Натрия силикат кристаллический

Общую схему производства цеолитов можно представить в следующем виде (рис. 8). В смесительную емкость загружают в определенных соотношениях, зависящих от типа производимых молекулярных сит, едкий натр, силикат (или золь кремниевой кислоты) и алюминат натрия. Смесь перемешивают до получения гомогенной среды. Полученный гель перекачивают в кристаллизатор, где его выдерживают при температуре около 100° С в течение нескольких часов в зависимости от требуемой кристаллической структуры цеолита. Процесс кристаллизации контролируют качественными испытаниями, включающими и рентгеноструктурный анализ. После завершения кристаллизации кристаллы отфильтровывают, промывают водой и направляют на формование и обжиг. Если требуется провести обмен натрия в кристалле на ионы кальция или другие катионы, то с помощью винтового транспортера кристаллическую массу с фильтра подают в емкость, где ее смешивают с раствором соли соответствующего металла. Ионообменные формы (подобно натриевой форме) подлежат фильтрации и отмывке. Степень ионного обмена регулируется временем контакта и температурой раствора. [c.21]

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]

Для получения цеолита сначала готовят гель, смешивая едкий натр, силикат и алюминат натрия. При температуре 100 "С гель кристаллизуют. Полученный кристаллический порошок промывают водой на фильтре, смеш-и-вают со связующим веществом, обычно с глиной, и формуют в виде гранул. После обжига при 600 С сорбент готов к применению. [c.39]

Адсорбент с однородными порами получают путем катионного обмена, различный диаметр пор - за счет катионов натрия или кальция или путем регулирования содержания силиката в кристаллической решетке. [c.64]

Для приготовления цеолита смешивают силикат натрия, алюминат нагрня и гидрат окнси натрия. Соотношения этих веществ зависят от того, какого типа цеолит нужно приготовить. Смесь вводят в кристаллизатор и выдерживают при 100° несколько часов. Затем крисгаллы и )Омывают водой, добавляют глину в качестве связующей) агента и формуют. Гранулированный цеолит прокаливают при 650". По своей кристаллической структуре цеолит можно рассматривать как соль ноликремневой кислоты, в которой часть атомов кремния заменена на атомы алюминия. [c.24]

Гидрогель, используемый для кристаллизации, можно получить различными способами. Было установлено, что гидрогели одинакового состава, приготовленные различными путями, но подвергнутые кристаллизации при одинаковых условиях, образуют близкие по свойствам кристаллические продукты. Наиболее удобным способом получения гидрогеля является смешение щелочного раствора алюмината натрия с раствором силиката натрия. [c.76]

Растворимые кристаллические силикаты натрия и калия [c.162]

Большая часть кристаллизационной воды в кристаллогидратах относится к гидратационному окружению катионов, и число молекул воды в кристалле зависит от температуры, при которой происходит кристаллизация, и типа катиона. Так например, для солей калия образование кристаллогидратов нехарактерно, для силикатов натрия известно большее разнообразие кристаллических форм. Отличающихся количеством молекул воды в кристаллогидрате, причем с понижением температуры процесса содержание воды возрастает. [c.99]

Эти полисиликаты, очевидно, отличались от ранее упоминавшихся кристаллических полисиликатов натрия, однако имели сходные ионообменные свойства. Были также изучены системы, содержавшие ионы и К" при различных соотношениях кремнезем—щелочь. Можно было ожидать образования кристаллических силикатов для литиевой системы, но результаты опытов автора настоящей монографии, выполненных с калиевой системой, свидетельствуют о том, что нерастворимые полисиликаты лития и калия нельзя получить при тех же условиях, при которых формируются полисиликаты натрия. [c.221]

Все природные и большинство синтетических цеолитов представляют собой алюмосиликаты. Наибольшее значение в катализе имеют кристаллические алюмосиликатные цеолиты типа А, X, У и другие, с прочным трехмерным скелетом [215]. Общую формулу цеолитов можно представить в виде Мг/пО-АЬОз- сЗЮг-г/НгО, где п — валентность металлического катиона М л — мольное соотношение ЗЮг АЬОа у — число молей воды. Величина х в значительной степени определяет структуру и свойства цеолитов. В цеолите типа А X близок к 2 в цеолитах типа X — изменяется от 2,2 до 3 У — от 3,1 до 5,0 в синтетическом мордените достигает 10. Для каталитических процессов используют цеолиты с х = 2,8—6,0 [215, 216]. При различных условиях синтеза цеолитньус катализаторов (химический состав кристаллизуемой массы, параметры кристаллизации, природу катиона) можно в широких пределах изменять величину X [217, 218]. Так, низкокремнистые катализаторы (х = = 1,9—2,8) синтезируют в сильно щелочной среде, а в качестве источника кремнезема используют силикат натрия. Для получения высококремнистых цеолитов применяют более реакционно-способные золи или гели кремневой кислоты, а синтез проводят в менее щелочной среде [219]. [c.172]

Исходя из круга рассматриваемых вопросов, следует выделить два раздела безводных щелочных силикатных систем, имеющих значение для производства и применения растворимого стекла, — это кристаллические щелочные силикаты и щелочные силикатные стекла. Из кристаллических щелочных силикатов практическое значение имеют бинарные системы — силикаты натрия, калия и лития как продукты фазовых взаимодействий. в соответствующих бинарных системах НагО—ЗЮг, К2О—5102 и ЫгО—ЗЮг. Щелочные кристаллические силикаты со смешанными катионами неизвестны. [c.11]

Поскольку скорость образования силоксановых связей в сильнощелочных системах при температуре ниже 100 °С мала, достижение равновесия раствора с цепочечными кристаллическими силикатами затруднено, и получить безводный метасиликат натрия гидротермальным путем при температурах 70—100 °С практически невозможно. Зато очень легко в этих условиях возникают пересыщенные метастабильные растворы с последующим переходом при испарении влаги в стекловидное состояние. Для образования более сложных равновесных полисиликатных кристалличе- [c.22]

Помимо выделения кристаллических фаз, высокомодульные концентрированные системы способны к образованию аморфных стекловидных продуктов. Так, например, известно, что промышленные растворы силиката натрия (л>3) полностью затвердевают при хранении в закрытой таре в течение нескольких лет. [c.29]

Основой теории строения силикатов является представление о кислотных радикалах, тетраэдрических агрегатах типа (5104) и (А104) . Основные элементы структуры сочетаются с образованием структурных скелетов, с которыми соединены положительные ионы натрия, калия, магния, кальция и др. Восемь тетраэдров образуют куб, 12 тетраэдров — гексагональную призму, а 24 тетраэдра — кубооктаэдр. Внедрение этих крупных структурных групп в кристаллическую решетку приводит к образованию структур с очень большим объемом пор молекулярных размеров даже при введении дополнительных ионов металлов остается много места для поглощения значительного количества молекул. От химического состава цеолита и зависит объем внутренних пор, например, 1 г шабазита имеет 3-10 полостей. Наибольшая длина поперечного сечения полости составляет 1,14 нм, а диаметр окна — около 0,5 нм. Каждая внутренняя полость обезвоженного шабазита может поглотить 24 молекулы воды. Молекулы поглощаемого вещества и ионы, способные к обмену, находятся внутри пор цеолитов. Структура цеолитов обеспечивает протекание обратимых процессов гидратации, дегидратации и ионного обмена. Удаление воды повышает активность цеолита, но изменяет его кристаллическую решетку. Потерянную воду цеолит адсорбирует вместо воды цеолит может поглотить другие, подходящие по размерам молекулы. Изменение основных характеристик цеолитов достигается изменением структуры скелета и ионов металлов. Например, эффективный диаметр пор в ситах типа 5А на 0,1 нм больше, чем в цеолитах 4А. При замене натрия на калий размеры пор уменьшаются. И в других цеолитах размер пор можно менять с помощью ионного обмена. Так, в цеолите 13Х заменой натрия на кальций можно получить поры диаметром 0,9 нм вместо 1 нм. [c.258]

Примерно в 1950 г. в поисковых работах, выполняемых с целью получения концентрированных стабилизированных щелочью золей кремнезема, было обнаружено, что, чем меньше размер частиц, тем большее количество щелочи и более низкое отношение ЗЮг МагО требуется для стабилизации системы. Однако в области отношений иримерно от 4 1 до 25 1 составы с пониженной концентрацией натрия оказывались, как правило, нестабильными и в конце концов превращались в гель. Когда раствор силиката натрия с отношением 3,25 добавлялся к концентрированному золю кремнезема, с тем чтобы понизить отношение 8102 КааО, например, от 100 1 до 5 1, то немедленно образовывался гель. Тем не менее Айлер [89] обнаружил, что при старении или нагревании подобной смеси получалась вновь устойчивая жидкость. Таким образом, растворы с отношениями от 4,2 1 до 6 1 при содержании в них 10—30 % 8102 могли быть приготовлены из исходных золей, содержащих вначале частпцы с типичными размерами 5—25 им. Однако более продолжительное нагревание вызывает дестабилизацию такой смеси, и снова начинает появляться нерастворимый кристаллический полисиликат или гель. Полисиликатный раствор иредставляет собой светлую прозрачную жидкость с низкой вязкостью, в которой примерно половина кремнезема присутствует в виде растворимого или ионного силиката, о чем свидетель- [c.197]

Термическая дегидратация и конденсация. Многие кристаллические фазы, содержащие в решетке гидроксильные группы, при нагревании соединяются в новые структурные элементы, образуя мостики из атомов кислорода и отщепляя воду. Реакция конденсации осуществляется за счет перемещения протона по водородной связи соседних групп ОН. Реакционноспособные группы ОН есть, например, в кристаллических кислотах, гидроксидах металлов, кислых и основных солях, а также во многих силикатных структурах. Примерами таких реакций могут служить дегидратация борной кислоты, дегидратация гидроксида магния, конденсация гидрофосфата натрия (в результате реакции образуется дифосфат, структурные единицы которого состоят из двойных тетраэдров фосфата с мостиковым атомом кислорода), конденсация силикатов [в результате более сложной твердофазной реакции из серпентина (слоистой структуры присоединёния) при отщеплении воды образуются ортосиликат магния (островковая структура) и диоксид крем-ЛИЯ (объемная структура)] [c.434]

Решетчатую структуру имеют также цеолитные минералы. Они представляют собой водные кристаллические алюмосиликаты с общей формулой (Naa, Са)0-А120з nSiOaX ХтНгО, где я = 2, 3, 4, 6, а ш изменяется от О до 8. (В качестве катионов возможно также присутствие калия и бария вместо натрия и кальция). Некоторые природные цеолиты или искусственно приготовляемые силикаты при взаимодействии с водными растворами солей могут частично обменивать содержащиеся в них катионы на катионы, имеющиеся в растворе. При этом обязательным условием является близкий размер обменивающихся ионов. Так, ионы натрия Na (радиус 0,98) легко обмениваются на ионы кальция Са2+ (радиус 1,04 А) в соотношении 2 1, причем сохраняется нейтральность кристалла в целом. Это явление находит практическое применение в процессах умягчения воды с помощью так называемого пермутита — искусственно получаемого алюмосиликата. [c.111]

Приборы и реактивы. (Полумикрометод.) Прибор для определения электропроводности растворов. Стаканы на 50 мл. Сахар (порошок). Поваренная соль кристаллическая. Ацетат натрия. Хлорид аммония. Цинк гранулированный. Индикаторы лакмусовая бумага, спиртоной раствор фенолфталеина, метиловый оранжевый. Спирт метиловый. Глюкоза. Окись кальция. Полупятиокись фосфора. Растворы соляной кислоты (2 и 0,1 н.), серной кислоты (2 и 4 н., 1 1), уксусной кислоты (2 и 0,1 н., концентрированный), едкого натра (2 и 4 н.), трихлорида железа (0,5 н.), сульфата меди (II) (0,5 н.), дихлорида магния (0,5 н.), сульфата натрия (0,5 н.), силиката натрия (0,5 н.), хлорида бария (0,5 н.), хлорида кальция (0,5 н.), нитрата серебра (0,1 н.), иодида калия (0,1 н.), карбоната натрия (0,5 н.), хлорида аммония (0,5 н.), перманганата калия (0,5 н.), сульфата калия (0,5 н,), трихлорида алюминия (0,5 н.), хлорида цинка (0,5 н.), аммиака (0,1 н.), ацетата натрия (2 н.). [c.55]

Как видно из приведенных данных, наиболее распро-транены в природе натрий и калий, которые встречают-я в виде хлоридов, сульфатов, силикатов и некоторых ругих соединений. Литий, рубидий и цезий входят в со-тав кристаллических решеток минералов тех элементов, которым они близки по атомным и ионным радиусам, убидий близок по ионному радиусу (0,073 нм) к калию 3,059 нм), и поэтому его соединения накапливаются в [c.411]

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]

Если в воде содержатся ионы, имеющие меньший ионный радиус, чем нон кальция, то происходит цеолитнын обмен, т. е. обмен ироходит без разрушения кристаллической решетки. Такие процессы могут протекать, например, в присутствии ионов магния и натрия. В нервом случае образуются гидроснли-каты магния, не обладающие вяжущими свойствами. Во-втором, образуются легкорастворимые силикаты и алюминаты натрия, вымываемые водой. [c.350]

В табл. 4 прежде всего обращает на себя внимание зависимость температуры плавления от содержания воды в кристаллогидрате и резко отличающаяся температура плавления безводных форм. Если величину ЯТпл полагать мерой энергии, разрушающей кристалл, то легко заключить, что связи структурных элементов кристаллической решетки у кристаллогидратов в 2—3 раза меньше, чем у безводных систем 320 R Дж/моль у наногидрата метасиликата натрия и 1360 Я Дж/моль у безводного МагЗЮз. В этом проявляется влияние силоксановых связей, отсутствующих в ортосиликатах натрия. Отсюда — кинетическая легкость растворения в воде гидратированных силикатов натрия по сравнению с безводными, хотя растворение безводных форм — экзотермический процесс, а растворение гидратов — эндотермический (табл. 5). [c.26]

За счет катионного обмена обеспечивается получение адсорбента с однородными порами. Различный диаметр пор получают за счет катионов натрия или кальция или регулируя содержание силиката в кристаллической решетке. Однородность и малый размер пор во многих случаях позволяют проводить отделение примесей под действием так называемого молекулярного просеивания . Лучше всего адсорбируются компоненты, обладающие наибольшим дипрльным моментом. [c.120]

Те немногие формы, если они вообще существуют, дикрем-невых кислот , полимеризованных в высокой степени по двум направлениям, идентичны. Их связь с ранее рассмотренными гидратированными кристаллическими формами кремнезема, получаемыми из гидратированных полисиликатов натрия, не установлена. Очевиден факт, что может существовать большое число кристаллических гидратированных форм кремнезема с различной стабильностью, но все они получаются из кристаллических силикатов путем ионного обмена. Похоже, что никаких кристаллических гидратированных форм кремнезема непосредственно в системе кремнезем—вода не образуется при отсутствии катионов, способствующих формированию регулярных полиснликатных структур. [c.223]

Было обнаружено, что осадки, полученные из силиката натрия с отношением 5102 Ыа20 = 3,3 [201], состоят из гелей и содержат избыток гидроксида Са(0Н)2. Область применения таких растворимых силикатов, зависящая от образования соответствующих нерастворимых силикатов, довольно широка от получения поверхностных покрытий, пигментов, адсорбентов и наполнителей до использования в цементах, а также в качестве веществ для удаления загрязнений, образующихся при бурении нефтяных скважин. Осаждение солей цинка силикатами натрия при обычной температуре, по-видимому, влечет за собой взаимную коагуляцию гидратированного оксида цинка и кремнезема, но никаких кристаллических соединений при этом не образуется ]202]. [c.225]

Раствор 2 г тончайшего порошка КМПО4 в 50 мл 28%-иого раствора гидроксида натрия перемешивают в небольшой колбе Эрленмейера в течение 10 мии с 3.5 г тонкорастертого NasS03-7H20 до образования однородной светло-голубой кристаллической кашицеобразной массы. Реакционную колбу пра этом хорошо охлаждают льдом. Затем реакционную смесь фильтруют с отсасыванием через охлаждаемый льдом стеклянный фильтр и вещество основательно промывают 28%-ным раствором гидроксида натрня, также охлажденного до О С. Еще влажный препарат быстро распределяют тонким слоем на новой глиняной тарелке и хранят в вакуум-эксикаторе без осушителя при 0°С. Полученная соль имеет вышеприведенный состав и содержит наряду с адсорбированной щелочью 0,47о SO3. Условия синтеза следует выбирать таким образом, чтобы по возможности исключить загрязнение препарата силикатами и алюминатами. [c.1686]

Кристаллический пермутит Курнакова. Получение кристаллического пермутита описано Курнаковым [27]. Вещество состава Na20 А120з-23102-Н20 было получено смешением разбавленных растворов алюмината натрия и силиката натрия при 100 °С. Рентгенографический анализ показал, что данный продукт является кристаллическим. Позднее Свешникова и Курнаков повторили синтез и табулировали рентгенографические данные. Полученный продукт был идентифицирован как гидросодалит [28, 29]. [c.269]

Жидкие стекла — растворы щелочных силикатов натрия и калия являются представителями более обширного класса водорастворимых силикатов и жидких стекол, выпускаемых в промышленных масштабах. К водорастворимым силикатам относятся кристаллические безводные силикаты натрия и калия, кристаллические и аморфные гидросиликаты натрия и калия в виде порошков и др. Аморфные порошки гидросиликатов щелочных металлов, выпускаемые за рубежом [ 1 ], характеризуются составами в пределах 8Ю2/М20=2—3,5 при содержании связанной воды 15—20%. Такие порошки получают, как правило, распылительной сушкой концентрированных жидких стекол и высокотемпературной гидратацией стекловидных силикатов порошки сыпучи, быстро растворяются в холодной и горячей воде. Кристаллические гидросиликаты промышленного производства относятся обычно к кристаллогидратам двузамещенного ортосиликата Ыа2Н28Ю4, содержащим чаще всего 4 или 8 молекул связанной воды. Этот гидросиликат называют также метасиликатом с формулами ЫагО-ЗЮг-5НгО и ЫагО-ЗЮг-еНгО. [c.6]

В области температур 200—400 °С, помимо метасиликатов натрия, на фазовых диаграммах появляются более богатые кремнеземом кристаллические структуры (рис. 19). При этом возникают условия для развития полимеризационных процессов и в системах с высоким силикатным модулем образуются кристаллы со сложным анионным составом вплоть до кварца. К слоистым силикатам относятся так называемый дисиликат натрия N8281205 и ряд гидратов трисиликата натрия ЫэгО З8Ю2 лНгО (п=5, 6, 11)- Дисиликат натрия, так же как и метасиликат натрия, характеризуется обратной зависимостью от температуры, т. е. его растворимость с ростом температуры падает, что находится в соответствии со знаком теплового эффекта реакции растворения [c.25]

Растворимость аморфного кремнезема в воде при 25 °С лежит в пределах 0,0070—0,0150% и зависит от способа получения насыщенного раствора или от состояния поверхности. Обычно полагают, что в равновесии с твердой фазой находится исключительно мономерная форма кремнезема. С увеличением pH раствора зна чительными по величине становятся ионные формы кремнезема, а затем димерные, тримерные и т. д. Константц равновесия низшш олигомерных форм с мономером известны, и равновесные концентрации этих форм могут быть рассчитаны. Расчет показывает, что уже при рН=11 суммарная равновесная концентрация кремнезема имеет порядок единиц, моль/дм . Однако только при концентрации щелочи во много раз большей, реально кристаллизуется, например силикат натрия в виде кристаллогидрата, причем структурным элементом кристаллической решетки является опять мономерный кремнезем. Весь этот промежуток, где равновесная донна фаза практически не реализуется по не ясным до конца причинам, представляет собой область, в которой состояние раствора не определяется однозначно его составом, а зависит от его предыстории, особенно при высоких концентрациях кремнезема. Исследования анионного состава растворов силикатов, связанные со способом их образования, представляют важную научную и практическую задачу. [c.54]

В проведенных нами исследованиях при испарении растворов силикатов калия (20 масс. % 5102, п=2,5—3,5) было обнаружен образование очень мало растворимых и практически не разлагающихся водой кристаллов гидрата тетрасиликата калия К2О 45102 НгО, которые легко идентифицируются рентгенографически. Они образуются при />70 °С тем больше, чем медленней происходит испарение и чем выше температура.. Поскольку кристаллизация происходит из уже имеющихся в растворе форм ионов, то следует предположить, что уже при малой концентрации достигается произведение растворимости по иону [5180 2(0Н) 4О4] Это известный октаметр, имеющий форму куба, в вершинах которого находятся атомы кремния со степенью связности 3, причем четыре из восьми связей 510Н ионизированы. Образование различных высокомодульных кристаллических структур отмечалось также (в разд. 2.3) при повышенных температурах из растворов силиката натрия. [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология