Функциональные группы на алюмосиликатах

Наиболее ценными свойствами обладают трехмерные цеолиты, полимерные тела, структура которых подобна структуре полевых шпатов. Рыхлые полианионные решетки этих кристаллических тел содержат множество пустот молекулярного размера. Большие полости и каналы, ведущие на поверхность кристалла (окна), имеют строго определенные размеры и в обычном состоянии заполнены молекулами воды и катионами металлов. При нагреве трехмерных цеолитов в вакууме они теряют воду, их внутренние полости освобождаются и могут быть заняты другими молекулами, размеры которых позволят им пройти через окна. Жесткие алюмосиликатные решетки не изменяются при удалении воды из цеолита, и это дает возможность получать пористые кристаллы сорбента со строго определенными размерами окон. Сорбируемые молекулы, особенно полярные, удерживаются в пустотах кристалла силами Ван-дер-Ваальса или электростатическим взаимодействием с функциональными группами алюмосиликатов. [c.158]

Такая точка зрения на глинистые минералы как природные неорганические полимеры представляется весьма плодотворной. Общность принципов построения силикатных и органических соединений отмечалась еще В. И. Вернадским, создавшим гипотетические алюмо-силикатные циклы. Как и у органических полимеров, строение макромолекул, их связи, активные функциональные группы, степень полимеризации определяют свойства глинистых минералов. Подобно тому как интенсивность взаимодействия органических полимеров со средой, в частности растворимость, падает с увеличением степени полимеризации и переходом от линейных структур к разветвленным или сшитым, также и у алюмосиликатов по мере их усложнения падает способность к пептизации, особенно при сшивке пакетов атомами кислорода. Полностью пропадает это свойство у силикатов с жестким трехмерным каркасом (полевых. шпатов, кварца и т. п.). Наличие функциональных групп определяет физико-химическую активность как органических полимеров, так и алюмосиликатов и взаимодействие между их цепями или слоями. [c.19]

Ионы тяжелых металлов способны специфически адсорбироваться почвами с образованием относительно прочных связей координационного типа с некоторыми поверхностными функциональными группами. Так, при взаимодействии ионов тяжелых металлов с поверхностными ОН-группами алюмосиликатов или гидроксида алюминия возможно образование следующих соединений [c.95]

К природным неорганическим ионитам относят кристаллические силикаты типа цеолитов шабазит, глауконит и др. И.ч каркас представляет собой правильную сетчатую структуру алюмосиликата, в порах которой располагаются ионы щелочных или щелочноземельны.х. металлов, выступающие в роли противоионов. К обмену анионов способны некоторые минералы, например апатит. Природными ионитами органического происхождения являются, например, содержащиеся в почве гу.миновые кислоты — высокомолекулярные соединения с различными функциональными группа.ми, способными к ионному обмену. Они обладают амфотерными свойствами и поэтому могут обменивать как катионы, так и анионы. Природные иониты не нашли широкого технического применения, так как имеют ряд недостатков, в частности, они химически нестойки и не обладают достаточной механической прочностью. [c.199]

Таким образом, уже в 1950-е гг. стало ясно, что химическое модифицирование, в принципе, может быть использовано для направленного изменения химических свойств поверхности, прежде всего ее гидрофильности и гидрофобности. Однако еще не было речи об использовании этого приема обработки поверхности для получения материалов и изделий, обладающих заданными химическими свойствами. Проведение поверхностных реакций использовалось тогда для определения природы и концентрации функциональных групп на кремнеземах, алюмосиликатах, графите, саже. Необходимо было исследовать химическую природу поверхности твердых тел. Поэтому в 50-60-е гг. основные усилия специалистов были направлены на детальное изучение состава и свойств функциональных групп поверхности, а также пористой структуры твердых тел (см., напр., обзорные работы [5-8]). [c.12]

Тины и свойства ионообменников. Ионообменниками называют такие соединения, которые содержат фиксированные функциональные группы и подвижные противоионы. Последние могут обратимо обмениваться с другими ионами того же заряда, не изменяя физические свойства нерастворимой матрицы. Ионообменниками могут быть органические и неорганические соединения. В качестве матрицы могут быть использованы алюмосиликаты, синтетические смолы, полисахариды, белки и целлюлоза. [c.107]

Адсорбция углеводородов, а также полЯ рных веще1ств алюмосиликатами повышается с увеличением их молекулярной массы, а при одной и той же молекулярной массе —с увеличением числа циклов в мол вкуле и степени разветвленности их боковых цепей. Смолы, растворимые в феноле, адсорбируются лучше, чем нерастворимые, так как содержат больше гетероатомов, функциональных групп и а1роматических циклов [3, 11]. Из серосодержащих соединений алюмосиликатами хорошо адсорбируются сульфиды, несколько хуже — тиофены. Адсорбция сульфидов с повышением температуры выкипания масляной фракции ухудшается, а тиофе-нов, наоборот, — улучшается, что, вероятно, связано с измененн-ем строения этих соединений по мере повышения температуры их кипения. Результаты адсорбции сульфидов и тиофенов из масляных ф ра, кций туймазинской нефти алюмосиликатным адсорбентом [c.265]

Тип II— специфические адсорбенты с локализованными на поверхности положительными зарядами или другими электроноакцепторными центрами. Это, в частности, соли, у которых положительный заряд сосредоточен в выдвинутых на поверхность катионах малого радиуса, а отрицательный распределен в больших комплексных анионах, как в BaS04 и алюмосиликатах. К этому типу относятся также адсорбенты, на поверхность которых выходят функциональные группы протонных кислот, например гидро-ксилированная поверхность кремнезема, а также адсорбенты с протонными кислотными центрами. Если на таких адсорбентах молекулы группы А в отсутствие химических реакций адсорбируются неспецифически, то молекулы групры В и группы D адсорбируются специфически. Доля вклада специфических взаимодействий в общую энергию адсорбции зависит от химического и геометрического строения молекулы и поверхности адсорбента и от температуры. [c.13]

Способностью к ионному обмену обладают некоторые природные соединения, например алюмосиликаты. Однако более широкое применение получили синтетические ионообменники, которыми обычно служат полимерные материалы. В качестве примера полимеров, служащих основой (матрицей) для ионитов, можно назвать сополимеры сти-)ола с дивинилбензолом и метакриловой кислоты с дивинилбензолом. онит состоит из матрицы, на которой имеется большое число функциональных групп. Последние или вводятся в мономер или в реакционную смесь при полимеризации, или прививаются к полимеру после полимеризации. Функциональные группы способны диссоциировать в растворе, при этом ионы одного знака заряда остаются на ионите, а ионы другого знака заряда переходят в раствор. В зависимости от того, какие ионы переходят в раствор, различают катиониты и аниониты. [c.348]

В процессе стабилизации мицеллы полифенолов выступают как самостоятельный, хотя и весьма лабильные структурные единицы, функциональные группы которых способны к взаимодействию с адсорбентом. Р. Пршибил [86] показал, что танниды, синтаны и кортаны являются активными хелатогенами, способными координироваться поливалентными катионами, поскольку в их молекуле содержатся бензольные ядра, скреплённые метильными мостиками, и имеется не менее двух функциональных групп, которыми они могут фиксироваться на реагирующих частицах. Хелатирующую активность усиливают конфигурации функциональных групп в ортоположении. По этому принципу действуют и такие классические комплексоны, как двухзамещенная натриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты (трилон Б, версенат). Ряд авторов (К. Блумфилд, Л. К. Бабко, И. В. Пятницкий и др.) подтвердил хелатоген-ную способность фенолов и образование ими внутрикомплексных соединений с поливалентными переходными металлами. Было показано, что галловая кислота, пирокатехин, пирогаллол и другие подобные им вещества даже разрушают силикаты и алюмосиликаты, образуя комплексы с металлами, входящими в их состав [68]. [c.136]

Наибольшее применение нашли синтетические ионообменные смолы, превосходящие по своей активности и химической стойкости сульфоуглн и алюмосиликаты. Химическая активность этих смол обусловлена наличием в их скелете функциональных групп, способных вступать в химические реакции с другими веществами. Смолы для ионного обмена можно рассматривать как особой группы электролиты, один из ионов которых вследствие большого молекулярного веса обладает малой подвижностью и нерастворимостью в отличие от остальных, весьма подвижных ионов. [c.16]

В многочисленных работах А. Н. Теренина с сотрудниками [5, 6] спектральными методами удалось установить oбpjэзoвaн.иe химических поверхностных соединений при изучении спектров поглощения как в видимой, так и в инфракрасной областях спектра. При адсорбции различных аминов, спиртов, альдегидов, и других органических веществ на силикагелях, алюмогеле, синтетических и природных алюмосиликатах экспериментально совершенно определенно установлено характерное взаимодействие функциональных групп адсорбирЪванных молекул с поверхностными гидроксильными группами. [c.235]

Нами было проведено исследование влияния способа приготовления на число функциональных групп и каталитическую активность алюмосиликат-ных и кремнециркониевых катализаторов в отношении реакции димеризации пропилена и изобутилена, а также дегидратации изопропилового спирта на алюмосиликатных и кремнециркониевых катализаторах [16—18] (рис. 1 и 2). [c.76]

Оеобьгй и достаточно распространенный случай взаимодействия полярных адсорбентов с молекулами газов, паров и жидкостей — образорание водородных связей. Такие связи возникают, например, на гидроксидированной поверхности силикагелей, оксидов и гидроксидов металлов (железа, алюминия, титана, хрома), на природных алюмосиликатах. Наряду с поверхностными гидроксильными группами, на сорбентах органической природы существуют и другие функциональные группы содержащие атомы с неподеленными. парами электронов, обычно карбоксильные,. а минные, возможно, карбонильные группы и ряд других Такие функциональные группы в относительно небольшом количестве существуют и на поверхности многих неполярных адсорбентов, в том числе и на поверхности стенок пор активных углей. Энергия Н-связи в 2—4 раза превышает энергию дисперсионного взаимодействия адсорбированных молекул с поверхностью, и поэтому адсорбция молекул, возникающая за счет водородной связи, преобладает над адсорбцией молекул, адсорбирующихся только под воздействием дисперсионных сил. Следовательно, на а 1С0рбенте, поверхность которого содержит доста- У точное количество функциональных групп, способных образовывать водородные связи, т. е. на гидрофильном адсорбенте, из водных растворов преимущественно будут сорбироваться молекулы воды, тем более, что и их концентрация в растворе и у поверхности раздела фаз во много раз превышает концентрацию Других компонентов раствора. В водных растворах образование водородных связей между молекулами растворенного вещества и воды дает наиболее значительный вклад в энергию сольватации, противодействующую концентрированию молекул растворенных веществ у поверхности раздела фаз наряду с энергией диполь-дипольного и иои-дипольного взаимодействия в растворе. [c.25]

В качестве ионообменных сорбентов применяются как сорбенты минерального происхождения (алюмосиликаты, силикаты, гидрат окиси алюминия, фосфат циркония и др.), так и органич. сорбенты (феноло-формальдегидные, полистирольные и др. катиониты с различными функциональными группами, амино-формальдегидные, иолиаминовые и др. аниониты—см. Иониты). [c.154]

Ионный обмен. Процесс обмена ионов, находящихся в твердой фазе с ионами раствора, называется ионным обменом. Твердое вещество при этом не растворяется в растворе. Это либо природные вещества, например, цеолиты и сложные алюмосиликаты щелочных или щелочно-земельных металлов М общей формулы М О (А Оз х X х8102 уН20), либо синтетические вещества. Синтетические вещества — это полимерные материалы, содержащие функциональные группы, например 80зН, ЫНзОН, при диссоциации которых в раствор поступают ионы одного знака, а на твердом веществе остаются заряды другого знака. Ионы, перешедшие в раствор, притягиваются к поверхности твердого тела электростатическими силами его заряженных частиц, и ионы могут замещаться другими ионами того же знака заряда. Вещества, которые способны обменивать свои ионы на катионы раствора, называются катионообменниками (катионитами), а на анионы раствора - анионообменниками (анионитами). [c.241]

С химической точки зрения, отдельные монокристаллы цеолитов представляют макромолекулы соответствующего алюмосиликата [2, 3], причем 81 — О — А1-0СТ0В кристалла — ото макрорадикал, а Н — О, Ма — О и другие группы — функциональные группы макромолекулы [3, 4]. [c.91]

Для сколько-нибудь сложных органических молекул на активных твердых катализаторах как без второго реагента, так и особенно в присутствии таких активных реагентов, какОз, H2SO4, Rj=R2, NO2 и т. д. в хемосорбционном слое нередко одновременно происходят ослабление и разрыв многих частных связей исходных молекул (С — Н, С—С, С — ОН, С — N и т. д.) с изомеризацией и образованием новых, подробнее не изученных связей и ассоциативных форм. Это, в частности, характерно для крекинга на алюмосиликатах и для мягкого окисления олефинов и ароматических соединений на смешанных окислах. получающихся сложных хемосорбционных продуктах может быть представлено несколько функциональных групп и могут сосуществовать разные типы связей и радикалов, которые являются зачатками различных устойчивых полупродуктов и конечных продуктов катализа. Подобное явление наблюдается, например, в возможности продолжения катализа некоторое время без притока новых количеств исходных веществ и в неожиданных продуктах изотопного обмена. Эти особые хемосорбционные коллективные системы могут служить промежуточной коллективной формой как для различных каталитических реакций, так н для закоксовывания поверхности катализатора [c.22]