Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neue Folge 16. Band ; 

 der ganzen Reihe 32. Band 



Sonntag, den 12. August 1917. 



Nummer 32. 



Der Basenaustausch der Silikate. 



[Nachdruck verboten.] 



Von Werner Mecklenburg. 

 Mil 4 Abbildungcn im Text. 



E i n 1 e i t u n g. 



Die Lehre vom Basenaustausch der Silikate, 

 ein in theoretischer und praktischer Hinsicht gleich 

 wichtiges und neuerdings besonders durch die 

 Einfiihrung des Permutits in die Praxis der Wasser- 

 reinigung auch fiir weitere Kreise beachtenswert 

 gewordenes Gebiet der wissenschaftlichen For- 

 schung, ist aus Untersuchungen iiber das Absorp- 

 tionsvermogen der Ackererde hervorgegangen. 

 Als Absorptionsvermogen der Ackererde be- 

 zeichnet man bekanntlich die Fahigkeit der Acker- 

 erde, Pflanzennahrstoffe wie z. B. das Kali oder 

 das Ammoniak, die ihr in loslicher Form zugefiihrt 

 werden, so festzuhalten, dafi sie von dem Regen 

 und der stromenden Bodenfeuchtigkeit nicht weg- 

 gewaschen werden konnen. Diese Tatigkeit be- 

 ruht indessen nicht etwa, wie man zunachst viel- 

 leicht meinen mochte, auf Adsorption 1 ), sondern 

 auf einer, wie weiterhin noch im einzelnen dar- 

 gelegt werden wird, der Adsorption in ihren 

 Gesetzmafiigkeiten zwar recht nahe verwandten, 

 grundsatzlich aber wenigstens zunachst scharf 

 von ihr zu unterscheidenden Erscheinung, namlich 

 der Erscheinung, dafi gewisse, im Ackerboden 

 vorhandene Stoffe von zeolithischem Charakter 

 das in ihnen enthaltene Calcium gegen das Ka- 

 lium oder Ammonium des Bodenwassers auszu- 

 tauschen vermogen. Die diesen Austausch be- 

 herrschenden Gesetzmafiigkeiten, im wesentlichen 

 schon in der ersten Halfte der fiinfziger Jahre des 

 vergangenen Jahrhunderts von dem hervorragenden 

 englischen Agrikulturchemiker J. ThomasWay 

 erkannt, sind im Laute der Zeit sowohl von agri- 

 kulturchemischer als auch von mineralogischer 

 Seite eingehend untersucht worden und haben 

 sich als so eigenartig erwiesen, dafi ihre zusammen- 

 fassende Darstellung auch an dieser Stelle zweifel- 

 los von Interesse ist. 



Der Basenaustausch der Silikate. 



Die Darstellung schlieSt zweckmaBig sogleich 

 an ein konkretes Beispiel an. 



Schiittelt man einen nattirlichen oder einen 

 ktinstlich hergestellten Zeolith, der die Fahigkeit 

 des Basenaustausches besitzt, bei konstanter Tem- 

 peratur mit einer wasserigen Losung von Chlor- 

 ammonium, so wird ein Teil des vorhandenen 

 Ammoniumions NH 4 ^ von dem Zeolith aufge- 

 nommen und gleichzeitig tritt eine dem auf- 

 genommenen Ion annahernd aquivalente Menge 



') Vgl. Werner Mecklenburg, Die Adsorption, 

 Naturw. Wochenschr., N. V. Bd. XV, S. 409 418; 1916. 



des Calciums oder eines anderen im Zeolith ent- 

 haltenen Ions in die Losung iiber. Das Chlorion 

 nimmt an der Reaktion nicht teil, es bleibt un- 

 verandert in der Losung. Bemerkenswert ist es 

 nun, dafi sich zwischen dem Ammoniumion in 

 der Losung und dem von dem Zeolilh aufge- 

 nommenen Ammoniumion ein wohldefiniertes, von 

 beiden Seiten her einstellbares Gleichgewicht 

 ausbildet, das durchaus den Charakter eines Ad- 

 sorptionsgleichgewichtes tragt und sich auch ziem- 

 lich gut nach der bekannten Boedeker- van 

 B e m m e 1 e n 'schen Adsorptionsgleichung *) 



y = ax b 



berechnen lafit, sich von einem echten Adsorptions- 

 gleichgewicht aber durch den bereits erwahnten 

 Umstand unterscheidet, dafi von dem Zeolith eine 

 der Menge des in ihn eingetretenen Ammoniumions 

 annahernd aquivalente Menge Kation an die Losung 

 abgegeben ist. Als Beleg fiir die Richtigkeit des 

 Gesagten dienen die beiden Abbildungen und 

 die beiden Tabellen I und 2; sie zeigen, dafi 

 (Tabelle i) die Boedeker- van Bemmelen- 



Tabelle i. 



Anwendbarkeit der Boedeker- van Bemmelen- 

 schen Formel auf das Austauschgleichgewicht 

 zwischen einem kiinstlichen Zeolith (Permutit) und 

 einer wasserigen Chlorammoniumlosung nach 

 G e o r g W i e g n e r. 



Millimole M1 4 



') In der Gleichung ist y die von einer konstanten Menge 

 des Zeoliths hei konstanter Temperatur im Verteilungsgleich- 

 gewicht aufgenommcne Menge des Ammoniumious, x die 



