Особенности адсорбции цеолитами полярных и неполярных молекул

На молекулярную адсорбцию влияют также, хотя и слабее, многие другие факторы. Молекулы с большим дипольным моментом, особенно-вода, так сильно взаимодействуют с катионами, что образуют прочные комплексы. Некоторые катионы при этом меняют свое положение и могут блокировать окна. Молекулы воды могут расщепляться на гидроксил и протон, присоединяющийся к кислороду каркаса. Предварительная адсорбция небольшого количества полярных молекул может сильно влиять на последующую сорбцию неполярных молекул. В условиях равновесия цеолит адсорбирует из смеси газов большее количество того вещества, теплота адсорбции которого больше. Обычно для цеолитов с большим содержанием алюминия вследствие электростатических взаимодействий теплота адсорбции выше у более полярных и более легко поляризуемых молекул. Например, вода адсорбируется сильнее, чем ненасыщенные органические молекулы, а те в свою очередь сильнее, чем насыщенные. [c.92]

Выше было рассмотрено увеличение адсорбции СО и углеводородов, в особенности полярных, при появлении в больших полостях цеолита типа X двухзарядных катионов в результате замещения ими ионов Na+. Рассмотрим теперь, как влияет на адсорбцию снижение концентрации щелочных катионов в цеолите, происходящее при уменьшении содержания алюминия (увеличении отношения Si/Al), т. е. при переходе от цеолитов X к цеолитам Y. Уменьшение содержания катионов при переходе от цеолитов X к цеолитам У вызывает ослабление электростатических взаимодействий и приводит к снижению адсорбции даже неполярных молекул, например пропана. Этот эффект наиболее значителен для Li-форм цеолитов, так как катионы Li, обладающие наименьшим радиусом, поляризуют молекулу пропана в наибольшей степени. Теплота адсорбции пропана в случае Na+ и К+-форм цеолитов X и У и Li-формы цеолита Y растет с увеличением л , поэтому изотермы адсорбции пропана для этих цеолитов вначале обращены выпуклостью к оси концентрации (давления) в газовой фазе и затем проходят точку перегиба. Только для цеолита LiNaX с наибольшей степенью обмена Na+ на Li+ (91%) изотерма адсорбции пропана обращена выпуклостью к оси адсорбции. В этом цеолите катионы Li+ занимают не только места 5п, но и места Sm на стенках больших полостей и сильно поляризуют молекулы адсорбата. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология