Алюмосиликаты, гели ионный обмен

Активация шарикового геля состоит в замещении натрия, химически (ионно) связанного в алюмосиликате, образованном при формовке, другим полезным для катализатора ионом, обычно алюминием или аммонием. Этот процесс называется катионным обменом. Так как при этом процессе будущий алюмосиликатный катализатор переводится из неактивной натриевой формы в активную, то его называют активацией. Практически процесс активации осуществляют пропусканием через слой сырых шариков разбавленных растворов сульфата алюминия или сульфата аммония. [c.58]

Второй ряд гелей приготовлен при pH = 9 и подвергнут промывке, обмену основаниями с хлористым аммонием при pH = 5 и высушиванию. Содержание ионов аммония и натрия определено в гелях, высушенных при 100°. Определена также полная потеря веса гидрогеля после прокаливания при 950°. Результаты определений представлены на рис. 22, на котором данные для аммония и воды выражены в миллимолях на 1 г высушенного (100°) геля алюмосиликата. Из кривых рис. 22 видно, что имеется прямое соотношение между содержанием воды в геле и цеолит-ной емкостью в сухих смесях гелей, содержащих окись алюминия вплоть до 20%. Высушенные гели с О—20% окиси алюминия удерживают по 1 же. МН на каждый 1 грамм-ион алюминия и, что будет рассмотрено ниже, с каждым грамм-ионом аммония ассоциируется 1 моль воды. При прокаливании ионы аммония и вода удаляются (см. также рис. 5 в цитированной статье [9а]). Как только содержание окиси алюминия оказывается повышенным до 30%, цеолитная емкость материала па 1 моль окиси алюминия уменьшается и количество воды становится весьма изменчивым. Дальнейшее увеличение содержания окиси алюминия [c.213]

В случае материалов, находящих практическое применение в качестве ионитов, таких как, например, синтетические алюмосиликаты, синтетические смолы или уг.та, обработанные серной кислотой, обмен ионов почти полностью протекает внутри зерен ионита, который имеет структуру геля, иногда напоминающую губку с порами молекулярного масштаба. Подобные материалы не создают затруднений при разделении раствора и твердого тела для целей анализа и позволяют отчетливо разграничить ионы, связанные с твердым телом, от ионов, находящихся в растворе. Единственное осложнение заключается в том, что поры геля могут содержать некоторое количество растворенной соли, которое окажется значительным в концентрированных растворах (см. 6). Однако в таких ионитах, как глины и почвы, частицы твердого тела очень малы и обладают очень большой внешней поверхностью. Обмен ионов происходит в значительной степени на этой внешней поверхности, и способные к обмену катионы отчасти удерживаются в виде диффузного двойного слоя, постепенно исчезающего при переходе с поверхности частицы в раствор. В этом случае трудно точно определить положение границы раздела между ионитом и раствором, и при отборе пробы ионита для анализа невозможно полностью отмыть ее от раствора без нарушения этого диффузного двойного слоя. Это обстоятельство делает более трудным практическое и теоретическое исследование равновесия ионного обмена в глинах и почвенных коллоидах по сравнению с зернистыми ионитами [1]. Тем не менее обмен ионов [c.7]

Обширная литература по структуре и свойствам поверхности алюмосиликатов обобщена в нескольких обзорах [18, 112, 121]. Отметим наиболее существенные выводы. Многочисленные данные свидетельствуют, что в зависимости от условий эксперимента алюмосиликаты проявляют или бренстедовские, или льюисовские кислотные свойства. ИК-сиектры указывают на присутствие как протонированной, так и непротонированной форм адсорбированного аммиака или пиридина [114, 122—124]. Количество бренстедовских центров уменьшается при обмене на ионы щелочных металлов и растет с увеличением степени гидратации в том же направлении изменяется каталитическая активность геля в реакции крекинга углеводородов. Для разных гелей, дегидратированных нри 770 К, отношение концентрации непротонированной формы адсорбированного пиридина к протонированной колеблется в интервале 1—6. Если дегидратация ведется при 370—770 К, то по степени гидратации алюмосиликаты занимают промежуточное положение между окисью алюминия и двуокисью кремния, но после дегидратации при температурах 670—770 К, которые отвечают важному для катализа интервалу, степень их гидратации лишь немного больше, чем у силикагеля [125]. [c.80]

При построении механизма действия алюмосиликатов обычно исходят из представлений о кислотном характере кремнезема и алюмосиликатов, рассматривая их как слабые кислоты, дающие ири диссоциации ионы водорода. Такие представления укрепились особенно после работ Матсона и других, изучивших обменную адсорбцию солей на силикагеле и полуторных окислах. Однако, как показано в последние годы Каргиным и его сотрудниками, очень тщательно очищенные от адсорбированных веществ гели окиси алюминия и кремния не обладают электропроводностью и не являются электролитами . [c.273]

Наибольшее распространение в лабораторной и производственной практике получили минеральные иониты — алюмосиликаты типа пермутита, ионообменные смолы, а также продукты модификации целлюлозы. Алюмосиликатные иониты получаются либо сплавлением окислов алюминия и кремния с солями натрия, либо при гелеобразовании в процессе взаимодействия растворов алюминатов и силжатов. В последнем случае после необратимого высушивания геля получается нерастворимый сыпучий материал, обладающий высокой ионообменной способностью, составляющей 2—3 мг-экв ионов на 1 г сорбента, а в ряде случаев еще большую величину. Алюмосиликатные сорбенты, наиболее известным из которых является пермутит, представляют собой соли алюмосиликатов. Ввиду нестабильности соответствующих кислот они пе могут содержать обменивающиеся ионы водорода, а находятся постоянно в солевой форме, способной к обмену ионов натрия, калия, аммония, кальция или других на ионы, находящиеся в растворе. Эти сорбенты применяются в контакте с растворами, значение pH которых превышает 3,5—4. Снижение pH вызывает разрушение сорбента. Кристаллическая решетка алюмосиликатов не позволяет большим ионам проникать внутрь зерен ионитов, [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология