wordt het verschijnsel genoemd, dat sommige silicaten in contact met een oplossing, bijv. van natriumchloride, hieruit natrium-ionen opnemen, waartegenover een aequivalente hoeveelheid calcium-ionen uit het kristalrooster in de oplossing overgaat; dit proces is reversibel. Bodemmineralen, in het bijzonder de kleifractie, vertonen dit verschijnsel, dat van zeer groot belang is voor de bodemtoestand en de plantengroei.
Door deze uitwisseling van calcium tegen kalium wordt het kalium uit de kunstmest vastgelegd in de bodem en daarna kan dit kalium langzaam door de planten worden opgenomen. Zonder deze basenuitwisseling zouden de goed oplosbare kaliumzouten door het regenwater worden weggespoeld. Bij een overstroming door zeewater worden alle uitwisselbare calcium-ionen in de bodem vervangen door natrium-ionen. De aldus ontstane natron-klei geeft een veel slechter structuur aan de bodem dan de oorspronkelijke kalkklei, en kalium wordt slecht opgenomen. De schadelijke invloed van het zeewater wordt dus niet alleen door het aanwezige chloride veroorzaakt en uitspoeling van dit laatste betekent dus ook nog geen herstel van de oorspronkelijke toestand. Bij de met zeewater geïnundeerde polders in Zeeland heeft men dan ook onmiddellijk een grote hoeveelheid gips, calciumsulfaat, op de akkers gebracht om aldus de kalk-klei te regenereren. Door de betere bodemstructuur verloopt tegelijkertijd ook de uitspoeling van het chloride beter.Technisch zijn van belang kunstmatig verkregen silicaten, de permuDetcn, die deze basenuitwisseling in sterke mate vertonen. Deze worden gebruikt voor de ontharding van water, doordat de calcium-ionen in het water worden uitgewisseld tegen natrium-ionen. De permutiet-massa kan weer worden getegenereerd door een spoeling met een sterke oplossing van natriumchloride. In latere tijd zijn er ook stoffen gemaakt, die niet slechts basen, d.w.z. ionen van de alkali- en aardalkalimetalen uitwisselen, maar die in het algemeen positieve ionen uitwisselen tegen waterstofionen en andere stoffen die negatieve ionen uitwisselen tegen hydroxy 1 -ionen (z ionenuitwisselaars).
Wat de structuur van silicaten betreft die basenuitwisseling vertonen, hiertoe behoren in de eerste plaats de zeoliethen of natuurlijke permutieten en ook de ultramarijnen. Deze silicaten hebben tot structuur een netwerk van silicium- en zuurstofatomen, waarbij de laatstgenoemde in tetraëders rondom de eerstgenoemde gerangschikt zijn. Hier doorheen lopen kanalen, waarin zich de aikali-ionen bevinden, die aldus gemakkelijk het rooster kunnen verlaten. Een tweede groep zijn de mineralen, zoals het voornaamste kleimineraal montmorilloniet (z klei), waar de ionen tussen de lagen van het kristalrooster kunnen in- en uitgaan. Een derde groep, die het verschijnsel in veel geringere mate vertoont, omvat mineralen, die alleen aan het uitwendig oppervlak tot uitwisseling in staat zijn, zodat een merkbaar effect slechts optreedt bij een zeer fijne verdeling. Hiertoe behoren mica, glauconiet (groenzand), illiet en kaolien.
PROF. DR J. A. A. KETELAAR
Lit.: Hendricks, Ind. Eng. Chemistry 37 (1945) 625.
