なぜゼオライトはアンモニウムイオンを選択的に吸着するのですか？

質問

なぜゼオライトはアンモニウムイオンを選択的に吸着するのですか？調べたところカリウムイオンも高い選択性を示すようですがなぜナトリウム、とかカルシウム、マグネジウムイオンは吸着されないのでしょうか？　人工イオン交換樹脂の場合、二価のイオンの方がよく吸着されると思うのですが。。。なぜゼオライトは一価のいおん、特にアンモニウムイオンを選択的に吸着するのですか？教えてください。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

ゼオライトは結晶性アルミノ珪酸塩の別名ですので、多くの種類があり、それぞれ結晶構造が違います。
ですので「一般的」なお答えしかできません。
一般的にゼオライトはイオン交換能があり、プロトンをアンモニアに交換することができます。
おっしゃる通りナトリウムやカリウム時には遷移金属を付着させることも可能です。
触媒として酸点を必要とする場合、アルカリ金属を水溶液中アンモニアに交換し後にか焼(calcination)してプロトンに変え、ブレーンステッド酸として使ったりします。
人工イオン交換樹脂とは違い結晶構造を持っています。特に筒状の空間が内部を整然と貫いていますから、そこを通過可能な分子の大きさは限られてきます。
複数陽荷電を持ったイオンは周囲により多くの凝集水分子を抱えていますから、内部表面に入り込みにくいと思います。
また、交換する「酸点」などは分散して存在していますし、構造も柔軟性が無く複数の作用点が協同して働くことも困難です。
この辺は専門書をお読み頂く方が確実だと思います。