Молекулярные сита кристаллические

Из числа промышленных адсорбентов для осушки газов применяются силикагель, алюмогель (активированная окись алюминия), активированный боксит и молекулярные сита 4А и 5А. В последнее время молекулярные сита получили широкое распространение пе только для осушки, но и во многих других процессах нефтепереработки и нефтехимии. Молекулярные сита представляют собой кристаллические цеолиты (водные алюмосиликаты кальция, натрия и других металлов), обладающие высокой избирательностью адсорбции по размерам молекул, в результате чего молекулы малых размеров адсорбируются предпочтительно по сравнению с крупными молекулами. В противоположность обычным адсорбентам типа алюмогелей или силикагелей поры в кристаллической решетке молекулярных сит отличаются идеальной однородностью размеров, и поэтому можно количественно отделять мелкие молекулы, проникающие внутрь этих пор, от более крупных. Вследствие того что адсорбция на них представляет собой своеобразное просеивание смесей молекул с их сортировкой по размерам, они получили название молекулярные сита . Характеристика адсорбентов, применяемых для осушки газа, приведена в табл. 31. [c.159]

Адсорбенты типа молекулярных сит — кристаллические вещества, кристаллы которых пронизаны порами молекулярных размеров. Особенность данных адсорбентов — однотипность размера [c.163]

Иониты. Эти адсорбенты представляют собой как природные, так и синтетические неорганические и органические вещества. К природным ионитам относятся цеолиты, глинистые минералы, ископаемые угли и др. Синтетическими ионитами являются плавленые цеолиты и молекулярные сита (цеолиты с правильной кристаллической структурой), ионообменные смолы, активированные минералы и органические вещества и др. [c.565]

Выручили цеолиты. Их еще часто называют молекулярными ситами. Первоначально их применяли для разделения молекул различных углеводородов, используя различия в их пространственной структуре. Цеолиты — это практически те же алюмосиликаты, но при их изготовлении удается регулировать длину пор, их диаметр и количество на единицу объема или поверхности. Кроме того, в кристаллическую решетку алюмосиликатов можно вводить другие элементы (в основном, редкоземельные), которые модифицируют активные центры, находящиеся в определенных точках цеолита. От этого существенно зависят адсорбционные свойства цеолита — какие молекулы и с какой энергией он может адсорбировать в порах или на поверхности и какие деструктивные превращения с ними производить. [c.83]

При адсорбционной осушке газов в качестве твердых поглотителей применяются силикагель, активная окись алюминия (в частности, активированный боксит), твердый хлористый кальций, а в последнее время — природные и синтетические адсорбенты, получившие название молекулярных сит, — кристаллические вещества с мельчайшими порами строго определенных размеров, соизмеримых с размерами молекул (см. гл. 13, 3). [c.441]

Адсорбенты типа молекулярных сит—кристаллические вещества, кристаллы которых пронизаны порами молекулярных размеров. Особенность данных адсорбентов — одинаковый размер пор. В эти поры способны проникать и удерживаться там только вещества, у которых поперечный размер молекул меньше размера пор. [c.57]

Цеолиты с более рыхлой структурой (размеры пустот относительно велики — от 3 до 6 А) могут включать не только ионы, но к некоторые молекулы (инертных газов, СОз, N1 3, Ог, N3, углеводородов, спиртов и др.). Благодаря самой природе кристаллической решетки (которая у цеолитов всегда существует до начала процесса включения) включение молекул в пустоты имеет адсорбционный характер и меньше зависит от формы пустот кристаллической решетки. Однако знание размеров этих пустот позволяет подобрать соответствующие цеолиты при разделении углеводородов в зависимости от размеров их молекул. В настоящее время налажено производство цеолитов (молекулярных сит) с поперечным сечением пустот от 4 до 11 А. Так, цеолиты, содержащие Ыа, служат для разделения молекулы сечением менее 4 А, а содержащие Са, разделяют молекулы сечением менее 5 А. [c.83]

Молекулярные сита являются кристаллическими алюмосиликатами, принадлежащими к классу соединений, называемых цеолитами. Цеолитные минералы известны уже около 200 лет, но только через 100 лет после открытия первого цеолита было установлено, что они обладают ионообменными свойствами, [c.366]

Для разделения, очистки и осушки различных газовых и жидких смесей все более широкое применение находит адсорбция на молекулярных ситах (синтетических или природных цеолитах), т. е. кристаллических алюмосиликатах щелочных металлов. При дегидратации цеолитов в их кристаллах образуются полости с входными окнами строго определенных размеров для цеолита каждого типа. [c.408]

Для разделения смеси газов или соединений с низкой температурой кипения применяют следующие адсорбенты активированный уголь, силикагель, окись алюминия, природные и искусственные силикаты, а также молекулярные сита. Последние представляют собой дегидратированные, искусственно приготовленные цеолиты с геометрической однородностью структуры и постоянством межмолекулярных расстояний. Так, межмолекулярное расстояние сита типа 4А, представляющего собой кристаллический алюмосиликат натрия, составляет 4 А, а у сита типа 5А — кристаллический алюмосиликат кальция — 5 А. [c.279]

Молекулярные сита типа 4А и 5А обладают весьма высокой термической стабильностью. В течение непродолжительных периодов их можно нагревать до 700°С без изменения кристаллической структуры или адсорбционных свойств. Однако, поскольку содержание окиси алюминия в этих материалах типа А сравнительно велико, они разлагаются под действием кислот или при адсорбции кислотных газов. При сушке газов, содержащих хлор, хлористый водород, сернистый ангидрид или окись азота, кристаллическая структура и адсорбционная емкость этих материалов быстро утрачивается. [c.202]

Цеолиты. Синтетические сорбенты со строго определенным размером пор в кристаллической решетке называются молекулярными ситами или цеолитами 140]. Кристаллическая решетка цеолитов состоит из кремний-алюмо-кислородных кубооктаэдров, связанных в простой кубической координации (тип А) или в более рыхлой тетраэдрической координации (тип X). Сорбироваться цеолитами могут в основном вещества, молекулы которых способны проникнуть внутрь кристаллической решетки. В соответствии с этим молекулярные сита могут сорбировать вещества с линейной структурой (нормальные углеводороды) и не сорбировать изосоединения. [c.78]

Цеолиты (молекулярные сита) — пористые кристаллические алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов (как природные, так и синтетические). Известны четыре типа цеолитов (А, X, Y, М), имеющие различное кристаллическое строение. В зависимости от характера катиона, цеолиты обозначаются КА, NaA, СаМ, NaX, KY, aY, [c.150]

Наряду с образованием гидратов для обезвоживания используют также явления адсорбции, например, в так называемых молекулярных ситах. В кристаллической решетке молекулярных сит алюмосиликат-ионы расположены в виде сшитых колец, в результате чего образуются многочисленные трубчатые поры. Воду, находящуюся в этих [c.499]

Итак, молекулярные сита — это однороднопористые кристаллические структуры, состоящие из диоксида кремния, оксида алюминия и оксидов одно- или двухвалентного металла, природа, последнего определяет радиус пор и, следовательно, сорбционные свойства цеолита. Путем ионного обмена получают молекулярные сита с различными размерами пор. [c.171]

Молекулярные сита выпускаются с порами диаметром 4, 5 10 и 13А с кристаллической решеткой типа А и X, например СаА (5 А) и СаХ (1оА). [c.50]

Молекулярные сита, или цеолиты, являются алюмосиликатами щелочных металлов. Цеолитами сорбируются в основном вещества, молекулы которых могут проникать внутрь кристаллической решетки. Цео- [c.620]

Наиболее употребительны молекулярные сита двух типов — 4А и 5А (соответствуют адсорбентам с эффективным диаметром пор около 4А и около бА). По своему составу сита типа 4А представляют собой кристаллический алюмосиликат натрия и сита 5А — кристаллический алюмосиликат кальция (отно сятся к синтетическим цеолитам). [c.68]

Молекулярные сита относятся к соединениям, известным в технике под названием цеолитов. Эти материалы представляют собой гидратированные кристаллические алюмосиликаты металлов. Их исключительной особенностью является способность терять кристаллизационную воду без изменения кристаллической структуры или с весьма незначительными ее изменениями. В дегидратированном состоянии кристаллы моле-198 [c.198]

Молекулярные сита типа АШ-500 термически стойки при кратковременном нагреве до 700°С и не обнаруживают изменения кристаллической структуры или адсорбционных свойств под действием водных растворов с рН 2,5. Многократный контакт с безводным хлористым водородом или насыщенной хлористым водородом водой в сочетании с регенерацией при 300—325°С и продувкой воздухом не влияет на кристалличность или адсорбционную емкость. [c.203]

Молекулярные сита типа У. Молекулярные сита типа V, которые еще не выпускаются в промышленном масштабе, обладают такой же кристаллической структурой, как сита X, но отличаются по химическому составу в них ионы алюминия в окисноалюминиевых тетраэдрах кристалла изоморфно замещены ионами кремния. Вследствие меньшего содержания окисноалюминиевых тетраэдров в ситах типа V соответственно уменьшается и число катионов металлов, В то время как в ситах типа X отношение двуокиси кремния к окиси алюминия равно около 2,5, в ситах типа V это отношение изменяется от 3 примерно до 6 в зависимости от степени изоморфной замены окиси алюминия окисью кремния в кристаллической структуре. [c.204]

Непосредственным введением металла в кристаллическую структуру молекулярных сит путем испарения металла и адсорбции и конденсации этих паров в полостях и порах кристалла. [c.221]

Молекулярные сита представляют собой кристаллические цеолиты, получаемые синтетическими методами и обладающие необычными адсорбционными свойствами. Важнейшим из этих свойств является высокая избирательность адсорбции по размерам молекул, в результате чего молекулы малых размеров адсорбируются предпочтительно но сравнению с крупными молекулами. Эти свойства используются в промышленности для разделения некоторых систем, весьма трудно разделяемых нри помощи других способов, например для выделения углеводородов нормального строения из смесей с углеводородами изостроения или циклическими. Промышленное производство молекулярных сит началось в 1954 г. Они вырабатываются для самых различных и непрерывно расширяющихся областей использования фирмой Линде (филиал компании Юнион карбайд корпорейшн ) по ряду патентов, охватывающих как состав продукта, так и процесс его производства [15]. [c.66]

Молекулярные сита — кристаллические цеолиты, т. е. натриевые и калиевые соли алюмосиликатов они при нагревании теряют гидрат-ную воду, и в их кристаллической решетке образуются поры молекулярных размеров. Такие одинаковой величины поры способны связывать небольшие молекулы, в частности воду, а молекулы большей величины ими не связываются. Этот обратимый эффект сита (отделение малых молекул от больших) обеспечивает связывание воды, содержащейся в растворителе. Хотя молекулярные сита чувствительнь по отношению к сильным кислотам, их можно использовать в сравнительно широком интервале pH (от 5 до 11). [c.241]

Эти явления можно проиллюстрировать практическими примерами. Если газом-носителем служит диоксид углерода (аммиак, вода, пар и др.), а адсорбентом — активный древесный уголь, хуже сорбируемые газы дают симметричные пики (например, аргон) или пики с острым фронтом (например, водород), в то же время те газы, которые сорбируются сильнее, чем диоксид углерода (например, пропан), дают несимметричные пики со значительным хвостом . Такая же картина наблюдается в том случае, если адсорбентом служит тот же активный уголь, а газом-носителем — водород при пониженной температуре (—196°С). В этих условиях неон, который сорбируется слабее, образует пик с отвесным фронтом, а аргон, который сорбируется сильнее, дает хвост . Если в качестве адсорбентов используются силикагель, оксид алюминия, алюмосиликаты и т. д., диоксид углерода сорбируется сильнее, чем пропан, и только более тяжелые, чем бутан, углеводороды дакуг хвосты время удерживания всех газов при этом, как правило, уменьшается. Однако наиболее узкие поры активного древесного угля, имеющего большую удельную поверхность, блокируются диоксидом углерода, что препятствует разделению смеси газов Аг—О2—N2, но, заменив диоксид углерода на водород, можно отделить Аг—О2 от N2 особенно при пониженной температуре. На молекулярных ситах, кристаллическая решетка которых пронизана геометрически однородными порами молекулярных размеров, разделение пар 02- -К2 происходит очень легко, если газом-носителем служит Н2, Не или Ке в этих условиях можно разделить целый ряд газов. Если газом-носителем служит СО2 или N20, молекулы этих газов заполняют внутренние поры, и в результате полностью отделить один постоянный газ от другого невозможно. [c.347]

Синтетические цеолиты сорбируют лишь те соединения, молекз лы которых способны проникнуть в поры кристаллической решетки. Для сушки газов и органических растворителей наиболее широко используют молекулярные сита марок КА и NaA (диаметр пор, соответственно, 30 и 40 нм), выпускаемые в виде гранул цилиндрической и сферической формы. Цеолиты КА адсорбируют воду, аммиак и не задерживают молекулы больших размеров, поэтому могут быть использованы для сушки растворителей с небольшой молекулярной массой (метиловый, этиловый и изопропиловый спирты, ацетон, ацетонитрил). Для растворителей с более крупными молекулами пригодны молекулярные сита марки МаА. [c.170]

Разделение жидких и газообразных смесей с помощью синтетических цеолитов основано на особенностях кристаллического строения последних, т. е. на строго определенном, моноднсперсном размере наружных пор макрокристаллов в сочетании с наличием довольно значительных внутренних полостей, соединенных каналами с входными порами. При этом размеры пор цеолита соизме-шмы с размером молекул большинства органических веществ (10 —10" мкм). Лри соприкосновении смеси веществ с макрокристаллом цеолита молекулы с размером, меньшим диаметра пор, проходят внутрь полостей и задерживаются там за счет адсорбционных сил, в то время как молекулы больших размеров отсеиваются (в связи с этим цеолиты и некоторые другие аналогичные адсорбенты получили название молекулярных сит). Подавая затем к поверхности цеолита вместо исходной смеси соответствующий десорбент (элюент), также проходящий через поры цеолита и способный вытеснить ранее адсорбированные молекулы, можно с любой необходимой четкостью разделить исходную смесь. Поскольку цеолиты являются довольно дорогим сорбентом, применение их на практике рентабельно лишь при нахождении условий, обеспечивающих длительный срок работы (порядка года). [c.307]

Молекулярные сита МаХ имеют размер пор 0,8 нм, проникновение в которые разветвленных алканов и циклоалканов несколько затруднено. В то же время молекулы нормальных алканов сво бодно диффундируют внутрь кристаллической структуры адсорбента и энергия адсорбции для них больше, чем для разветвленных алканов и циклоалканов. [c.129]

В последнее время все большее применение в качестве адсорбентов и катализаторов находят цеолиты, как природные, так и синтетические. Цеолиты — это алюмосиликаты, обладающие строго регулярной кристаллической структурой. Каркас кристалла цеолита состоит из структурных тетраэдрических элементов 8104 и А1О4 , соединенных между собой общими атомами кислорода. Отрицательный заряд каркаса благодаря наличию в нем трехзарядного алюминия компенсируется зарядом катионов щелочных и щелочноземельных металлов, располагающихся в полостях структуры. В зависимости от кристаллической структуры окна этих полостей имеют размеры 0,4—1,1 нм (соизмеримые с размерами молекул). Поэтому на цеолитах могут адсорбироваться только те вещества, молекулы которых имеют размер по наименьшей оси (критический диаметр) меньше диаметра окна полости. Отсюда второе название цеолитов — молекулярные сита. Цеолиты жадно поглощают воду, и поэтому широко применяются для осушки газовых и некоторых жидких сред. При нагревании вода из них испаряется, с чем и связано нх название — цеолиты (кипящий камень — кипеть, литое — камень). Цеолиты научились синтезировать совсем недавно (1948). Особенностью их синтеза является процесс кристаллизации после получения алюмосиликагеля. [c.130]

Необходимость глубокой очистки и выделения компонентов нефтяных фракций заставила обратить особое внимание на синтетические адсорбенты — алюмосиликаты и особенно на цеолиты, обладающие высокой избирательностью. При помощи цеолитов можло разделять продукты по размерам их молекул поэтому их называют молекулярными ситами. Имеются и природные цеолиты—шабазит, модернит и др. Однако их природные запасы не могут обеспечить потребность в адсорбентах с высокой избирательностью. Цеолиты способны к катионному обмену и прочно удерживают воду, которая в ыделяется при нагревании без разрушения кристаллической структуры адсорбента. При обмене катионов свойства-деолита изменяются. [c.240]

Минеральные иониты. Природные минеральные иониты являются, как правило, кристаллическими силикатами, жесткая решетка которых несет избыточный заряд. Наиболее важными представителями этой группы ионитов являются цеолиты, способные к обмену катионами. К ним относятся минералы анальцим, шабазит, гармо-том, гейландит, натролит и некоторые другие. Все они обладают правильной пространственной сетчатой структурой со сравнительно большими расстояниями между узлами решетки. Роль противоионов играют ионы щелочных и щелочно-земельных металлов. Вследствие жесткости структуры цеолиты слабо набухают, а их противоионы малоподвижны. Катионы и нейтральные молекулы больших размеров не могут проникать в решетку цеолитов, вследствие чего цеолиты обладают ситовым эффектом и применяются в качестве ионных или молекулярных сит. [c.112]

Все большее значение приобретают синтетические кристаллические алюмосиликаты щелочных металлов в качестве ионных или молекулярных сит (например, типа цеосорб , изготовляе- [c.251]

HOHHJOBblE СИТА - природные и синтетические минеральные иониты, например алюмосиликаты, слабо набухают в воде к имеют регулярную кристаллическую решетку, образуемую ионами кремния или алюминия. Ионы щелочных или щелочноземельных металлов мигрируют в узких каналах кристаллической решетки и могут обмениваться с ионами, находящимися в растворе, но только в том случае, если диаметр этих гидратированных ионов столь мал, что они могут проникнуть в каналы кристаллической решетки. Этим пользуются для извлечения из раствора малых ионов и отсеивания более крупных. Полимерные И. с. применяются для отделенйя антибиотиков или витаминов от минеральных солей, для разделения на фракции полимерных ионов й т. д. (см. Молекулярные сита). [c.111]

Кристаллические пористые адсорбенты характеризуются наличием дальнего порядка в решетке. Типичные представители их — цеолиты. — природные алюмосиликатные материалы. В настоящее время их получают в промышленном масштабе синтетическим путем. Структурными элементами цеолитов различных классов являются тетраэдры (510правильные структуры второго порядка (обычно из 24 первичных единиц) с трубчатыми полостями, строго определенного для каждого класса диаметра в диапазоне 4—16 А. В эти длинные лолости проникают адсорбирующиеся молекулы, если соотношение размеров молекул и полостей не создает стерических препятствий. Таким образом, цеолиты могут применяться в качестве молекулярных сит, сорбирующих лишь определенные компоненты из газовой смеси. [c.167]

Адсорбенты — осушители можно разделить на бокситы — природные минералы, состоящие в основном из оксида алюминия (AI2O3) активированный оксид алюминия — очищенный боксит гели — вещества, состоящие из оксида кремния или алюмогеля молекулярные сита — цеолиты (натрий-кальциевые силикаты). Для адсорбентов характерна развитая внутренняя поверхность (500—800 м г), которая создается капиллярами или кристаллической решеткой она несоизмеримо больше внешней поверхности адсорбента. В табл. III. 1 приведены свойства адсорбентов, применяемых для осушки природных и нефтяных газов [4]. [c.129]

Кристаллическая структура цеолита представляет собой пространственную решетку, образованную тетраэдрами 8104 или А104- Тетраэдр окиси алюминия по размерам несколько больше, чем тетраэдр кремнезема. Однако в структуре цеолита ион алюминия может изоморфно замешать ион кремния в тетраэдре кремнезема. Тетраэдр окиси алюминия несет отрицательный заряд поэтому положительный заряд, несомый катионом металла, связан с каждым тетраэдром окиси алюминия в кристалле. Эти катионы металлов и обусловливают возможность некоторого изменения размера пор в структуре цеолита. Они, вероятно, обусловливают также весьма большие силы избирательной адсорбции, характерные для молекулярных сит. Каталитическую активность молекулярных сит можно регулировать и изменять заменой катионов, содержащихся в кристаллической структуре. [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология