Применение ионного обмена на цеолитах

Способность природных цеолитов обменивать катионы впервые обнаружена около 100 лет назад. Поскольку ионный обмен на цеолитах протекает достаточно легко, их сразу же стали изучать с точки зрения возможности использования для смягчения воды. Однако кристаллические цеолиты не нашли промышленного применения в качестве водосмягчителей. Вначале для этой цели применяли главным образом синтетические аморфные алюмосиликаты, позднее их заменили органические ионообменные смолы.. Тем не менее интерес к цеолитам не пропал, их продолжали изучать, а вскоре начали использовать в различных отраслях промышленности. Так, клиноптилолит — широко распространенный природный цеолит — применяется для селективного выделения радиоактивных ионов из отходов атомной промышленности [2]. [c.544]

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]

Описываемый метод нашел промышленное применение в Норвегии. Одна из норвежских фирм, наряду с кальциевой селитрой, получаемой в большом количестве прямым взаимодействием известняка с азотной кислотой, частично производит и натриевую селитру методом катионного обмена. С этой целью растворы кальциевой селитры пропускают через ряд катионо-обменников, в которые загружен цеолит. Для регенерации цеолита после катионного обмена используют морскую воду. Вслед за регенерацией повторяется рабочий цикл — обмен ионов Ка цеолита с ионами Са из раствора кальциевой селитры. Образующийся в результате катионного обмена раствор натриевой селитры концентрируют упариванием и далее кристаллизуют соль с последующей перекристаллизацией ее (для получения более чистого продукта). Готовый продукт используют как удобрение. [c.484]

Такие катализаторы, состоящие из чистого цеолита, не находят применения на действующих установках из-за высокой стоимости и чрезмерной активности. Однако введение сравнительно небольщих количеств цеолита в 5102, АЬОз или аморфный катализатор позволяет получать высокоактивные, селективные и стабильные катализаторы. Установлено, что цеолит V более активен, селективен и стабилен, чем цеолит X. Содержание цеолита V в цеолитсодержащем катализаторе можно снизить до 3—10%. Предпочтительно применять цеолитсодержащие катализаторы с высоким силикатным модулем (отношением 5102 к АЬОз) — не менее 5. Многие промышленные катализаторы на базе цеолитов ХиУ производят после введения ионным обменом катионов редкоземельных металлов и на алюмосиликатной основе. [c.56]

Винчелл, пересмотрев старые анализы цеолитов показал, что в некоторых случаях может произойти случайный обмен основаниями, если образцы для анализа отделены от примесей других минералов с помощью тяжелых жидкостей, например жидкости Туле (калий-иодистая ртуть), которые содержат обменные ионы. В этом случае образуется цеолит с аномальным составом 3. При применении жидкости Клеричи (фор- [c.658]

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]

Влияние замещающих катионов Са +, Mg2+, Fe + и частично декантированого цеолита NaX на количество сорбированного им фторида бора. Каталитические свойства различных форм природных и синтетических цеолитов и их модификаций сильно зависят от их строения и состава. Известно [209], что натриевые формы цеолитов типа А, X или У каталитически малоактивны в реакциях превращения углеводородов, в частности в реакциях алкилирования. В работах [230, 231, 217, 218] было показано, что аморфные алюмосиликаты, сорбировавшие фторид бора, проявляют высокую активность в реакциях алкилирования. В связи с этим важно изучить влияние содержания двух- и трехвалентных ионов, замещающих Na+в цеолите NaX, на хемосорбцию им фторида бора с последующим исследованием каталитических свойств полученных цеолитов в реакциях алкилирования. Для исследования был использован синтетический цеолит типа NaX без связующего, полученный с опытного завода ГрозНИИ. Катионный обмен проводили с применением растворов хлоридов кальция, магния и железа (III) различных концентраций. Долю обмена [c.193]

Для разделения изотопов были также применены методы, основанные на избирательной обменной адсорбции ионов. Для этой цели подходящим адсорбентом оказался цеолит, легко обменивающий свои ионы натрия с катионами растворенных электролитов. Если эти катионы представляют собой смесь изотопов, то в равновесии их изотопный состав в цеолите и в растворе неодинаков. Например, для цеолита и раствора хлористого лития отношение Li /Li в первом в 1,022 раза больше, чем во втором. Однократное разделение можно умножить, применяя тот же принцип фракционной колонки. Однако он должен быть видоизменен, учитывая затруднительность пропускания твердой насадки цеолита вдоль колонки навстречу раствору. Вместо этого был использован известный метод хроматографического разделения, открытый М. С. Цветом и получивший в последние годы широкое распространение и очень разнообразные применения. В одной из работ [60] через колонку высотой Ими диаметром 1,8 см, наполненную цеолитом, пропускали поочередно раствор Li l и раствор Na I, вымывавший ионы лития из цеолита. В крайних фракциях отношение Li Li было 12—14 и 9, вместо 11,7 в природном литии. Этот же способ был применен для разделения изотопов калия и дал увеличение отношения кз9ук 1 от первоначального 14,1 до 14,8. Попытка разделения таким путем изотопов азота в ионе аммония не увенчалась успехом. [c.83]

На техническое применение обменных реакций впервые указали Гармс и Рюмплер. Они пытались применить искусственный цеолит , полз ченный ими из цемента, кизельгура и охры, для особой очистки свекловичных соков с целью замены имеющихся в этих соках ионов калия на кальций. Получить технически пригодные основные обменники синтетическим путем впервые удалось Гансу. Методом осаждения, взаимодействием жидкого стекла с растворами солей алюминия он получил алюмосиликат с хорошей способностью к основному обмену. Очень скоро совместно с фирмой Ридель-АГ, преобразованном в Пер-мутитовое общество, были разработаны, усовершенствованы и освоены научно обоснованные технические способы, с помощью которых стекла с большим содержанием щелочей были превращены в так называемые плавленые пермутиты (1906). Сплавлением песка, полевого шпата, каолина и соды вначале удалось получить стекловидное алюминатно-силикатное вещество, которое частичным гидролизом при повышенной температуре превращали в гелеобразные зерна с очень хорошими основными обменными свойствами. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология