Untersuchung der Schwermetallselektion von Zeolith

Chemie in Rheinland-Pfalz ZUM Internet

Thema:
Untersuchung der Schwermetallselektion von Zeolith am Beispiel von Cu²⁺/ Co²⁺

Preisverleihung Bild links: Überreichung der Preise durch Ministerin Martini

Bild rechts: v.l.n.r. Swetlana Chiltschenko, Elena Leonhardt, StR H. Schickor, Alexandra Dudzik,
Mitte: Oleg Klems ( die Autoren)

Gruppenbild in Mainz

Bilder von der Preisverleihung des Wettbewerbes "Wasser macht Schule" beim Ministerium für Umwelt und Forsten
am 8.9. 1999 in Mainz : 3. Platz in der "Kategorie Sekundarstufe II"

Autoren :

Swetlana Chiltschenko
Alexandra Dudzik
Oleg Klems
Elena Leonhardt
StR Holger Schickor (Fachlehrer)

Inhaltverzeichnis

1. Theoretische Grundlagen
1.1 Hintergrund

2.1 Miniinfo über Zeolith
2.2 Komplexe mit Cu²⁺/Co²⁺

3.        Experimentelle Untersuchung
3.1.     Spektroskopie Info
3.2.     Versuchsdurchführung / Beobachtungen
3.3.     Sicherheitsbestimmungen

4 .       Diskussion der Ergebnisse
4.1.     Erklärung der Beobachtungen
4.2.     Deutung der Ergebnisse
4.3.     Bestimmung des Selektivitätskoeffizienten

5. kritische Schlußbemerkung

6. Ausblick

7. Literaturverzeichnis

1. Theoretische Grundlagen
1.1. Hintergrund
Aufgrund industrieller Nutzung und der dadurch bedingten Verbreitung in Form industrieller Produkte bzw.Abfallstoffe zählen Schwermetalle heute vielfach zu den umweltbelastenden Stoffen. In der Natur als Ionen vorkommend,wirken sie in hohem Maße toxisch auf die Organismen und können über das Nahrungsnetz letztlich auch dem Menschen schaden.
Eine Herabsetzung der Schwermetallkonzentration vor allem im Flussverkehr stellt somit eine unausweichliche Herausforderung dar - aber wie?

Abb. 1 : Projektmaterial Quelle aus Lexikon (genauer Name unbekannt)

Idee:
Dass Zeolith eine wasserenthärtende Wirkung besitzt, ist bereits bekannt.Aber kann
dieser Ionenaustauscher auch Schwermetallionen aufnehmen und somit "entgiftend" agieren?

Aufgabe:
Aus dieser Problemstellung heraus ergab sich für unseren Chemiekurs der Auftrag,die
Ionenaustauschkapazität des Zeolith an den Schwermetallionen Cu²⁺ und Co²⁺ zu untersuchen und des weiteren eine
Selektivitätsreihe für beide Stoffe zu erstellen.

^{2.1. Miniinfo über Zeolith}
Was sind Zeolithe ?
Definition von Brech
"Zeolithe sind kristalline, hydratisierte Alumosilicate, synthetisiert oder natürlich vorkommend, mit Gerüststruktur, die
Alkali - bzw. Erdalkalimetallkationen enthalten." (siehe auch untere Abbildung)
Zeolithe wurden bereits 1756 von Freiherr Axel Friedrich Groustedt, einem schwedischen Mineralogen entdeckt, der einen bis dahin unbekannten Kristall Stilbit (ca. Al₂Si₇O₁₈* 7H₂O), in der Svappavari Kupfermine in Lappmark, Schweden fand.
Zeolithe schäumen beim Erhitzen unter Wasserabgabe auf. Dies führte zum Namen, griechisch von: zeo = ich siede und lithos = Stein /1/.
Heute benutzt man Zeolithe als Alternative zu den Phosphaten zur Waserenthärtung beim Waschvorgang, da sie im Gegensatz zu Phosphaten die Umwelt nicht belasten (quarzsandähnliche Struktur).

2.2. Komplexe mit Cu²⁺ und Co²⁺

Abb. 2: Kurve A : (Co(H₂O)₆)²⁺und Kurve B: (CoCl₄ )^{2 -}nach /2/ S. 788

Laut der eingesetzten Chemikalien sind folgende Komplexe möglich.
A: (Cu(H₂O)₆)²⁺; B: (Cu(NH₃)(H₂O)₅)²⁺; C: (Cu(NH₃)₂(H₂O)₄)²⁺; D: (Cu(NH₃)₃(H₂O)₃)²⁺
E: (Cu(NH₃)₄(H₂O)₂)²⁺; F: (Cu(NH₃)₅H₂O)²⁺(siehe Abb. 3) /2/.
Cu(II) bildet demnach in unserem Fall einen oktaedrischen Komplex mit sechs Wasserliganden (siehe Abb. 4a) und einen oktaedrischen Komplex mit vier Ammoniak- Liganden sowie zwei Wasser- Liganden (siehe Abb. 4b, Kurven 3 und 4) Co(II) bildet in unserem Fall einen oktaedrischen Komplex mit sechs Wasserliganden (siehe Abb. 4a) und einen tetraedrischen Komplex mit vier Thiocyanat- Liganden (siehe Abb. 4b, Kurven 1 und 2) .

Abb. 3 : Absorptionsspektren von A - F nach /2/ S. 831

^{3. Experimentelle Untersuchung}

^{3.1. Spektroskopie Info}
Spektroskopie
Die Spektroskopie untersucht Wechselwirkungen von elektromagnetischer Strahlung mit Materie. Sie ist eine auf allen Gebieten der Chemie verbreitete instrumentelle Methode, die ziemlich genaue Ergebnisse liefert hinsichtlich des Absorptionsverhaltens von Stoffen, hiermit können dann Rückschlüsse auf die Struktur , die Konzentration der Stoffe u.a. gewonnen werden. Elektromagnetische Wechselwirkungen mit Materie heißt, dass die betreffenden Teilchen elektromagnetische Energie absorbieren (aufnehmen) oder emittieren (aussenden). Diese Wechselwirkung von Materie und elektromagnetischer Strahlung kann mit Spektrometern oder Photometern sichtbar gemacht werden. Mit den genannten Geräten werden so genannte Spektren aufgezeichnet. Sie erlauben eine Zuordnung der Wellenlängen und Intensitäten der elektromagnetischen Strahlung, die von der analysierten Probe absorbiert oder emittiert wurde.
Bei der Absorptionsspektroskopie misst man im sichtbaren (VIS = visable) und ultravioletten (UV-) Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Dabei wird die relative Durchlässigkeit einer Lösung gemessen. Man misst dabei vor und nach der Reaktion der Lösung mit einem beispielsweise farbbildenden Reagens. Die Abnahme der Durchlässigkeit in der Lösung ist dann der Konzentration des untersuchten Bestandteiles proportional /3/.

3.2. Versuchsdurchführung / Beobachtungen

Versuch 1: Herstellung der Salzlösungen

Chemikalien: CuSO₄x 5 H₂O ( s ),Co(CH₃COO)₂x 4 H₂O( s ), H₂O (dest.)
Geräte: Waage, 2 Bechergläser (100ml), Spatel

Theoretische Vorüberlegung: Berechnung zur Mengenbestimmung der Salze

Tabelle 1: Mengenbestimmungen der Ansätze

... CuSO₄ x 5 H₂O Co(CH₃COO)₂x 4 H₂O

    M   (g/mol) 249,5 249,08

    c =1mol/l
m (für 1l)g
m (für 100ml)g
m (für 10ml)g

249,5
24,95
2,495
249,08
24,908
2,4908

    c = 0,1mol/l
m (für 1l)g
m (für 100ml)g
m (für 10ml)g

24,95
2,495
0,2495
24,908
2,4908
0,24908

    c = 0.01mol/l
m (für 1l)g
m (für 100ml)g
m (für 10ml)g
m (für 80ml)g

2,495
0,2495
0,02495
0,2
2,4908
0,24908
0,024908
0,2

Durchführung:
1. O,2 g CuSO4 abmessen ,mit dest. Wasser auf 80 ml auffüllen.
2. O,2 g Co(CH3COO)2 abmessen , mit dest. Wasser auf 80 ml auffüllen.

HINTERGRUND: Ziel ist es , mit Hilfe des Spektralphotometers die Konzentrationen der gelösten Schwermetallionen vor und nach der Zugabe des Zeoliths zu ermitteln.
Dieses spektroskopische Verfahren beruht darauf, dass man Strahlung unterschiedlicher oder einer bestimmten Wellenlänge durch eine Probe führt , die ursprüngliche Intensität mit der Lichtintensität , die durch den Stoff hindurchtritt , vergleicht und somit die Extinktion , bzw. das Absorptionsverhalten der Probe in Abhängigkeit von der Wellenlänge feststellen kann. Mit Abnahme der Konzentration des Stoffes sinkt auch die Extinktion.
PROBLEM: Damit überhaupt eine Absorption gemessen werden kann, wird vorausgesetzt, dass die zu untersuchende Probe farbig ist. Die Salzlösungen von Cu²⁺ und Co²⁺ sind jedoch nahezu farblos, so dass die Energie des sichtbaren Lichts nicht ausreichen würde , um ihre Elektronen anzuregen.
Wie können dennoch die Konzentrationen der Schwermetallionen anhand des Sektralphotometers gemessen werden?
LÖSUNG: Man erprobt an den Salzlösungen unterschiedliche Liganden , mit dem Ziel , farbige Komplexverbindungen entstehen zu lassen.

Versuch 2 : Bildung farbiger Komplexe mit Co(II) und Cu (II)

Chemikalien: CuSO4 -Lösung (c = 0,01mol/l ),Co(CH3COO)2- Lösung (c = 0,01mol/l)

konzentrierte NH3 (aq), SCN ^-(aq) in Form des (Kaliumsalzes)

Geräte: 2-3 Spatel , mehrere Reagenzgläser
Durchführung: Man versetzt die Salzlösung mit den unterschiedlichen Liganden und beobachtet.

(ACHTUNG: Sicherheitsbestimmungen!)

Beobachtung:

Tabelle 2: Farbkomplexe

......	Cu²⁺	Co²⁺
NH₃ (aq)	königsblau	c(NH3)hoch: gelb
SCN^-(aq)	/*	blau

Ergebnis: Für die farbliche Fixierung von CuSO₄ (aq) eignet sich eine konzentrierte NH₃-Lösung und für Co(CH₃COO)₂ (aq) eine SCN ^- (aq ) - Lösung.

Versuch 3: Ermitteln der Konzentrationen von Cu²⁺ und Co²⁺ vor und nach Zeolith (- Zugabe)

Chemikalien: 80ml CuSO4-Lösung (c = 0,01 mol/l) ,80 ml Co(CH₃COO)₂- Lösung (c = 0,01 mol/l), NH₃-Lösung (konz.) (w = 25 %) ,SCN^--Lösung,H₂O (dest.), Zeolith (Wessalith der Firma Degussa)

Geräte: Spektralphotometer mit UNI - Mess Software AK Computer Vers. 6, Digitalwaage, Wasserstrahlpumpe, Magnetrührer, Rührfisch , Stoppuhr, 4 Bechergläser, Meßzylinder, Spatel, Büchnertrichter, Rundfilter, Erlenmeyerkolben mit seitlichem Ansatz.

Theoretische Vorüberlegung:
Rechnung zur Mengenbestimmung von Zeolith, mit dem Ziel , solch eine Masse zu bestimmen , bei der keine 1OO%-Aufnahme der Schwermetallionen durch Zeolith passiert.

22°:           2,86 mmol/l Ca²⁺ =                        1g Zeolith (Wert verwendet infolge der Anregung aus/4/ S. 11)
                 2,86 mmol/l Cu²⁺ =                         1g Zeolith
    0,04l     10    mmol/l Cu²⁺ =              0,04l    3g Zeolith
                 0,04 mmol   Cu²⁺ =                    0,12g Zeolith
     40ml    0,01 mol/l    Cu²⁺ =                       0,1g Zeolith

Durchführung:

a) zu Cu²⁺

1. Man versetzt dest. Wasser mit einigen Tropfen NH₃-Lösung , füllt dieses anschließend in eine Meßküvette und vermisst sie als Blindprobe im Spektralphotometer.
2. Genau 40 ml der CuSO₄-Lösung in ein zweites Becherglas abfüllen und dieses dann mit 8-10 Tropfen einer konz. NH₃-Lösung versetzen. Das entstandene Gemisch in eine Meßküvette abfüllen und im Spektralphotometer vermessen.
3. Die restlichen 40ml der Salzlösung mit 0,1g Zeolith (mit Waage abgemessen!) versetzen und 2 min mit dem Magnetrührer (Stufe 3) rühren. Anschließend die Lösung mit Büchnertrichter, angeschlossen an eine Wasserstrahlpumpe , filtrieren und dem Filtrat 8-10 Tropfen der NH₃-Lösung hinzugeben , dieses wiederum in eine Meßküvette füllen und im Spektralphotometer messen . (Rückstand aufbewahren !)
4. Meßdaten und Kurven werden im Computer aufgenommen .

b) zu Co²⁺

gleiches Verfahren wie beim Cu²⁺ ( aber: Statt NH₃ (aq) wird SCN^- (aq) verwendet ! )

Ergebnis :

Bei gleicher Zeolithmenge wurden 45 % Cu²⁺ -Ionen , aber nur 43 % Co²⁺-Ionen aufgenommen .
Dieses Ergebnis bestätigt auch folgender Zusatzversuch : (kurze Beschreibung !)
Durchführung: 1. 5ml Cu²⁺-Lösung (c = 0,01mol/l) + 5ml Co²⁺-Lösung (c = 0,01mol/l) + 0,015g Zeolith rühren und
filtrieren , mit NH₃versetzen und anschließend messen.
Ergebnis: siehe Abb. 4a, b.

^{3.3. Sicherheitsbestimmungen}
Sicherheitshinweise zu den verwendeten Chemikalien

CuSO₄* 5H₂O R: 22-36/38 Gesundheitsschädlich beim Verschlucken, Reizt die Augen ,die Atmungsorgane ,die Haut.
S:22 Staub nicht einatmen.

Co(CH₃COO)₂* 4H₂O

R:22 Gesundheitsschädlich beim Verschlucken.
S:22-24/25 Staub nicht einatmen, Berührung mit der Haut vermeiden, Berührung mit den Augen vermeiden.

Ammoniaklösung
(w = 25%) R:36/37/38 Reizt die Augen ,die Atmungsorgane, die Haut.
S:2-26 Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen. Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren.

^{4. Diskussion der Ergebnisse}

^{4.1. Erklärung der Beobachtungen}
Der höchste Wert der Extinktion der Cu²⁺-Lösung vor der Behandlung mit Zeolith beträgt 0.62 bei der Wellenlänge von 610 nm (= Nanometer), der höchste Wert der Extinktion nach der Zeolithbehandlung ist 0.34 bei 615 nm (Abb. 4b).
Die Menge der aufgenomennen Cu²⁺-Ionen wurde folgendermaßen berechnet:

ursprüngliche Konzentration der Cu²⁺-Ionen = 0,01 mol/l

0,01 mol/l = 0,62 (Extinktionswert) x= 0,01mol/l *0,34 / 0,62 = 0,0055 mol/l
x mol/l = 0,34

0,01 mol/l = 100%
0,0055 mol/l = x % x=100%*0,0055 mol/l / 0,01 mol/l= 55%

55% der Cu²⁺-Ionen sind übrig geblieben
oder
45% der Cu²⁺-Ionen wurden von Zeolith aufgenommen

Genauso wird bei der Berechnung der aufgenommenen Co²⁺-Ionenmenge verfahren (abgelesen bei 615 nm).
Das Ergebnis:
43% der Co²⁺-Ionen wurden von Zeolith aufgenommen

Die Ergebnisse der Versuche mit wässeriger Co²⁺/Cu²⁺-Lösung erbrachten (Abb. 4a - Hinweis: die Grafik zeigt das Prinzip auf, die Prozentwerte ergeben sich als Mittel von mehrern Vergleichsmessungen):
81 % der Co²⁺/Cu²⁺-Ionen wurden von Zeolith aufgenommen, davon sind 46% die Cu²⁺-Ionen und 38% - Co²⁺-Ionen.

Nach der Auswertung der UV/VIS- Spektroskopie hat sich folgendes ergeben :
Zeolith bevorzugt im wässerigen Gemisch aus Co- und Cu (II) - Ionen Cu²⁺-Ionen, d.h. Cu²⁺-Ionen werden vom Zeolith Wessalith besser aufgenommen.

^{4.2. Deutung der Ergebnisse}

^{Folgerung aus unseren experimentellen
Versuchen:}
Cu²⁺-Ionen weren vom Zeolith eher aufgenommen als Co²⁺-Ionen.

^{THEORETISCHE ERKLÄRUNGSMODELL:}
^{Die unterschiedliche Aufnahmebereitschaft
des Zeolith von Cu (II) - und Co(II)- Ionen zeigt, dass vor allem
die Eigenschaften der Kationen,wie zB. Ionengröße,
Ionenladung, Atomgewicht, Polarisierbarkeit und Hydratationsbestreben wesentlich
für die Ionenaustauschkapazität
bzw. Selektivität sind /5/.}

Mit Hilfe dieser Kriterien soll nun anhand einer Wirkungskette die aus den experimentellen Befunden resultierende Selektivitätsreihe (Cu²⁺>Co²⁺) logisch und begründend erklärt werden:

Ausgangszustand: Cu(II)-und Co(II) -Ionen befinden sich in Lösung.

Tabelle 3: Werte aus /6/

... Ionengewicht Ionendurchmesser

Cu 63,54 u 144 pm

Co 58,94 u 130 pm

===>

===>

Cu(II): schwächere Polarisierbarkeit und Anziehungskraft und damit kleinere Bindefestigkeit der das Ion umgebenden Wassermoleküle (Hydrathülle)

Co(II): stärkere Polarisierbarkeit und Anziehungskraft und damit größere Bindefestigkeit der das Ion umgebenden Wassermoleküle

===>
Cu(II):Ausbau einer kleineren und weniger stabilen Hydrathülle

Co: Ausbau einer größeren und stabileren Hydrathülle

nach Zugabe von Zeolith:

===>

Cu(II): schnellerer und weniger Energie "verbrauchender" (und nicht vollständig verlaufender !) Abbau der Hydrathülle¹, der das "Eintreten" des Kations in das Zeolithgerüst erst ermöglichen kann.
Co(II): langsamerer und mehr Energie "verbrauchender" (und nicht vollständig verlaufender !) Abbau der Hydrathülle¹,der...(siehe oben)

(Anmerkung zu ¹: Der Abbau der Hydrathülle wurde festgestellt anhand einer Beobachtung am Co (II) . Hier färbte sich der zunächst rosafarbene Aquakomplex beim Durchgang durch den Zeolith blau (blaue Filterrückstandmasse), was auf wasserlosen Co (II) - Eintritt in den Zeolithen deutet.)

===>

Cu (II): leichtere und schnellere Aufnahme durch Zeolith

Co (II): schwerere und langsamere Aufnahme durch Zeolith

Die Cu (II) -Ionen werden gegenüber den Co (II) -Ionen vom Zeolith bevorzugt. Die bereits experimentell ermittelte Selektivitätsreihe von Zeolith an den Schwermetallionen wird auch durch eine theoretische Analyse bestätigt.

4.3. Bestimmung des Selektivitätskoeffizienten

Der Ionenaustausch findet auch in mathematischer Form Ausdruck:

                                            Z (Kⁿ⁺)   * L(Na⁺)                  Z...Äquivalentanteil im Zeolith
                          S =       --------------------
                                            Z (Na⁺) * L(Kⁿ⁺)                    L...Äquivalentanteil in Lösung

Die in dieser Gleichung berechnete Gleichgewichtskonstante der Austauschreaktion bezeichnet man auch als Selektivitätskoeffizienten (nach /4/). Dieser Wert gibt an, in welchem Umfang die Natriumionen durch andere Kationen - in unserem Fall sind es Cu²⁺ und Co²⁺ - unter äquivalenten Verhältnissen ersetzt werden. Je höher der Selektivitätskoeffizient, desto höher der Anteil der ausgetauschten Natriumionen. Demnach müsste sich nach unseren experimentellen Befunden für Cu²⁺ ein höherer Koeffizientwert als für Co²⁺ ergeben.

Selektivitätskoeffizient für Cu²⁺

Z(Cu²⁺) * L(Na⁺)
S = -------------------
Z(Na⁺) * L(Cu²⁺)

1.Schritt: Berechnung des Massenanteils von Cu(II) in 0,1g CuSO4 :

M(CuSO₄ x 5 H₂O) = 249,5 g/ mol = 100%
davon Cu (II): 63,55 g/mol = 25, 5%

vor Zugabe von Zeolith: Cu(II) ( in reiner Form) = 25,5 % * 0,1g / 100 % = 0,0255g

nach Zugabe von Zeolith:Cu (II) (im Zeolith) = 45% * 0,0255g /100 %

= 0,0115g = Z (Cu

²⁺)

Cu(II) (in Lösung) = 0,0255g - 0,0115g = 0,014g = L(Cu²⁺)

2.Schritt: Berechnung des Na⁺-Gehalts in Lösung mit Hilfe von Z(Cu²⁺), denn wir wissen:
Es werden jeweils 2 Na⁺- Ionen gegen 1 Cu²⁺-Ion getauscht.

M(Cu) : 63,55g = 1 mol
0,0115g* = x mol * Z(Cu²⁺)

x = 0,000181 mol Cu²⁺-Ionen im Zeolith

Aufgrund unserer Kenntnis (siehe oben) befindet sich die doppelte Menge mol an Na⁺-Ionen
in Lösung:

0,000181 mol x 2 = 0,000362 mol Na⁺-Ionen in Lösung = L(Na)

Umrechnung in g:

M(Na) : 23g = 1 mol
x g = 0,000362 mol

x = 0,00832g = L(Na⁺)

3.Schritt: Berechnung des Na⁺-Gehalts im Zeolith (nach dem Ionenaustausch !)

Ermittlung des Massenanteils von Na⁺ im Zeolith vor der Austauschreaktion:

FORMEL: Na₁₂((AlO2)(SiO2))₁₂

M(Zeo) =    12Na: 276g/mol = 16,2%
              +12Al : 324g/mol
              +12Si : 336g/mol
              +48 O: 768g/mol
                  --------------------------
                  =            1704g/mol = 1OO%

für 40ml: 0,1g Zeolith, davon 16,2% * 0,1g /100 % = 0,0162g Na⁺-Ionen im Zeolith vor dem Ionenaustausch
Z(Na) = 0,01623g - 0,00832 g* = 0,00788 g *L(Na⁺)

ERGEBNIS:

S (Cu²⁺) = Z (Cu²⁺) * L(Na⁺) / Z (Na⁺) * L(Cu²⁺) = 0,0115g ^. 0,00832g / 0,00788g ^. 0,014g = O,8673 (gerundeter Wert)

Selektivitätskoeffizient für Co²⁺

S (Co²⁺) = Z (Co²⁺) * L(Na⁺) / Z (Na⁺) * L(Co²⁺) = 0,0102g ^. 0,00796g / 0,00824g ^. 0,01345g = 0,7326
(Anmerkung: Die Berechnung des Selektivitätskoeffizienten von Co²⁺ erfolgt analog dem Cu²⁺siehe oben.)

Die Selektivitätskoeffizienten bestätigen die gefundene Selektivitätsreihe : Cu (II) (0,8673) > Co (II) (0,7326) am Zeolith.

5. Schlußbemerkung

Unsere Arbeit ist während des Unterrichts im Chemie- Leistungskurs 12 in einer Projektphase entstanden.
Uns standen wöchentlich zwei Schulstunden zur Verfügung. Gut war unter anderem, dass wir bei den Arbeiten zur Präsentation einen Einblick in das Gestalten einer Homepage bekamen.
Wir konnten unsere Untersuchungsaufgabe lösen. Zeolith ist nicht nur beispielsweise als Ionenaustauscher für die Wasserenthärtung in Waschmitteln brauchbar, sondern eignet sich auch für die Schwermetallbindung in Abwässern. Dabei haben wir eine bevorzugte Bindung von Kupfer(II)- ionen vor Cobalt(II)- ionen im Zeolithen festgestellt. Dies gelang uns
sowohl einzeln , als auch im Gemisch beider Ionensorten festzustellen.
Zeitaufwendig war vor allem das Ermitteln der richtigen Mengen des einzusetzenden Zeoliths, aber auch die Suche geeigneter Liganden, um farbige Komplexe zu erhalten. Das Problem der Regeneration des Zeolithen nach der Schwermetallbindung nahmen wir auch in Angriff. Nur war ein starkes Erhitzen der Zeolithmasse mit den Schwermetall oder der Regenerationsversuch mit Natriumchlorid - bzw. Natriumhydroxidlösung nicht erfolgreich. Auf jeden Fall konnten wir mit unser Meßtechnik kein Freiwerden der Cu(II)- bzw. Co(II)- Ionen aus dem Zeolithen feststellen.

6. Ausblick

Wir schlagen folgende weitere Untersuchungen vor:

Ermittlung der optimalen Zeolithmenge um alle Schwermetallionen zu binden
weitere Untersuchungen zur Regeneration des Zeolithen (Schwermetallbeseitigung)
Entwicklung eines Laborgerätes zur Schwermetallionen- Bindung
Untersuchung mit weiteren Metallionen und aufstellen von Selektivitätsreihen
weitere Einflußfaktoren insbesondere Reaktionsbedingungen zur Förderung der Schwermetallabsorption am Zeolithen, z.B. Temperatursteigerung, Eröhung der Kontaktzeit (Rührdauer)
Test anderer Zeolitharten ...

^{7. Literaturverzeichnis}

/1 / Bernd Lutz: Unterrichtspraxis " Zeolithe - ein Thema für die Schule?", NiU-Chemie2 (1991) Nr.10 S.22,24

/2/ Cotton Anorganische Chemie S.831;S.787-788;Chemie in wäßrigemMedium und Komplexe.

/3/ aus "Spektroskopie" Microsoft R Enkarta R 98 Enzyklopädie C 1993-1997 Microsoft Corporation.

/4/ Wessalith für Waschmittel, Heft Nummer 71, aus der Schriftenreihe Pigmente , Firma Degussa, Nov. 1993

/5/ Wolf ,F./ Fürtig, H. : in Kolloid-Zeitschrift und Zeitschrift für Polymere, Band 206,Heft 1, 1965 S. 48 - 55

/6/ Jäckel, M. / Risch, K. T. : Chemie heute Sek. II (Lehrbuch), Schroedel Verlag, Hannover, 1988.

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letzte Änderung 25.O5.1999

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...	CuSO₄ x 5 H₂O	Co(CH₃COO)₂x 4 H₂O
M (g/mol)	249,5	249,08
c =1mol/l m (für 1l)g m (für 100ml)g m (für 10ml)g	249,5 24,95 2,495	249,08 24,908 2,4908
c = 0,1mol/l m (für 1l)g m (für 100ml)g m (für 10ml)g	24,95 2,495 0,2495	24,908 2,4908 0,24908
c = 0.01mol/l m (für 1l)g m (für 100ml)g m (für 10ml)g m (für 80ml)g	2,495 0,2495 0,02495 0,2	2,4908 0,24908 0,024908 0,2

	CuSO₄* 5H₂O	R: 22-36/38 Gesundheitsschädlich beim Verschlucken, Reizt die Augen ,die Atmungsorgane ,die Haut. S:22 Staub nicht einatmen.
	Co(CH₃COO)₂* 4H₂O	R:22 Gesundheitsschädlich beim Verschlucken. S:22-24/25 Staub nicht einatmen, Berührung mit der Haut vermeiden, Berührung mit den Augen vermeiden.
	Ammoniaklösung (w = 25%)	R:36/37/38 Reizt die Augen ,die Atmungsorgane, die Haut. S:2-26 Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen. Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren.

...	Ionengewicht	Ionendurchmesser
Cu	63,54 u	144 pm
Co	58,94 u	130 pm