110235. lajstromszámú szabadalom • Eljárás sóoldatoknak kationjaikat könnyen cserélő vegyületeket tartalmazó anyagok segélyével való előállítására, sók oldatbani szétválasztására és sóoldatok tisztítására

- 3 -megtörtént, a rendszert természetesen eredeti helyzetébe hozzuk vissza. Vegytiszta sóknak ilyen módon való készítése egyszerűségénél fogva igen sok 5 esetben alkalmazható, pl. vegytiszta, nikkelmentes kobaltsók készítésére, tiszta káliumsóknak a keverten bányászott káliumsókból való készítésére; vegytiszta aluminiumszulfátnak vastartalmú aluminium-10 szulfátból való készítésére, oly organikus bázisok elválasztására, amelyeknek különbeni elválasztása nehézkes vagy lehetetlen, mint pl. izomer, aminek elválasztása, olyan alkaloidok elválasztása, amelyeket 15 a megfelelő nyersanyagok kivonatolásánál keverten kapunk, vagy amelyek szintézisekor egymástól nehezen elválasztható két vagy több izomer létesül, vagy amikor nehezen elválasztható liigos kémhatású tisz-20 tátlanságok az előállítandó anyaggal keverődtek. A kivonatolandó anyag és a kationcserélő egymásrahatásánál fellépő fizikai-kémiai jelenségek a francia Tudományos 25 Akadémia 1932. évi évkönyvében vannak leírva (Comptes Rendus de l'Académie des Sciences 1932, I. köt, 194 T; 1581—83. lap). E leírás alapján a kationcserélő kationja és a vizes oldatban levő kationok között 30 végbemenő kationcserélő vegyfolyamaí iigy magyarázható, hogy a kationcserélő a hiásik kation vagy kationcsoport vizes oldatára úgy hat, mint a kationnak vízzel nem keverhető oldószere; tehát pl. vala-35 mely zeolittel vagy glaukonittel (zöld homok) kivonatolhatunk vizes oldatából nátrium-kationt, mivel e zeolit mint homok a nátrium-kation vizes oldatával nem keveredik; e kivonatolást kíséri mintegy mel-40 lékkörülményként az a tény, hogy a zeolit kationja a kivonatolt kation helyébe lép s ennek mennyisége meg is szabja az oldhatóság határát. Hogy a vizes oldatban levő kation tel-45 jesen kivonatolható legyen, feltétlenül szükséges lesz a kivonatoló oldószer — tehát a kationcserélő — fölös mennyiségben való alkalmazása. A szükséges fölös mennyj'ség pontosan meghatározható a 50 következő megfontolások alapján: A zeolitok úgy hatnak kationok vizes oldatára, mint például éter hatna piridin vizes oldatára. Ha egy térfogat normál piridin oldatra egy térfogat éter hat, akkor 55 a piridin e két oldószerben való oldhatósága, illetve az oldhatóságok aránya szerint oszlik meg a víz és az éter között, vagyis a vízben oldott piridin megfelelő része az éterbe megy át. Ha az éteres piridinoldatot elkülönítjük a vizes piridin- 60-oldattól és ez utóbbit ismét ugyanakkora étermennyiséggel hozzuk össze, mint az előbb, úgy a vízben maradt piridin ismét az előbb említett módon oszlik meg a két oldószer között. Nyilvánvaló, hogy ezt az 65-eljárást többször megismételve, a piridint csaknem teljesen kivonhatjuk a vízből, mégpedig bizonyos fölös étermennyiség felhasználásával. Ez a fölös étermennyiség jellemző adat, amelyet meghatározott 70* számmal fejezhetünk ki. Minthogy normál oldatokból indultunk ki és mindig egyenlő* térfogatú oldatokai használtunk, az előbb említett szám azt mutatja meg, hogy a felhasznált összes éternek a térfogata hány- 75 szorosa a kiindulási piridinoldat térfogatának, vagy ami ezzel egyértelmű: a kivonási eljárás egy-egy szakaszában felhasznált étermennyiség térfogatának. Ez a jellemző szám egy geometriai sorból ké- 80 sőbb leírandó módon levezetett egyenlet kitevője lesz (Berthelot-Jungfleisch-féle, kifejezésben módosított elmélet), amely ez exponenciális egyenletből logaritmus vonásával fejezhető ki. 85 Ha már most a fenti példában a vizes normál piridinoldatot vizes normál KCI oldattal, az étert pedig egy gramm molekula Na-ot tartalmazó nátriumzeolittal helyettesítjük, ugyanaz a helyzet, mint 90 amott. Megjegyezzük, hogy az egy grammmolekula Na-ot tartalmazó nátriumzeolit teljesen megfelel a normál oldattal egyenlő térfogatú éternek, annál is inkább, mert a nátriumzeolit épen tígy nem keve- 95 redik a vizes oldattal, mint az éter. A különbség csupán a halmazállapotban van (az éter cseppfolyós, a nátriumzeolit pedig szilárd), ennek ellenére az előző példára vonatkozó törvényszerűségek változatta- 100 nul fennállnak a második példára nézve is. Tudjuk, hogy a vizes oldatban lévő K kation és a zeolitben lévő Na kation mindaddig helyet cserél, amíg egy bizonyos egyensúlyi helyzet nem következik 105 be. Ezt a jelenséget az előző példa analógiájára így is fejezhetjük ki: a K kation a két anyag, a zeolit és a víz között oszlik meg. Ott azonban a elosztódás mérvét nem a K vagy a Na oldhatósága szabja meg, no hanem Gibbs szerint a rendszerben lévő két legoldhatatlanabb test oldatba ment kationjainak az aránya. A rendszerben KCI, NaCl, káliumzeolit és nátriumzeolit szerepel. A két utóbbi vegyület oldható- 115 sága a legkisebb. Tehát a K és Na ka-