Содержание структурной воды

Нередко на практике адсорбированную воду удаляют прн нагревании в вакуумной установке содержание структурной воды определяют по потере массы образца при прокаливании его в той же системе. Однако этот прием не исключает указанных выше недостатков. [c.63]

Обозначения точек на кривых А, А, А" — начало обезвоживания, Б, Б, Б" — прекращение изменения объема гидрогеля при обезвоживании В, В, В" — точки, ниже которых дегидратация обратима Г, Г, Г" — содержание структурной воды. [c.32]

Рассмотрим теперь экспериментальные величины содержания структурной воды, полученные для предельно гидроксилированных кремнеземов разными авторами и различными методами. На рис. 2 приведена зависимость величины аон/s от значений удельной поверхности s по работам разных авторов (см. литературу в работах [1—3]). Область экспериментальных точек ограничивается показанными на рис. 2 кривыми А ж В. При сопоставлении рис. 1 и 2 можно видеть, что кривые А vl В на рис. 1, полученные из условия (1), и кривые Л и 5 на рис. 2, ограничивающие область экспериментальных значений аоя/s, сходны и имеют одинаковый [c.310]

Поскольку количество структурной воды в образце может характеризовать состояние поверхности, а следовательно, и ее адсорбционные овойства, представл яло интерес получить непосредственную зависимость между содержанием структурной воды и теплотой смачивания поверхности алюмогеля. На рис. 3 подобная зависимость построена по данным, [c.102]

Рис. 2. Теплота смачивания (А) водой (/), этанолом (2), метанолом (3) и н-гептаном (4) и содержание структурной воды (Б), отнесенные к единице поверхности окиси алюминия в зависимости от температуры ее прокаливания. Черные точки соответствуют вторич- но гидратированным образцам

Теплота смачивания а-кварца водой составляет 296 эрг/см и не укладывается в линейную зависимость. Такой теплоте смачивания соответствует вдвое меньшее количество воды, а содержанию структурной воды на а-кварце соответствует более высокое значение теплоты смачивания. По-видимому, вследствие более плотного расположения ОН-групп на поверхности кварца часть из них замыкается между собой, что, [c.419]

Рис. 2, Теплота смачивания (слева) и содержание структурной воды (справа) для образца черенковой окиси алюминия в зависимости от температуры прокаливания. Черные точки — вторично гидратированные образцы.

Как следует из рассмотренных изменений состава цеолитов в результате деалюминирования, содержание структурной воды в цеолитах, деалюминированных обработкой кислотами, должно значительно превышать ее содержание в декатионированных цеолитах. Поскольку степень декатионирования и степень деалюминирования цеолитов, обработанных кислотами, достаточно надежно определяются аналитически, результаты термогравиметрических исследований могут быть использованы для экспериментальной проверки рассмотренного выше механизма кислотного деалюминирования. Важным в таких исследованиях является вопрос о том, в какой области температур должна выделяться вода из гидроксилов деалюминирования. Как можно видеть из термогравиметрических кривых, приведенных в [171], и значений отношения Н/А1 для деалюминированного и де-катионированного цеолитов V, в этой работе в качестве нижней температурной границы выделения воды за счет конденсации ОН-групп кластеров (ОН)4 принимается 500°С. Эта же температура рассматривается в качестве [c.91]

Таблица 1.14. Состав элементарных ячеек образцов эрионита и рассчитанное содержание структурной воды в кристаллах

Количество свободной и связанной воды в солевых юрмах катионитов РЗЪ можно рассчитать, зная содержание структурной воды в них (такое же, как в водородной форме (в табл.1 гр.8, в табл.2 гр.З и общее количество воды, удаляющейся при нагревании образцов выше 800°С (табл.2, гр.4 для Ьх -формы, гр.6 - для Na - pмы). Разница между этими величинами дает интересующую нас величину, приведенную в табл.2 в гр.5 для Ы -формы, в гр.7 для Ма -формы. Сравнение водородной и солевых форм (ср.графы 2, 5 и 7) показывает [c.89]

Содержание структурной воды [c.92]

Таблица 13 Содержание структурной воды в свежих осадках гидроокисей металлов

III. В гидроокисных]системах содержание структурной воды также не подчиняется правилу аддитивности, что указывает на взаимодействие гидроокисей. [c.93]

Гидратацию и дегидратацию как механизмы старения индивидуальных гидроокисей можно выявить путем определения содержания структурной воды в осадках различной степени постарения (см. 4-й раздел главы П). [c.131]

К гидроксильным производным кремния относится также силикагель, являющийся силоксановым полимером. Согласно современным воззрениям, структурная вода в силикагеле химически связана в виде гидроксилов с поверхностными атомами кремния. Кислород этих гидроксилов также должен обмениваться с кислородом воды. В опыте 5 (табл. 1) обмену подвергался силикагель, предварительно выдержанный при 400° и содержащий 3.98 /о структурной воды, удаляющейся в интервале 400—1200°. После обмена уменьшение плотности обменной воды, удалявшейся при нагревании до 400°, было больше рассчитанного по содержанию структурной воды и соответствовало обмену 19% всего кислорода силикагеля. [c.1535]

Силикагель нагревался при 400° до удаления из него всей адсорбционной воды и запаивался до употребления в стеклянные ампулы. Определение содержания структурной воды в силикагеле производилось прокаливанием навески образца, лишенного адсорбционной воды, в платиновом тигле до постоянного веса и изотопным обменом с водой, обогащенной дейтерием. [c.1538]

Изучение поверхностных химических соединений в адсорбции и катализе является весьма важным. В частности, изучение содержания так называемой структурной зоды на поверхности алюмосиликатных катализаторов относится к числу таких важных проблем для понимания протекающих процессов. Как установлено, мы имеем здесь дело с гидроксильными группами на поверхности. Обычный способ определения содержания структурной воды по потере веса при прокаливании приводит к полному разрушению, спеканию катализатора, а кроме того, не всегда является точным, так как кроме гидроксилов могут быть и другие химические соединения, удаляющиеся при прокаливании и тем самым искажающие конечный результат. [c.52]

При прокаливании окиси алюминия происходит не только качественное изменение поверхности, но также и ее уменьшение, вызванное спеканием образца. Из рис. 1 видно, что заметное сокрашение поверхности образцов начинается при 500° С, а при 900° С поверхность образца падает более чем двое. Поэтому для исключения влияния различия в величинах поверхности и с целью получения сравнимых данных, характеризующих состояние поверхности, результаты измерений были отнесены к единице поверхности всех ис-следованных образцов. Как следует из рис. 2Л, в отличие от силикагеля [3, 4], теплота смачивания окиси алюминия водой и спиртами растет по мере увеличения температуры его прокаливания. Теплота смачивания н-гептаном, так же как и в случае силикагеля [4], очень мало зависит от качественного изменения поверхности, вызванного термической обработкой образцов. На кривой содержания. структурной воды г,, (рис. 2Б) заметны перегибы около [c.102]

При анализе этим способом содержание структурной воды определяется как потеря массы образца прн прокаливании до 900—1000°С в течение 2—3 ч. Сорбированная в порах вода удаляется либо предварительным высушиванием анализируемой пробы до постоянной массы при 180 °С в термостате, либо, как показано выше, потоком сухого воздуха при температуре 180— 200°С. Работа выполняется в соответствии с правилами гравиметрического анализа. Навеска силикагеля составляет 0,2—0,4 г. Для бол1)шей надежности конечных результатов прокаливанию подвергают несколько (ие меньше 3) навесок. [c.62]

На рис. 1 даны кривые содержания структурной воды для исследованных образцов, рассчитанные на 1 поверхности, в зависимости от температуры их прокаливания. С ростом температуры прокаливания силикагель теряет свою воду, при низких температурах помимо структурной воды удаляется и адсорбированная вода. До температур порядка 600— 700° выделение структурной воды идет, в основном, за счет дегидратации поверхности при более высоких температурах вода выделяется преимущественно за счет уменьшения поверхности в результате спекания силикагеля. Весьма важно найти возможность различить адсорбированную ч структурную воду, поскольку эксперимегг-тально из потери при прокаливании определяется общее содержание воды в силикагеле. Результаты измерения теплот смачивания водой силикагелей, прокаленных при разных температурах [5], а также данные по зави-JUO Ш доо симости адсорбции паров воды от темпера-Гемпература про/гамивания, 0 туры прокаливания пористых стекол [6], показывают, что эти адсорбционные характеристики в интервале температур 200—300 проходят через максимум. При температурах меньших 200—300° энергия поверхности падает, как за счет присутствия адсорбированной воды, так, по-видимому, и за счет того, что часть соседних гидроксильных групп на поверхности может взаимодействовать между собой с образованием водородных связей. Мы приняли за стандартную температуру обработки образцов силикагеля — 300°, соответствующую максимальной адсорбционной активности поверхности. Вблизи этой температуры на кривых обезвоживания силикагелей (рис. 1) имеется характерный перегиб, который наблюдался и в работе Жданова [6]. Из рис. 1 видно, что при температуре стандартной обработки (300°), а также и при более низких температурах (150—200°) гидратация поверхности не является величиной постоянной. Силикагелю с большей величиной удельной поверхности соответствует меньшая гидратация поверхности и наоборот. Таким образом, при совершенно идентичных условиях подготовки образцов с различной удельной поверхностью мы не получили в результате поверхпости одинаковой степени гидратации. Даже обработка силикагеля в автоклаве при благоприятных условиях гидратации не дала (силикагель К-3) поверхности, гидратированной более, чем у образца, с примерно такой же поверхностью, обработанного при стандартных условиях. Сопоставление наших данных с результатами других авторов [7, 8], приведенное на рис. 1, показывает, что найденная нами связь между степенью гидратации образца и величиной его удельной поверхности не является случайной. Например, измерения, произведенные Бастиком [8] на силикагеле, имеющем удельную поверхность 697 м /г, практически полностью совпадают с нашими данными для силикагеля К-2 (695 м 1г). Качественно ту же зависи- [c.416]

Рис. 3. Теплота смачивания водой в зависимости от содержания структурной воды для черенковой О ииси алюминия. Черные точки — вторично гидратированные образцы.

Для алюмогеля зависимость теплот смачивания образцов и содержания структурной ВОДЫ от температуры их обработки представлена на рис. 2. Как следует из этого рисунка, по мере увеличения температуры прокаливания образца, содержание структурной воды падает, а теплота смачивания соответственно растет. На кривой содержания структурной воды заметны перегибы, причем значительное количество содержащейся в образце воды (около половины) выделяется до 200°. Представляло интерес получить зависимость между теплотой смачивания поверхности алюмогеля и содержанием структурной воды в образце. На рис. 3 подобная зависимость построена по данным, приведенным на рис. 2. Сравнение полученной кривой с приведенными на рис. 1 показывает, что характер найденной зависимости совершенно иной, чем для силикагеля и алюмосиликатов. На кривой для алюмогеля (рис. 3) можно различить 5 участков. Участок 1 соответствует температурам обработки от 20 до 150°. Рост теплоты смачивания в этом случае, так же как и для силикагеля, может объясняться освобождением поверхности от адсорбированной воды или уменьшением числа гидроксильных групп, связанных между собой водородной связью. Участок 2 лежит в интервале температур 170—200°. Здесь, несмотря на значительную потерю воды, свойства поверхности образца не изменяются. Если считать, что свойства поверхности алюмогеля, как и силикагеля, определяются степенью ее гидратации, это может происходить в том случае, если О бразец содержит объемный гидрат глинозема. Тогда выделение воды из образца может происходить за счет диссоциаций объемного гидрата, в данном случае байерита АЬОз ЗНгО, наличие которого было обнаружено рентгенографически , гидратация же поверхности остается неизменной. Такой процесс, очевидно, будет происходить до полного разложения объемного гидрата . Рост теплоты смачивания на участке 3, который соответствует обработке образцов при температурах от 200 до 500°, показывает, что по мере дегидратации поверхности энергия взаимодействия ее с водой увеличивается. Значительный интерес представляет участок 4, соответствующий интервалу температур 500—700°. В этом интервале температур содержание структурной воды меняется мало, как это видно из рис. 3, а теплота смачивания (теплота гидратации поверхности) резко возрастает. По-видимому, этому участку кривой соответствует появление новых твердых фаз в результате перестройки кубической решетки уАЬОз, образование которых лишь начинается с поверхности, а затем, с повышением температуры, распространяется в объем. Промежуточные высокотемпературные модификации глинозема к, 0, б, а также корунд (а-АЬОз), рентгенографически были обнаружены только для образцов, обработанных при 800—900°, т. е. там, где эти модификации составляют уже объемное соединение и присутствуют в достаточном количестве для их рентгено-графического определения. Процесс образования новой твердой фазы путем перестройки кристаллической решетки исходной фазы, очевидно, начинается с наиболее слабых мест этой решетки, которыми могут быть различные ее дефекты. Поэтому, естественно, было предположить, что образование новой твердой фазы [c.424]

Попытки сопоставить содержание структурной воды в деалюминированных цеолитах Y и мордените, определенное из термогравиметрических кривых, с ее расчетным содержанием из состава деалюминированных кристаллов были сделаны в [177, 178]. Допускалось, что структурная вода при нагревании деалюминированных цеолитов начинает выделяться при 500°С. Найденное для обоих цеолитов содержание гидроксилов было значительно ниже, чем это требуется для эквивалентного обмена 1А1 на 4Н. На этом основании в этих работах был сделан вывод, что рассмотренный выше механизм кислотного деалюминирования, требуюший образования в каждой алюминиевой вакансии кластера (ОН) 4, не находит подтверждения. По мнению авторов [177, 178], выход тетраэдрического А1 из кремнеалюмокислородного каркаса при обработке кислотами приводит к образованию групп дополнительных связей Si—О—Si без предварительного образования структурных групп ОН. [c.92]

Содержание воды в образцах может служить относительной характеристикой структуры исследуе лых катионитов. Очевидно, что содержание свободной и связанной воды в одинаковых по содержанию основных ко8шонентов ( 5Ъ и Р ) образцах может служить мерой "рыхлости" структуры, а содержание структурной воды - мерой конденсации сурьмянокислых групп. [c.89]

Количество структурной воды (в виде ОН-групп) при старении одних гидроокисей не изменяется, а других — изменяется различно. Для алюминия оно увеличивается в связи с переходом бемита у-А100Н через метастабильную модификацию байерита а-А1(0Н)з в гидраргиллит 7-А1(ОН)з, а для железа (П1), меди (И) и цинка, наоборот, уменьшается вследствие дегидратации а-РеООН, Си(ОН)з и 8-2п(ОН)з до соответствующих окислов. Поэтому по изменению количества этой категории воды можно, не приводя рентгенографических исследований, установить два механизма процесса старения гидроокисей гидратация — для алюминия и дегидратация — для железа (П1), меди (П) и цинка. В гидроокисных системах содержание структурной воды также не подчиняется правилу аддитивности вследствие взаимодействия гидроокисей, которое, по данным ИК-спектров поглощения, начинается уже в момент их совместного осаждения. [c.138]

Количество структурной воды на поверхности силикагеля во второй ячейке определяют по формуле (17.7) пн о= 1,13-0,750= = 0,848 ммоль. Содержание структурной воды в единице веса силикагеля = н,о/ а =0,848/0,696= 1,22 ммоль1г. Поверхно- [c.265]

Рис. 77. Изотермы адсорбции паров воды (белые авачки) и азота (черные значки), отнесенные к весу адсорбента (а) и к содержанию структурной воды (б).

Справочник химика 21

Химия и химическая технология