Selective Ion Exchange in Supramolecular Channels in the Crystalline State

Artificial ion channels are of increasing interest because of potential applications in biomimetics, for example, for realizing selective ion permeability through the transport and/or exchange of selected ions. However, selective ion transport and/or exchange in the crystalline state is rare, and to the best of our knowledge, such a process has not been successfully combined with changes in the physical properties of a material. Herein, by soaking single crystals of Li₂([18]crown‐6)₃[Ni(dmit)₂]₂(H₂O)₄ ( 1 ) in an aqueous solution containing K⁺, we succeeded in complete ion exchange of the Li⁺ ions in 1 with K⁺ ions in the solution, while maintaining the crystalline state of the material. This ion exchange with K⁺ was selectively conducted even in mixed solutions containing K⁺ as well as Na⁺/Li⁺. Furthermore, remarkable changes in the physical properties of 1 resulted from the ion exchange. Our finding enables not only the realization of selective ion permeability but also the development of highly sensitive biosensors and futuristic ion exchange agents, for example.     

Bullet‐like Cu9S5 Hollow Particles Coated with Nitrogen‐Doped Carbon for Sodium‐Ion Batteries

Metal sulfides with excellent redox reversibility and high capacity are very promising electrode materials for sodium‐ion batteries. However, their practical application is still hindered by the poor rate capability and limited cycle life. Herein, a template‐based strategy is developed to synthesize nitrogen‐doped carbon‐coated Cu₉S₅ bullet‐like hollow particles starting from bullet‐like ZnO particles. With the structural and compositional advantages, these unique nitrogen‐doped carbon‐coated Cu₉S₅ bullet‐like hollow particles manifest excellent sodium storage properties with superior rate capability and ultra‐stable cycling performance.     

Vervielfachungsreaktionen mit Ionenaustauschern

Zusammenfassung Die Frage der chemischen Vervielfachungsreaktionen wird zunächst kurz diskutiert und eine Definition für den Begriff Vervielfachung gegeben. An den Beispielen der Bestimmung von Ca, Mg, Ca + Mg und Al, sowie der Anionen Cl^– und F^– wird die Anwendbarkeit von Kationen- und Anionenaustauschern zur multiplikativen Vervielfachung im Mol-Bereich gezeigt.Herrn Prof. Dr. E. Blasius zum 60. Geburtstag gewidmet     

Determination of trace amounts of EDTA by use of a CuO-loaded cation exchanger

Summary A copper(II) oxide loaded resin was prepared by treating Cu(II)-form ion-exchange resin (Dowex 50W-X4) with a hot alkaline solution. The column packed with the resulting black resin was stable in the pH range of 5.5–9.6 and suited for conversion of free EDTA to the equivalent amount of Cu(II)-EDTA chelate. The copper in the effluent was determined spectrophotometrically as the diethyldithiocarbamate and thus EDTA in 10^–5 M level was indirectly determined. The method was applied to the decomposition of metal-EDTA complexes on a H-form resin column (Dowex 50W-X8). The complexes of Ca(II), Mg(II), Cu(II), Pb(II), Hg(II), Ni(II), Co(II), Cd(II) and Zn(II) were effectively decomposed on the column even in the presence of a 100-fold amount of each metal ion. At a pH lower than 3, the liberated EDTA was fixed on the resin, but it was recovered quantitatively by washing with water. The recovery of EDTA from the Fe(III) complex was only several percent.

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Bestimmung von Spurenmengen EDTA mit Hilfe eines CuO-beladenen Kationenaustauschers

Zusammenfassung CuO-beladener Ionenaustauscher wurde durch Behandlung von Ionenaustauschharz Dowex 50W-X4 in Cu-Form mit heißer alkalischer Lösung hergestellt. Die mit diesem schwarzgefärbten Harz gepackte Säule war im pH-Bereich von 5,5–9,6 stabil und eignete sich zur Umwandlung vom freiem EDTA in die equivalente Menge des Cu(II)-EDTA-Chelats. Kupfer im Eluat wurde spektrophotometrisch als Diethyldithiocarbamat bestimmt und in dieser Weise konnte indirekt EDTA im 10^–5 M Bereich bestimmt werden. Die Methode wurde zur Zersetzung von Metall-EDTA-Komplexen an Dowex 50W-X8 in der H-Form angewendet. Die Komplexe von Ca(II), Mg(II), Cu(II), Pb(II), Hg(II), Ni(II), Co(II), Cd(II) und Zn(II) wurden auch bei Anwesenheit der 100fachen Menge jeden Metallions wirksam zersetzt. Bei pH<3 wurde das freigesetzte EDTA an das Harz fixiert, jedoch durch Elution mit Wasser quantitativ wiedergefunden. Beim Fe(III)-EDTA-Komplex wurden nur einige Prozente EDTA gefunden.

Dedicated to Prof. Dr. Fritz Umland on the occasion of his 60th birthday