内部空間の構造が異なります。
そのため、イオン交換し易い部分とし難い部分が存在し、イオンの種類により選択性が存在します。

補足

回答ありがとうございます。

なるほど。イオンのサイズ（水分子を含めた大きさ）とゼオライトの細孔サイズが関係してるのですね。

私はイオンのサイズとゼオライトの細孔はイオン交換“速度”に影響を与えると考えました。
もしそうであると、時間をかけてイオン交換を行えば最終的にどのイオンでも同じ量交換が進むはずです。
しかし十分に時間をかけて平衡状態に達しても、イオンによって交換量に差があります。この差は何に由来するのか悩んでいます。
アドバイスをいただけると大変助かります。よろしくお願いします。