Константа равновесия реакции ионного обмена

Для примера рассмотрим реакцию обмена катионов кальция из раствора на катионы водорода из катионита в Н -форме

(7)

где а (Х) – активность ионов Х в водном растворе, моль/л раствора;

а (X) – активность ионов X в фазе ионита, моль/л. ионита.

Тепловой эффект реакции ионного обмена составляет ~ 4 - 8 кДж/моль, т.е., он на порядки меньше, чем в случае обычных химических реакций (сотни кДж/моль). Поэтому константы равновесия реакций ионного обмена слабо изменяются с температурой.

Согласно правилу Ле-Шателье из уравнения реакции (7), в частности, следует, что при увеличении в растворе концентрации ионов Н ⁺ (при добавлении в раствор кислоты) равновесие реакции сдвигается влево.

Следовательно:

1) при увеличении в растворе концентрации ионов водорода эффективность ионного обмена снижается;

2) отработанный катионит можно восстановить (регенерировать), пропуская через него раствор кислоты.

Аналогично для реакции ионного обмена с участием анионита:

(8)

.

Как видно из уравнения (8), анионит можно регенерировать щелочью, возвращая его в ОН -форму при повышении в растворе концентрации ионов ОН^-.