Вода в цеолитах диссоциация

Таким образом, медная форма, подобно бариевой, не способна вызвать диссоциацию молекул физически адсорбированной воды. Предвидеть это заранее бьшо трудно, так как двузарядный ион меди обладает одним из наиболее, высоких ионизационных потенциалов среди изученных катионов. Вполне возможно, однако, что ионы меди в цеолите Y являются однозарядными, а в этом случае они должны иметь значительно более низкий потенциал ионизации. Можно было лишь предположить, что цеолиты с ионами серебра по своим свойствам близки к цеолитам со щелочными катионами. Добавление воды вызывает изменение интенсивности полосы при 3633 см , связанной с взаимодействием молекул адсорбированной воды со структурными гидроксильными группами за счет образования водородных связей. Остальная часть спектра очень похожа на спектр воды, адсорбированной на цеолитах со щелочными металлами. И здесь наряду с широкой полосой при 3250 см наблюдается узкая полоса при 3685 см . Вероятно, появление этих полос обусловлено такими же взаимодействиями, которые предполагаются для цеолитов со щелочными катионами. Схематично их можно представить таким образом [c.231]

Влиянне степени катионного обмена. При возрастании степени обмена катионов Ка на или на многозарядные катионы число кислотных гидроксильных групп в цеолите увеличивается. Для многозарядных катионов этот эффект можно объяснить увеличением степени диссоциации молекул гидратной воды и, следовательно, числа протонов в цеолите. Для цеолитов, содержащих катионы связь между степенью ионного обмена и числом протонов после термической обработки цеолита очевидна. [c.82]

Для фожазитов, содержащих ионы переходных элементов, степень дегидратации также является основным фактором их активности в реакциях изомеризации. Так, при повышении температуры вакуумирования цеолита СоХ от 473 до 673 К его активность уменьшается почти в пять раз [31]. При небольших (до 5%) степенях обмена цеолит СаУ, содержащий одну молекулу воды на большую полость, в 35 раз более активен, чем тщательно дегидратированный цеолит. Эти результаты хорошо согласуются со схемой диссоциации молекул воды под действием электростатического поля катионов. [c.84]

Правильность данного механизма можно подтвердить кривыми 2 и 5 (см. рис.36). При контакте цеолита, подвергнутого термопаровой обработке с дистиллированной водой (кривая 2), происходит резкое увеличение числа активных центров, ответственных за десорбцию аммиака в интервале температур 170-220°С, и уменьшение количества аммиака, десорбируемого при температурах 250-300°С. По-видимоцу, в этом случае гидрокси- сатион замещается в цеолите на протеи, образовавшийся в результате диссоциации молекул воды, и выводится в водную среду в виде гидроксида магния. Химический анализ дистиллированной воды после контакта с исследуемым образцом цеолита показал наличие в ней 55 мг/л ионов и увеличение pH с 7,0 до 9,5. [c.38]

Особенно важные данные были получены в опытах с использованием ядерных взаимодействий, хотя их интерпретация зависит от принятой модели и не вполне однозначна. При изучении спектров рассеяния нейтронов [212] на цеолите КА, содержащем адсорбиро-. ванные молекулы воды, тяжелой воды, метанола, аммиака или ацетонитрила, было обнаружено, что молекулы при комнатной температуре занимают определенные положения приблизительно 10 с и на протяжении этого времени колеблются в резонанс с каркасом цеолита. Эти опыты по квазиупругому рассеянию позволяют определить колебания протонов или ядер дейтерия, в связи с чем возникает вопрос, движется ли молекула целиком или перемещаются только протоны. Поскольку с химической точки зрения значительная диссоциация протонов в молекулах Hg N при комнатной температуре [c.95]

Все цеолиты типа Y со щелочными катионами, кроме цезиевой формы, при адсорбции воды дают более простые спектры, чем цеолиты Y со щелочноземельными катионами. Цеолит ВаУ по свойствам оказался близким цеолитам со щелочными катионами, особенно цезиевой форме. При адсорбции воды дегидратированным образцом в спектре цеолита BaY наблюдаются сравнительно узкая полоса при 3680 см и широкие полосы при 3500 и 3260 см . Эти полосы исчезают из спектра в процессе вакуумирования образца при 300° С, и новых структурных гидроксильных групп не появляется. В отличие от других цеолитов со щелочноземельными катионами бариевая форма не способна вызвать существенную диссоциацию адсорбированных молекул воды. Более сложная картина наблюдается при адсорбции воды дегидратированными цеолитами Mg-, Са- и SrY. В спектре воды, реадсорбированной на цеолите aY, после вакуумирования при температуре ниже 100° С наблюдаются полосы при 3690, 3640, 3580 и широкая полоса между 3550 и 3400 см . При нагревании до 200°С интенсивность полосы при 3690 см резко снижается, а интенсивность полосы при 3640 см увеличивается. Вакуумирование при 470° С приводит к восстановлению спектра, характерного для исходного цеолита. [c.229]

Вместе с тем, в ИК-спектрах воды на цеолите Na-X в области малых заполнений во многих случаях [102— 104] наблюдаются и слабые полосы поглощения при 3650 СМ , обусловленные ОН-группами — продуктами диссоциации Н О на дефектах решетки, связанных с некоторым дефицитом Na+, образующимся обычно при отмывке. В [105] предполагается, что расщеплением части молекул НгО при взаимодействии их протонов с атомами кислорода решетки, располагающимися на внешней стороне гексагональных призм, можно объяснить и уширение линий ЯМР 23Na в области низких заполнений, найденное в [101]. [c.132]

TOB активные центры представляют собой гидроксильные группы с подвижным водородом. Вклад поливалентных катионов в активность цеолитов в основном сводится к влиянию электростатического поля как на адсорбированные молекулы, так и на активные центры. С другой стороны, благодаря электростатическому полю катионы способствуют диссоциации координационно связанной воды до образования МеОН+ и Н+. Последний может взаимодействовать с кислородом решетки, образуя ОН-группы, подобно тому, как это происходит в декатиони-рованном цеолите [50—52] [c.43]

В случае цеолитов У, обмененных на катионы переходных металлов, между концентрацией ионов пиридиния и электростатическим потенциалом катиона, компенсирующего отрицательный заряд каркаса, существует сложная зависимость [29]. При этом интенсивность полосы, соответствующей ионам пиридиния, достигает максимума при степени ионного обмена 30 50% [93]. Логичных объяснений этого результата (исходя из диссоциации молекул гидратной воды под влиянием электростатического потенциала катионов) нет. Однако для медь- и никельобмененных форм цеолитов У недавно было установлено [126], что в ходе ионного обмена в зависимости от соотношения твердой и жидкой фаз, концентрации раствора, из которого проводится обмен, и числа повторных обработок свежим раствором в обмене могут участвовать и протоны и частично гидролизованные ионы металла. Условия проведенного обмена, при которых протоны и частично гидролизованные группировки не вступают в обмен, крайне ограничены. При повышении степени обмена число сверхстехиометрически обмененных катионов переходных металлов возрастает. Эти катионы обладают остаточным зарядом и локализуются в больших полостях, снижая в них концентрацию гидроксильных групп [126]. Такое явление позволяет объяснить изменение бренстедовской кислотности при увеличении степени ионного обмена. Кроме того, отмечалось [127], что стехиометри-чески обмененный цеолит СиУ не проявляет бренстедовской кислотности [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология