Катионообменные цеолиты

Присутствие катионов в свободном объеме цеолита влияет на объем пор. В некоторых случаях (наиболее наглядно это видно на цеолите А) катион больших размеров может значительно уменьшить объем пор. В табл. 5.8 для различных катионообменных форм цеолита А приведены данные по объему пор, рассчитанные по количеству воды в полностью гидратированных цеолитах. [c.438]

Исходный цеолит и его катионообменная форма Степень обмена Тем- пера- тура, С Образующиеся фазы [c.502]

Изменения в параметрах решетки у различных катионообменных форм цеолитов авторы [129] связывают с разным поляризующим действием катионов на каркас и влиянием воды, участвующей в общей системе взаимодействия катионов с алюмосиликатным скелетом. При введении алкиламмониевых ионов в цеолит увеличиваются параметры решетки из адсорбционных полостей за счет замещения ионов на более крупные ионы RNH удаляется определенное количество молекул воды [575]. [c.48]

Цеолиты обладают катионообменными свойствами если цеолит с данным катионом А+ поместить в раствор, содержащий другой катион В+, то достигается равновесное распределение катионов каждого вида между цеолитом и водным раствором. Состояние равнове- [c.324]

Исследования в области синтеза цеолитов, применяемых в качестве избирательных адсорбентов, катализаторов и носителей катализаторов, в течение последних 15 лет получили распространение в ряде стран. Выдано большое число патентов на получение различных натриевых, калиевых и калий-натрие-вых цеолитов, а также их разнообразных катионообменных форм. Большая часть этих патентов принадлежит американской фирме Юнион карбайд и связанной с ней фирме Линде эр продактс . Общее число синтезированных к настоящему времени цеолитов (в основных формах, не считая ионообменных) близко к пятидесяти, но далеко не все они находят практическое применение. Среди цеолитов, имеющих перспективное научно-техническое значение, наряду с более изученными молекулярными ситами типов А, X, Y, морденит, чаще всего упоминают шабазиты (D, R, S), эрионит (цеолит Т) и цеолит L. Из них лишь цеолиты А и L, судя по литературным данным, не имеют аналогов в природе. [c.52]

Особенно большой эффект дает применение разрежения при активировании различных катионообменных форм синтетического цеолита типа L. В результате 6-часовой эвакуации при комнатной температуре и остаточном давлении 1 Ю мм рт. ст. кристаллический цеолит KL восстанавливает около 65%, а после 12-часовой эвакуации — до 90% исходной адсорбцион-ной емкости. Для практически полной регенерации всех катионообменных форм цеолита L достаточно 5—6-часовой эвакуации при 100 °С и указанном остаточном давлении (см. рисунок, в). [c.70]

Из табл. 10 видно, что между образцами 11 и 16, 13 и 18, 14 и 19, отличающимися порядком введения катионов, практически нет никакой разницы и в активности и в стабильности. Этот результат эксперимента имеет исключительно большое значение при оценке вклада каждого катиона в активность цеолита в зависимости от его расположения в решетке. Ясно, что при заданных степенях обмена распределение катионов кальция и лантана в цеолите не зависит друг от друга катионы кальция предпочитают занять места внутри содалитовой ячейки или гексагональной призмы (81, 8 ) независимо от того, заняты ли до этого места в большой полости катионами лантана или нет. Таким образом, при любом порядке введения катионов можно получить цеолиты в разных катионообменных формах с заданными свойствами. [c.57]

Рассмотрены возможности метода ядерного магнитного резонанса для исследования состояния поверхности. Метод ЯМР применен для изучения строения гидроксильного покрова силикагеля и исследования механизма адсорбции воды на силикагеле и на цеолите КаХ. Показано, что гидроксильный покров силикагеля неоднороден. В начальной области адсорбции для силикагеля наиболее вероятным является донорно-акцепторное взаимодействие между молекулами воды и координационно-ненасыщенными атомами кремния. В цеолите ЫаХ центрами адсорбции являются катионообменные ионы. Рассмотрена структура адсорбционного слоя для обоих адсорбентов. [c.357]

Однако 1 процессе восстановления катионообменных форм цеолитов водородом происходит миграция образующихся атомов металла на вторичную пористую структуру I . последующим их агрегированием в крупные кристаллы [2]. Между том изпестно, что каталитические свойства этих контактов во многом зависят ог со( тояния ввсдепного в цеолит металла, его дисперсности и степени гомого то1 ты в цеолите. [c.331]

Высказано предположение [35], что не входящие в каркас цеолита вода и катионы ведут себя как концентрированный электролит. Например, в цеолите NaX внутрикристаллическая фаза (86 ПОНОВ Na" и 264 молекулы HjO) соответствует 18-моляльному или 42%-ному раствору NaOH с плотностью 1,45 г/см . В соответствии с данными ЯМР-спектров эта вода обладает свойствами вязкой жидкости с большим временем релаксации. Релаксация протонов в гидратированных формах цеолита типа А, содержащего катионы натрия, кальция и магния, определена из ширины линий как функция количества адсорбированной воды [45]. Обнаруженная зависимость (она выполняется для нескольких катионообменных форм) показывает, что молекулы воды заполняют полость и локалиэуются вблизи катионов. Сигналы протонов воды в спектре ЯМР цеолитов типа А и X при комнатной температуре очень узкие, что свидетельствует о высокой подвижности молекул воды [46]. [c.423]

Характер продуктов рекристаллизации, полученных из различных катионообменных форм шабазита, зависит от природы катиона описаны четыре типа производных кремнезема, являющихся, вероятно, нафаршированными структурами, описанными Бюргером [165]. В их число входят эвкриптит, нефелин, калиофилит и а-карнегит. Баррер разбил цеолиты группы шабазита и близкие им минералы на 3 типа 1) природный шабазит, 2) синтетический калиевый цеолит G с Si/Al > 1,5 и 3) синтетический калиевый цеолит G с Si/Al <1,5. Два последних цеолита относят к типу KG (см. гл. 2). [c.468]

Изменения в структуре NaA в сильной степени зависят от парциального давления паров воды. При 600 °С цеолит весьма чувствителен даже к небольшим количествам паров воды. Природа обменного катиона оказывает существенное влияние на стабильность цеолита. Литиевая форма ведет себя так же, как натриевая, в то время как цезий, степень обмена которого не может превышать 30%, увеличивает стабильность цеолита. Аналогично обмен на калий, после того как была достигнута степень обмена, равная 40%, приводит к росту гидротермальной стабильности. Обмен на двухвалентные катионы кальций, магний и стронций повышает гидротермальную стабильность, причем магний вызывает наибольший эффект. Замечено, что с увеличением ионного радиуса двухвалентного катиона стабильность падает. В случае одновалентных катионов наблюдается обратная картина, т. е. д. гя цезия — иона с наибольшим ионным радиусом — имеет место наибольшее увеличение стабильности. Эти результаты, по-видимому, подтверж-данлтся рентгенографическими исследованиями обработанных па-ролг катионообменных форм цеолитов. Электронные микрофотографии согласуются с концепцией, согласно которой разрушение структуры распространяется с поверхности внутрь кристалла. Разрунгение кристалла, вероятно, протекает по механизму расслаивания путем отделения внешних слоев кристалла. За пределами определенного уровня обмена катион уже не повышает устойчивость цеолитов к действию паров воды так, при высоких уровнях обмена наблюдается только весьма небольшое увеличение стабильности. [c.506]

Некоторые способные восстанавливаться катионы металлов, введенные катионным обменом в цеолит, могут быть восстановлены при контакте с парами таких металлов, как, напрпмер, ртуть. В примерах, проиллюстрированных уравнениями (6.3) и (6.4), ртутная (Hg " ) или серебряная формы цеолита X подвергаются воздействию паров ртути при температуре выше 200 °С. В первом случае [уравнение (6.3)] имеет место диспропорциониро-ватше и по.лученный цеолит содержит ион Hg " . Во втором случае [уравнение (6.4)] дисперсная фаза серебра остается вместе с ионом Hg в катионообменных местах [1261. [c.516]

Кислотные свойства цеолитов, содержащих обменные катионы. Цеолиты со щелочными катионами. Опубликовано большое число работ по исследованию кислотности различных катионообменных форм цеолитов, Больщинство работ посвящено изучению цеолитов X и Y, менее подробно исследованы цеолиты L, А и морденит. Исходя из теоретических соображений, можно было ожидать, что цеолиты со щелочными катионами не должны содержать кислотных центров. Однако выводы, к которым пришли авторы ряда работ, изучавших Na-формы цеолитов, неоднозначны. Подобные различия, видимо, связаны с неодинаковой чистотой и неидентичными условиями предварительной обработки цеолитов. На натриевых формах цеолитов X и Y высокой степени чистоты кислотных центров обнаружить не удалось, В тех цеолитах, в которых имеется определенный дефицит катионов, вызванный гидролизом, или в значительной степени загрязненных примесями таких многозарядных катионов, как кальций, было найдено небольшое число бренстедовских или льюисовских центров, причем их соотношение зависит от температуры предварительной термообработки. Таким образом, если исходный цеолит отличается большой чистотой, то соответствующие катионообменные формьг, содержащие катионы натрия и другие щелочные катионы, кислотными свойствами не обладают [33—36]. [c.274]

Ацилирующими агентами при получении 4-ацетиланизола могут служить ацетилхлорид в присутствии катализатора Zn lg/ цеолит H-Y, модифицированного микроволновым облучением (конверсия анизола 51 % и соотношение л-/о-изомеров 94/6) [297] уксусный ангидрид - реакция проводится в нитробензоле при использовании в качестве катализатора катионообменных мезопористых глин - Fe и Zn -монтмориллонитов [298] уксусная кислота - на катализаторе H-ZSM-5 (Si/Al = 30) [299]. Однако в последнем случае селективность образования 4-ацетиланизола низка (0.5 %), в то же время селективность ацили-рования с участием пропионовой кислоты возрастает до 60 %, а при использовании масляной и высших кислот достигает 80 %. [c.135]

Однако катионообменное модифицирование цеолита оказывает положительное влияние на повышение серостойкости Pd-цеолитсодержащих катализаторов. В частности, показано, что стабильная активность этих катализаторов в присутствии серы возрастает при введении в цеолит катионов Са +, Mg2+ и редкоземельных элементов (И1) или при декатионировании цеолита [177, 181]. Рост серостойкости катализаторов начинается с некоторой пороговой степени обмена катионов Na+, зависящей от типа обменного катиона (рис. 32). Значение пороговой сте- [c.75]

Сорбция кислот. Сорбция кислородосодержащих соединений, в частности, кислот из масел изучена мало. Несколько подробнее изучена сорбция кислот (смесь органических и минеральных 1 1) из маслохладоновой смеси [53]. Довольно подробно исследована сорбция органических кислот С4-НС20 и их смесей из хладона-113 промышленными, опытными и лабораторными образцами сорбентов рядом силикагелей, большим числом марок активных окисей алюминия, а также цеолитами, сформованными на глинах и активных связующих (АЬОз и SIO2). Результаты этих работ сводятся к следующему [53]. Цеолиты NaA и различные катионообменные формы морденитов (кислотостойкий цеолит) практически не поглощают органические кислоты. Независимо от размеров сорбируемых молекул наибольшую активность имеют цеолиты, сформованные на активных связующих, и ряд образцов активной окиси алюминия, наименьшую — силикагель. Образцы, обладающие наибольшей емкостью по органическим кислотам (табл. 17), являются более механически прочными по сравнению с цеолитом NaA. [c.68]

Исходным материалом для исследований служили цеолиты NaA, синтезированные в лаборатории сорбентов Института физической химии АН УССР. Предварительные испытания исходных образцов на катионообменную емкость показали, что она равна 4—6 мг-экв1г и приближается к общему содержанию наврия в цеолите. По данным потенциометрического титрования было установлено, что катионный обмен протекает наиболее эффективно и без нарушения цеолитной структуры в щелочной среде при pH 8-12. [c.46]

Описываемый метод нашел промышленное применение в Норвегии. Растворы кальциевой селитры пропускают через ряд катионообменни-ков, в которые загружен цеолит (природный минерал типа полевого шпата). Для регенерации цеолита используют морскую воду. Образующийся раствор натриевой селитры концентрируют выпариванием и далее [c.811]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология