2. Le phénomène d'échange
Lorsqu'une résine sulfonate sous la forme H+ est mise au contact d'une solution d'un électrolyte, par exemple de chlorure de sodium, les ions H+ peuvent quitter la résine et passer dans la solution extérieure, des ions Na+ apportant un nombre égal de charges qui viennent les remplacer dans la résine.
Cet échange, qui se poursuit jusqu'à l'établissement d'un état d'équilibre, est symbolisé par :
• L'équilibre
Au total, deux ions en solution au contact d'une résine susceptible de les échanger se partagent entre la résine et la solution jusqu'à l'établissement d'un équilibre reproductible et indépendant du sens dans lequel ont lieu les échanges. Mais ils ne se partagent pas de façon égale ; on dit que la résine présente une différence d'affinité pour les deux ions. Celui qui passe en plus grande proportion dans la résine a la plus grande affinité. En comparant le comportement, deux à deux, des différents ions avec une résine déterminée, on peut les classer par ordre d'affinités relatives. Un certain nombre de règles semi-empiriques peuvent être énoncées.
Pour les résines sulfonate, l'affinité pour un cation augmente avec la charge de celui-ci :
Pour différents cations de même charge et appartenant à une même famille du point de vue chimique, les résines sulfonate marquent une préférence pour les ions solvatés dont les rayons sont les plus petits, par exemple :
La solvatation varie en effet en sens inverse du rayon cristallographique ; ainsi, dans un cristal, le rayon du lithium est plus petit que celui du sodium, tandis qu'en solu […]
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