Adsorption von alkalischen Erd-, Übergangs- und Schwermetallkationen durch hydratierte Oxidgele von Eisen und Aluminium

Zusammenfassung Frisch gefällte Fe- und Al-Gele (Nulländerungspunkte bei pH 8,1 bzw. 9,4) adsorbieren stark spezifisch bivalente Kationen aus einer 1 M NaNO3-Lösung. Die Adsorption aus einer Mischlösung von acht bivalenten Kationen (jeweils 0,125 × 10 ‐3 M) in Suspensionen frisch gefällter Fe- und Al-Gele (0,093 M in Bezug auf Fe oder Al) wurde als Funktion des pH-Werts in 1 M NaNO3 gemessen. Die Selektivitätsreihe (niedrigerer pH = größere Selektivität) für die Retention der alkalischen Erd-Kationen durch das Fe-Gel war Ba > Ca > Sr > Mg, während sie für das Al-Gel Mg > Ca > Sr > Ba war. Die Selektivitätsreihe (Zahlen in Klammern geben pH ± 0,2 für 50% Retention an) für das Fe-Gel war: Pb (3,1) > Cu (4,4) > Zn (5,4) > Ni (5,6) > Cd (5,8) > Co (6,0) > Sr (7,4) > Mg (7,8), während die Sequenz für das Al-Gel war: Cu (4,8) > Pb (5,2) > Zn (5,6) > Ni (6,3) > Co (6,5) > Cd (6,6) > Mg (8,1) > Sr (9,2). Bedeutende Adsorption trat sogar auf, wenn das Ausmaß der Kationenhydrolyse weit < 1% war und trat unveränderlich bei einem pH-Wert auf, der niedriger war als der für die Hydroxidpräzipitation. Obwohl die Adsorptions-pH-Sequenzen mit den pH-Werten der Kationenhydrolyse und der Hydroxidpräzipitation zusammenhängen, ist die Beziehung alles andere als perfekt, was durch die unterschiedlichen Sequenzen für die beiden Gele belegt wird. Bei der Alterung des Al-Gels in Gegenwart alkalischer Erd-Kationen nahm die Retention von Mg zu, während die von Ca, Sr und Ba abnahm. Dieses Ergebnis wurde als Folge der strukturellen Incorporation einiger Mg und des Ausschlusses der anderen Kationen angesehen.