Vraag 26

Als omiganan gecrosslinkt wordt, ontstaat een hydrogel. Een hydrogel is een vaste, onoplosbare stof die gebonden water bevat. Behalve water kan deze hydrogel ook\mathrm{UO}_{2}{ }^{2+}-ionen uit het zeewater binden. Zo kan de hydrogel\mathrm{UO}_{2}{ }^{2+}-ionen uit zeewater halen. Andere ionen in zeewater worden namelijk niet of in veel mindere mate aan de hydrogel gebonden.

Onderzoekers wilden de massa aan\mathrm{UO}_{2}{ }^{2+}-ionen bepalen die per gram hydrogel gebonden kan worden. Dit onderzoek werd als volgt uitgevoerd:

•Stap 1: Een bepaalde hoeveelheid hydrogel werd in een bak gelegd waar zeewater doorheen werd gepompt.

•Stap 2: Na enkele weken werd de hydrogel uit de bak met zeewater gehaald en spoelden de onderzoekers de hydrogel met gedestilleerd water.

•Stap 3: De hydrogel werd in een oplossing van de stof EDTA gelegd. Hierdoor kwamen de\mathrm{UO}_{2}{ }^{2+}-ionen weer los van de hydrogel en bonden aan EDTA-ionen.

•Stap 4:\mathrm{UO}_{2}{ }^{2+}-ionen werden weer losgemaakt van EDTA-ionen en de massa van de\mathrm{UO}_{2}{ }^{2+}-ionen werd bepaald.

In stap 3 kwamen de\mathrm{UO}_{2}{ }^{2+}-ionen los van de hydrogel omdat deze ionen beter binden met EDTA-ionen dan met de hydrogel. In het onderzoek werd een oplossing van het zout\mathrm{Na}_{2}-EDTA gebruikt. In figuur 1 is de structuurformule van de vaste stof\mathrm{Na}_{2}-EDTA weergegeven.

Na oplossen van\mathrm{Na}_{2}-EDTA in water ontstaan vrije EDTA-ionen. Deze ionen worden weergegeven met de formule\mathrm{Y}^{2-}. Door de pH te veranderen kan men\mathrm{Y}^{2-}-ionen omzetten tot\mathrm{Y}^{4-}-ionen. Per\mathrm{Y}^{4-}-ion kan één\mathrm{UO}_{2}{ }^{2+}-ion worden gebonden.