陽イオン交換

No.33568 2009-10-26 21:21:56 ZWlcd18 UE

ゼオライトの組成式が以下の場合に全てのイオンがLiイオンと交換するとした場合のCECの計算方法を教えてください。

Liゼオライト：Ｌｉ４Ａｌ４Ｓｉ６Ｏ２０・4Ｈ２Ｏ

No.33583 【A-1】

Re:陽イオン交換

2009-10-28 06:18:58 たそがれ （ZWla61d

CECについて勘違いされているのではないでしょうか。

土壌表面はほとんど負電荷でおおわれていますが乾土、単位質量あたり正電荷をもつ塩基をどれだけ保持できるか、という実験的な数値になります。
この辺はお詳しいのかもしれませんが、ついている塩基をアンモニウムイオンとすべて交換しさらにそれを取り出して土壌の塩基保持能力を測ります。
ゼオライトは確かにCEC供給資材ですがこれとて実験的に求められるものではないでしょうか。

回答に対するお礼･補足

ご回答ありがとうございます。実験的に求められることはわかっていたのですが、あくまで仮定値として計算を行っている方がいたため、計算でできるものなのかと・・・。わけあって、その方に質問することができなかったたに投稿させていただきました。その方はきっと何かしらの実験を行ったのかもしれませんね。

No.33605 【A-2】

Re:陽イオン交換

2009-10-31 08:58:16 たそがれ （ZWla61d

私も鉱物学が得手ではありませんが、参考までにUEさんが書いた式のLiがすべて塩基と交換吸着されると仮定して計算してみます。
でもこの式・・・大文字や小文字のOが入っておりよくわからないのですが、CECは乾物を基準にしますのでLi 4Al 4SiO2とします。（分子式が違ったら計算し直してください。）
そうすると、分子量は約３５５です。（これも計算し直してみてください。）
ゼオライト分子１個が１価の塩基1個保持という仮定ですので３５５ｇに１mol保有となります。
乾土１００ｇに１価の塩基なら何mol保有できるかがCEC（eq/100g）ですので 1eq/355g=280meq/100gとなります。
しかし、商品のうたい文句ではCEC 120～180meq/100gくらいが普通であること、また、実験の条件が少し変わるだけで値が大きく変わってくることが知られていますので、やはり理論計算では無理があるようです。
また、それ以前に分子中のLiが1個ずつ塩基と交換されることの積み上げでCECが増加するのか、ゼオライトをマクロ的にとらえたときに表面の負電荷に吸着される塩基の容量を指しているのか、私には判断がつきません。