Адсорбционные и молекулярно-ситовые свойства цеолитов

В настоящее время для разделения низкокипящих газов широко применяются синтетические молекулярные сита. Работы Р. Бер-рера впервые показали возможность использования молекулярных сит в адсорбционной газовой хроматографии [150]. Молекулярные сита в газохроматографическом анализе благодаря молекулярно-ситовым и специфическим адсорбционным свойствам обладают рядом примуществ по сравнению с другими адсорбентами. В одной из первых работ Р. Беррера по применению молекулярных сит в газовой хроматографии на цеолите 5А при 100° С получено разделение смеси Нг.Ог, N2, СН4 и СО. В качестве газа-носителя использовался гелий. Порядок выхода окиси углерода и метана на молекулярных ситах из-за сильной полярности окиси углерода отличается от порядка их выхода на активированном угле. Смесь водорода, кислорода, азота, окиси углерода и метана хорошо разделяется на цеолитах СаА и МаХ. [c.55]

Первые результаты исследования адсорбционных свойств природных цеолитов показали, что эти сорбенты обладают уникальными свойствами. Отличительная особенность цеолитов — молекулярно-ситовое действие и высокая селективность к полярным молекулам. Локальные электростатические поля оказывают значительное влияние на энергию связи в цеолите молекул адсорбата с постоянными дипольными моментами. Начальные теплоты адсорбции таких полярных молекул, как Н2О и МНз, составляют 83,74 — 125 кДж/моль. Цеолиты проявляют избирательность также к молекулам, обладающим квадрупольным моментом. [c.121]

Рассмотренные адсорбционные свойства цеолитов показывают, что в отличие от непористых адсорбентов их можно применять для газохроматографического раз-1деления лишь сравнительно небольших молекул, Это разделение производят как по молекулярно-ситовому, так и по адсорбционному механизму. Примером использования ситового механизма является Определение примеси SFe в воздухе на колонне, заполненной цеолитом СаА, в отверстия каналов которого молекулы SFe не входят. По адсорбционному механизму ла этом цеолите разделяют газы воздуха [c.47]

Структура и свойства синтетического цеолита А впервые были описаны в работе [41]. Благодаря легкости получения образцов высокой степени чистоты этот цеолит нашел широкое применение в качестве селективного молекулярно-ситового адсорбента. По сравнению с цеолитами, описанными выше, для цеолита А характерны ббльшая адсорбционная емкость и более быстрая адсорбция. Он синтезируется в натриевой форме и имеет следующий состав НнзО А12О3 28Ю2 ХН2О. Цеолит такого состава называют 4А. После обмена около 75% ионов натрия на ионы калия или кальция получают цеолиты ЗА и 5А соответственно. [c.480]

Исследованиями молекулярно-ситовой селективности образования п-ксилола при метилировании толуола в присутствии 20 образцов цеолита ZSM-5 подтверждено, что гаара-селективность сильно зависит от адсорбционных свойств цеолита, обусловленных размером кристаллов [119]. Так, содержание п-ксилола в смеси изомеров при метилировании толуола при 350 С на цеолите ZSM-5 повышается с 84 до 100 % (мае.) при увеличении размеров кристаллов с 0.15 мкм (кубической формы) до 50 X 20 X 20 мкм. Однако при этом начальная скорость образования ксилолов на единицу массы цеолита снижается с 15 до 0.51 моль г- с Ч120]. [c.233]

Для разделения полярных молекул меньших размеров (газов) часто применяют катионированные цеолиты, например цеолит NaX. Так, разделение углеводородов С4 на капиллярных колоннах, заполненных цеолитом NaX и BaS04, значительно лучше, чем на капиллярных колоннах с ГТС, однако последовательность выхода алкенов из колонн с NaX и BaS04 различна. Разделение на непористой соли происходит более четко. В случае микропористого цеолита с сильно искривленной внутренней поверхностью энергия межмолекулярного взаимодействия с адсорбентом зависит как от электрических моментов молекулы, так и от геометрии молекулы и размера соответствующего ребра большой полости цеолита [53]. Адсорбционные свойства таких микропористых солей, как цеолиты, рассмотрены во множестве работ, сборников и монографий [1, 3, 5]. Ионный обмен и декатионирование позволяют регулировать селективность цеолита. Размеры окон, соединяющих полости цеолитов типа А, в зависимости от вида катиона, изменяются от 0,4 до 0,5 нм, поэтому цеолиты этого типа часто применяют в хроматографии для поглощения и разделения молекул самых малых размеров [54], для молекулярно-ситовой хроматографии, а также для осушки газов-носителей и жидких элюентов. Цеолиты типа X используют для разделения низших углеводородов. Однако разделение алкенов С4 требует повышения температуры колонны до 200 °С, тогда как на BaS04 они полностью разделяются за 3 мин уже при 50 °С [50]. [c.26]