Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Амфлетт Ч. -> "Неорганические иониты" -> 18

Неорганические иониты - Амфлетт Ч.

Амфлетт Ч. Неорганические иониты. Под редакцией Академика В.В. Тананаева — М.: Мир, 1966. — 188 c.
Скачать (прямая ссылка): neorg-ionits.djvu
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 52 >> Следующая

Цеолиты
63
Таблица 9
Состав и ионообменные емкости некоторых цеолитов |1|
Цеолит
Состав '
Емкость 2, мг-экв/г
а) Волокнистые
Эдингтонит
Натролит
Сколесит
б) Слоистые
Стилбит Хейландит
в) Трехмерные
Аиальцит Морденит Шабазит Фоязит
г) Типа полевого шпата
Люсит Содалит Ультрамарин Канкринит
Ва [АІзБізОю] • 4НаО n32 [А128і3О10] • 2Н20 Са [АІ28і3О10] ¦ ЗН20
(N8, Са1/г) [А15і308] • ЗН20 Са [А128і6016] ¦ 5Н20
N3 [АІ5і2Ов] • Н20 (Са1Д, N3) [А15і5012] • 3,ЗН20 (Са.д, N3) [АіБігСд • ЗН20 (Са, Ш2) [А125і5014І-6,6Н20
К [АІ5і206]
n3 [Аі5і04] • 2/зКаС1
Кта [А15Ю4] ¦ 7з^28*
(n3, Са1/г) [А15Ю4]. 2/3 (№2,Са) С03
3,90 5,30 5,00
3,20 3,30
4,50 2,30 4,00 3,90
4,60 9,20 8,30 10,90
1 Каркасная часть соединений заключена в квадратные скобки. Действительные формулы могут отличаться от приведенных вследствие переменного содержания воды или изоморфных замещений типа ЫаА1 ^2. в1.
2 Емкости получены для гидратированных форм.
широк, и в некоторых случаях наблюдается заметная разница между максимальными и минимальными размерами каналов данного материала (табл. 10). Жесткость структуры отчетливо иллюстрируется приблизительно постоянными размерами элементарных ячеек для различных катионных форм одного и того же минерала (табл. 11). Наибольшие изменения наблюдаются у минералов с малыми каналами, например ~5%-ное в ультрамарине и ~0,8%-ное в шабазите и фоязите.
14 LI к лет iji
Таблица 10
Диаметры свободных полостей некоторых цеолито*в [1]
Цеолит Максимальный диаметр, A Минимальный диаметр, A
Содалит ~6,6 ~2,2
Шабазит ~7,3 ~ 2,2—3,2
Сита типа Linde — 11,8 ~4,2
Фоязит — 12 ~9
Таблица 11
Размеры элементарных ячеек некоторых катионных форм цеолитов [IJ
Цеолит Катионная форма Размеры элементарной ячейки, Л
Ультрамарин 75% L1+, 25% Ag+ 8,77
(кубическая) Ag+ 8,97
Na+ 9,0S
80% К+,20% Ag+ 9,25
с а с/а
Шабазит (гекса- Na+ 15,25 13,90 1,097
гональная) Ag+ 15,10 13,86 1,089
Ca2+ 15,00 13,85 1,083
Ba2+ 15,20 13,86 1,089
Фоязит (кубиче- Na + 24,8,
ская) K + 25,03
Ag+ 24,9,
Tl + 25,06
Ca2+ 24,87
Sr2+ 25,0,
Ba2+ . 24,98
Цеолиты
65
Цеолиты как молекулярные сита
Пористое строение цеолитов позволяет использовать их для сорбции газов и паров при соответствующих температурах, если размеры каналов и полостей
0 2 4 6 8 »0
Время, мин
Рис. 10. Относительные скорости сорбции различных газов на Са2+-форме морденита при —185° [3]. Для сравнения представлена сорбция кислорода при —78°.
О Не, Э Hj, • Ne, ? 02, X Na, + Аг, д Oj при -78".
пригодны для этих целей. Благодаря жесткости структуры и легкости, с которой могут изменяться размеры каналов при изменении ионной формы цеолита, их специфичность в отношении сорбции газов может быть изменена почти до желаемой степени [2]. На рис. 10 и 11 представлены скорости диффузии ряда газов в морденит и одного и того же газа (аргона) в различные катионные формы морденита [3]. На этих рисунках сорбция газа представлена как функция (время)2; это сделано для удобства, так как
5 Ч. Амфлетт
66
Глава 3
найдено, что первоначально сорбция подчиняется параболическому закону (см. стр. 88). Наиболее характерные черты процесса сорбции, представленного на рисунках, таковы: 1) для данной катионной формы сорбента сорбция уменьшается с ростом диаметра
Рис. 11. Относительные скорости сорбции аргона при —78° на различных катионных формах мор-денита [3].
О Ц+, • Иа+, © Ва2+, х К+, + Са2Ч>\
атома или молекулы газа, причем большие молекулы могут вообще не сорбироваться; 2) для данного газа сорбция понижается, если диаметр канала уменьшается за счет увеличения диаметра катиона, находящегося в нем, или за счет введения внутрь каналов молекул воды и анионов.
Измерения теплот сорбции бензола и н-гексана на. различных катионных формах Linde Sieves А и X при температурах от 260 до 482° показывают, как резко меняется сорбируемость, когда натрий заме-
Цеолиты
67
щается другими катионами [21]. Для Li+-, Na+- и К+-форм указанных сит теплоты сорбции равны 16,0 и 12,0 ккал/моль для бензола и н-гептана соответственно, в то время как значения теплот сорбции бензола Ме2+-формами равны 11,6 (Mg2+), 21,8 (Са2+), 11,2 (Zn2+), 23,3 (Sr2+), 24,0 (Cd2+) и 10,0 (Ва2+). Высокое значение теплоты сорбции, наблюдаемое для кадмиевой формы, приводит к очень высоким отношениям ретенций для смесей бензол — н-гексан и ге-ксен-1 —н-гексан и наводит на мысль, что эта форма материала окажется пригодной для газовой хроматографии при высоких температурах.
В соответствии с минимальными размерами диаметров промежуточных каналов Баррером [2] были введены три категории молекулярных сит. Однако следует отметить, что эта классификация не точна, так как сорбционная способность некоторых сит, имеющих каналы больших размеров, но вода из которых полностью удалена, может быть сходна с сорб-ционной способностью цеолитов, имеющих узкие каналы. При тщательном выборе катионных форм цеолита их можно эффективно использовать для широкого ряда хроматсграфических разделений. Область применения данного метода может быть значительно расширена путем использования его при различных температурах, так как две молекулы, сорбирующиеся с одинаковыми скоростями при одной температуре, могут иметь совершенно разные скорости сорбции при понижении температуры сорбции. Так как сорбционная емкость цеолитов обычно намного больше для полярных молекул, чем для неполярных, то разделить эти две группы соединений очень легко. Это различие в сорбции позволяет использовать цеолиты для осушки газов. Создание в последние годы молекулярных сит типа Linde (см. стр. 75) позволило проводить такие процессы в заводских масштабах. Более того, при использовании для осушки газов молекулярные сита имеют большие преимущества по сравнению с такими реагентами, как активированная окись алюминия и силикагель, в особенности там, где требуется эффективно
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 52 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed