Гидратация цеолитов, степень энергия

В цеолите типа X молекулы воды значительно легче диффундируют в структуре и могут приближаться к катионам обоих типов [31]. Как показано на рис. 5.29, по мере того как степень гидратации увеличивается, коэффициент самодиффузии ионов Na + в NaX постепенно возрастает от 1 10" до 1 -IO см - i. Энергия активации электропроводности АН при этом монотонно падает от 12 ккал/моль до постоянной величины, равной 6 ккал/моль, когда содержание воды в цеолите составит 100 молекул в расчете на элементарную ячейку или 12 молекул — на большую полость (рис. 5.30). Сравнение цеолитов с растворами солей показывает, что гидратированные кристаллы цеолита ведут себя как раствор твердого электролита. В полностью гидратированном цеолите NaX концентрация ионов натрия равна приблизительно 18 моль/л. [c.412]

Обмен катионов в цеолите на катионы металлов. Исследована реакция обмена ионов Na в цеолите типа Y. Полученные при этом результаты рассмотрены с учетом влияния отрицательно заряженной алюмокремниевой анионной решетки. Были использованы образцы, в которых ионы Na обменивались только в больших полостях цеолита на ионы других металлов I группы степень обмена составляла 50%. Ряд селективности, полученный на цеолите типа Y, был следующим [92] s > Rb > К > Na > Li. Как можно видеть, селективность отрицательно заряженной кристаллической решетки для обмена ионов щелочных металлов уменьшается по мере возрастания энергии их гидратации. На основании экспериментальных данных автор 192] делает вывод о том, что ионы в больших полостях цеолита типа Y находятся в гидратированном, подвижном состоянии. [c.35]

Такие различия определяются, очевидно, двумя основными факторами собственными размерами ионов и энергией их гидратации. Чтобы проникнуть в каналы решетки цеолита, ионы должны полностью или частично дегидратироваться. Поэтому из-за большой энергии гидратации Ха , будучи вытеснен из решетки менее гидратированными ионами ЫН4 или Ag", оказывается не в состоянии полностью вернуть утраченные позиции, а степень внедрения других катионов возрастает по мере увеличения их размеров и уменьшения энергии гидратации. Однако, как показывают данные для Сз , в этом случае решающее влияние имеет уже собственный размер иона (г = 1,65 А), что и приводит к резкому ограничению внедрения его в цеолит. [c.90]

Химическим модифицированием цеолитов путем ионного обмена можно в значительной степени изменять электроноакцепторные центры и, следовательно, адсорбционные свойства цеолитов. Чем меньше радиус катиона в цеолите, т. е. чем более сосредоточен положительный заряд, тем лучше адсорбируются на цеолите полярные молекулы и молекулы с л-связями. Отмечена корреляция между адсорбционной способностью катионза-мещенных цеолитов по парам воды с энергией гидратации соответствующих катионов. [c.162]

Подводя итог всему сказанному, можно попытаться всю совокупность опытных фактов объединить и объяснить одной общей идеей. Эта идея сводится к следующему активными центрами реакции крекинга на декатионированных и катионных формах цеолитов являются поверхностные гидроксильные группы, водород которых протонизирован. Общность природы активных центров подтверждается одинаковым направлением процессов, протекааощих на декатионированных и катионных формах цеолитов, небольшими различиями в энергии активации, близкими величинами предельной концентрации активных центров одинаковым отношением к органическим основаниям, являющимся ядами для реакции крекинга на кислотных катализаторах. Если принять эту концепцию, то легко можно объяснить многие экспериментальные факты. Механизм промотирования, с этой точки зрения, заключается в увеличении концентрации ОН-групп, активных в катализе, происходящем при гидратации поверхности. При этом легкость промотирования и дезактивации при термообработке зависит от среднего расстояния между гидроксильными группами на поверхности. Поэтому в конечном итоге каталитическая активность определяется не общим числом обменных мест, а количеством стабильных при данной температуре ОН-групп. Этим, в частности, объясняется тот факт, что с увеличением содержания окиси кремния в цеолите снижается степень дегидроксилирования его поверхности [10], а также снижается способность катализатора промотироваться водой. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология