Цеолиты как ионообменники

Во-вторых, аморфная матрица со значительно более крупными, чем у цеолита, норами обеспечивает транспорт реагирующих веществ к диспергированным в ней частицам активной фазы. Наконец, в ЦСК оба компонента — цеолит и аморфный алюмосиликат — являются ионообменниками. Это создает определенные предпосылки для межфазных переходов обменных катионов, приводящих к изменению кислотных и каталитических свойств ЦСК. [c.59]

Значение, равное 1 для Qs показывает, чтр цеолит в равной степени адсорбирует и ион А, и ион В Р>1—цеолит более избирателен к иону А Р<1—цеолит более избирателен к иону В. Таким образом, чем больше значение Qs, тем более селективен ионообменник для иона А. Оценки селективности позволяют легко определить применимость обменника для удаления одного или более ионов из воды. [c.216]

Помимо искусственных ионообменных смол, представляющих собой разнообразные высокомолекулярные органические соединения, в качестве ионообменников используют также некоторые природные и искусственные минералы (цеолит, глауконит и др.) и сульфированные угли. Эти вещества имеют, однако, меньшую поглотительную способность, чем смолы. Поглотительную способность выражают обычно в миллимолях иона на 1 г сухого ионита. Некоторые иониты обладают избирательной способностью, что позволяет осуществлять разделение ионов. [c.48]

В обзоре [513] обсуждается применение термодинамики и кинетики обменных процессов к некоторым конкретным системам, включающим наиболее важные в области катализа и адсорбции цеолит-ные образцы. Приведены результаты изучения емкости, сродства, селективности, констант равновесия ионного обмена на различных структурных типах пористых кристаллов. При сравнении ионообменных свойств синтетических цеолитов и смол представляется возможность выбора оптимального ионообменника для конкретного случая обмена [48Ы. [c.49]

В группе каркасных силикатов наряду с пол вьь ми шпатами большой интерес представляют цеолиты. Это структуры с рыхло построенным каркасом [(51, А1) Югр" в его полостях и каналах обычно располагаются ионы щелочных и щелочноземельных металлов, а также молекулы воды такие частицы очень слабо связаны с каркасом. Удерживаемые каркасом цеолитов частицы можно заменить другими, помещая цеолит в соответствующие растворы. Тетраэдрический каркас цеолитов при этом заметно не изменяется. Цеолиты являются, таким образом, ионообменниками. [c.134]

В качестве ионообменника для выделения s из радиоактивных сбросных растворов заводов, перерабатывающих ядерное горючее, используют клиноптилолит [30—32]. Для этих целей цеолит (частицы 0,25 мм) гранулируется с помощью связующей смеси на 50 вес. % цеолита добавляют 2,5 вес. % диатомитовой земли, 10 вес. % гидроокисей кальция и натрия и 37,5 вес.% воды. В работе [32] приведены условия экстрагирования цезия из клиноптилолита. Клиноптилолит применяется также для очистки сточных вод от аммонийных солей методом ионного обмена 133]. Из клиноптилолита рекомендуется получать огнеупорный материал, обладающий адсорбционными свойствами и ионообменной способностью. С этой целью его прокаливают при 500—700 °С и обрабатывают водным (сильнощелочным) раствором алюмината натрия при 50— 85 °С [34]. [c.16]

Таким образом, различные катионные формы цеолитов легко могут быть получены методом ионного обмена. При этом следует иметь в виду, что в цеолите всегда остается некоторое количество Ыа" . При использовании цеолитов как ионообменников для разделения смесей ионов всегда необходимо учитывать различные емкости цеолита по отношению к различным ионам. [c.90]

В первых работах по изучению явлений ионного обмена в почвах термин <<цеолит использовали неправильно, обозначая им все неорганические ионообменники. В 1845 г. Томпсон [19] провел ряд экспериментов, показавших, что определенные виды почв обладают способностью разлагать и поглощать аммонийные соли. Он обнаружил, что при пропускании раствора сульфата аммония через колонку, набитую почвой, в фильтрате появлялся сульфат кальция, а аммонийные соли поглощались почвой. Впоследствии Уэй [20] показал, что этот эффект связан с присутствием в почвах водных силикатов и что способностью обменивать в почвах кальций обладают только ионы аммония и калия. Уэй приготовил искусственный катионообменник на основе алюмосиликата натрия. Несколько лет спустя Эйхорн [21] опубликовал работу, в которой оп рассмотрел действие разбавленных растворов солей на силикаты и показал обратимость катионного обмена, открытого Уэйем. Эйхорп получил количественные данные о поведении природных цеолитов — шабазита и натролита — при обработке разбавленными растворами солей и обнаружил, что натрий и кальций могут обратимо замещать друг друга. [c.19]

Адсорбционные явления, наблюдаемые в раство )ах неэлектролитов, в значительной мере определяются концентрацией адсорбата. При низких его концентрациях адсорбция весьма напоминает адсорбцию газов, тогда как прн высоких концентрациях роль раствэрителя становится более явной. Адсорбцию электролитов в основном рассматривают как обмен компонентов двойного электрического слоя л 160 на поверхности непористого тела, либо в ионообменнике, например цеолите. [c.308]

Умягчение воды. Общеизвестным примером ионообмена является умягчение воды. Для этого процесса используют цеолит или катионитовую смолу в натриевом цикле. Регенерацию проводят обычной поваренной солью. В таком ионообменнике происходит простой обмен ионов натрия на ионы кальция и магния так, что вытекающая вода не будет содержать солей, образующих накипь, и не будет препятствовать действию мыла или других моющих средств. Умягчение воды является распространенным и хорошо известным процессом, который не нуждается в более обстоятельном рассмотрении, [c.135]

Химический анализ подтвердил уменьшение в цеолитах содержания натрия после действия на них растворов, содержащих соляную кислоту. При этом содержание натрия в цеолите уменьшалось с увеличением количества кислоты, добавленной к пробе. Следует отметить, что при увеличении степени декатионирования цеолитов наблюдалось незначительное уменьшение относительного содержания окиси кремния. Результаты анализа равновесных растворов приведены на рис. 2, из которого ясно, что действительно имеет место переход из цеолитов в раствор небольших количеств окиси кремния. Этот переход у цеолитов А и X увеличивается с уменьшением pH раствора (с увеличением степени декатионирования цеолита). У эрионита декатионированные формы более устойчивы и заметный выход окиси кремния начинается только в щелочных растворах. Переход окиси алюминия из цеолита в раствор также наблюдался нами, но заметные его количества ( < 10" молъ1г цеолита) обнаруживаются лишь при больших степенях декатионирования, когда отмечаются изменения в структуре кристаллов цеолита (цеолиты А и X). Аналогичные растворы холостого опыта окисей алюминия и кремния не содержали. Полученные результаты об устойчивости цеолитов в нейтральных и слабокпелых растворах заслуживают внимания и требуют дальнейших специальных исследований. Устойчивость цеолитов следует принимать во внимание при использовании их в растворах в качестве сорбентов и ионообменников. [c.39]

Во-первых, катализ на ЦСК имеет ряд особенностей, не характерных для чистых цеолитов. Здесь проявляется роль аморфной фазы, которая оказывает заметное влияние на стабильность кристаллической фазы цеолита и, следовательно, на каталитическую активность. Во-вторых, оба компонента — цеолит и алюмосиликат — являются ионообменниками. Это обстоятельство создает определенные предпосылки для межфазных переходов обменных катионов, которые приводят к соответствующим изменениям кислотных и каталитических свойств цеолитсодержащих систем. В-третьих, в декатиопированных или катион-декатионированных цеолитсодержащих системах при высокотемпературной обработке во влажной атмосфере, как правило, часть каркасного алюминия переходит в обменное состояние. [c.21]

Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в ней солей, не изменяющихся при кипячении (Са304, М 804, Ре304). Для устранения постоянной жесткости воду пропускают через ионообменники, заполненные, например, цеолитом. Цеолит — это алюмосиликат натрия, который условно можно обозначить как соль с катионом Na+ и анионом 2". Цеолит связывает ионы Са +, Mg + и Ре +, а в раствор переходит эквивалентное количество ионов Ыа+ [c.102]

Ионообменники, полученные искусственно, заслуживают большего внимания в отношении своих свойств, в частности емкости, чем естестве]шые обменники, такие, как минерал цеолит и гумусовые составляющие наших культурных почв. Многочисленные синтетические ионообменники не только сравнялись по некоторым свойства.м с естественными цеолитами, но и значительно превзошли их. Однако этого нельзя сказать в отношении их избирательности. То, что слюдообразные минералы наших культурных почв обладают способностью к сильному обогащению калием, в то время как гумусовые вещества избирательно связывают Mg и Са, имеет, как известно, большое значение для физиологии растений. Еще более удивительно замечательное избирательное поглощение некоторых химических элементов некоторыми растениями и животными. [c.404]

Принципиальные возможности использования цеолитов в качестве селективных ионообменников очевидны пз приведенных выше данных по ионообменным равновесиям и кинетике. Однако широко эти возможности пока не реализуются. Синтетические цеолиты из-за невысокой химической устойчивости могут найти ограниченное применение [7], в то время как высококремнистые дешевые природные цеолиты имеют широкие перспективы [74, 7.5]. Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о том, что синтетические цеолиты с успехом могут быть использованы для разде.тения изотопов лития, а также смесей щелочных металлов, например рубидия и калия, рубидия и цезия, очистки цезия от рубидия, калия и натрия на цеолите X, а также рубидия от калия, натрия, цезия на цеолите А. Цеолит X позволяет осуществлять разделение стронция и кальция [29] в условиях, когда концентрация кальция в 400—500 раз превышает содержание стронция. Высокие селективность и емкость цеолита Л позволили осуществить в лабораторных л словиях выделение лтеди(П) пз продуктов гидрометаллургического производства на фоне 0,7. У раствора сульфата натрия при pH 4—4,5 [7Г)], а также хроматографическое разделение меди и никеля [25]. Показано, что прп-лгенение синтетических цеолитов вместо ионитов в противо-точных ионообменных установках зпачите.яьпо повышает эффективность процессов разделения [7]. [c.58]

Использование серебра на цеолите при осаледении хлорид-ионов и удалении ионов натрия основано на ионном обмене и предполагает возможность применения для этой цели и некоторых других веществ. Этот процесс разработан с целью получения воды высокой чистоты для некоторых промышленных процессов, например, для удаления накипи из ядерных реакторов. Обменивающимися ионами здесь являются ионы водорода (для замещения катионов) и ионы гидроксила (для замещения анионов). После окончания процесса ионообменная смола регенерируется с получением кислоты и основания. Использование таких дорогих регенераторов оправдано, так как потребность в ионообменниках и их эффективность для очистки велики. [c.544]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология