Шабазит, адсорбция

При этом оказалось, что из 30 изученных адсорбентов, только в двух случаях (уголь, шабазит) изотермы адсорбции имели классическую форму, отвечающую уравнению Лэнгмюра. Анализ экспериментального материала позволил выделить 5 основных типов изотерм, изображенных на рис. Х.4, а именно / — кривую лэнгмюровского типа // — S-образную кривую с линейным участком в области средних р, встречающуюся наиболее часто III — кривую без перегибов с монотонным ростом V и V — кривые типов II [c.144]

Алюмосиликатный каркас гмелинита состоит из гексагональных колец, расположенных в параллельных полостях в последовательности ААВВ ААВВ, или из двойных 6-членных колец (единиц ВбК), расположенных в последовательности АВАВ. Как и в шабазите, каркас образуется путем соединения единиц ВбК через наклонные 4-членные кольца [153]. Соотношение между гексагональной АВ-упаковкой единицы В6К в гмелините и кубической АВС-упаковкой в шабазите показано на рис. 2.25. Модель каркаса изображена па рис. 2.62, а объемная модель — на рис. 2.43. Изучение адсорбции газов дегидратированными кристаллами гмелинита показало, что по своим адсорбционным свойствам этот минерал аналогичен шабазиту [154]. Следовательно, свободный размер каналов ограничен диаметром 4 А в результате того, что большие каналы с диаметром 7 А. перекрываются смеш ениями кристаллической решетки [155]. Диффузия происходит главным образом по пересекаюш имся каналам, перпендикулярным оси с. Положение молекул воды и катионов в гидратированном гмелините не вполне точно установлено. В элементарной ячейке гмелинита имеется 2 места локализации катионов внутри гексагональных призм. Вблизи 8-членных колец должны локализоваться 6 одновалентных катионов. Синтетический цеолит 8 имеет структуру гмелинита, но полный анализ его структуры не проведен. [c.120]

При этом оказалось, что из 30 изученных адсорбентов только в двух случаях (уголь, шабазит) изотермы адсорбции имели классическую форму, отвечающую уравнению Ленгмюра. Анализ экспериментального материала позволил выделить пять основных типов изотерм, изображенных на рис. Х.4, а именно [c.159]

При обмене Na" на Са + изменение размеров окон также не происходит постепенно. Как показывает рис. 8.16, адсорбция азота и нормальных углеводородов быстро возрастает при степени обмена около 30% [12]. Аналогичный эффект наблюдается на шабазите [73]. [c.658]

Дифференциальные теплоты адсорбции на шабазите [c.672]

Другим фактором, который следует учитывать, является изменение размера окна во время адсорбции. При адсорбции на шабазите катионы могут координироваться с адсорбированными молекулами и смещаться относительно своего первоначального положения, в результате чего будет изменяться каркас, а следовательно, п размер, и форма окон. Абсолютную величину размера окон нельзя определить исходя из структуры гидратированного цеолита при дегидратации каркас искажается и катионы смещаются. Влияние гидратации па локализацию катионов четко установлено для цеолитов А, X, У, фожазита и шабазита. Детально изучено блокирующее действие катионов в цеолитах А, X, V, шабазите и мор-депите. [c.75]

Энергия активации адсорбции на шабазите [30] [c.472]

Энергия активации адсорбции на Н-шабазите [34] [c.474]

Рис. 36. Изотерма адсорбции аммиака на шабазите при 0 , начерченная по уравнению Фрейндлиха (1) и по уравнению Лэнгмюра (2).

При физической адсорбции очень мало адсорбентов дают изотермы типа I. Только для некоторых углей и шабазита были найдены изотермы этого типа. Кривые характеризуются непрерывным уменьшением наклона, становящимся практически равным нулю вблизи давления насыщения. Такие изотермы выражаются уравнением (42), которое, как мы видели, является пред льным случаем уравнения (41) при n=i. На основании теории полимолекулярной адсорбции это означает, что некоторые угли и шабазит обладают чрезвычайно тонкими порами — вероятно, не более широкими, чем два молекулярных диаметра. [c.229]

Первые работы по адсорбции проводи.тись на наиболее устойчивых к дегидратации природных цеолитах, в частности на шаба-зите и мордените. Баррер и Иббитсон [381 исследовали адсорбцию многих постоянных газов, а также изучали адсорбцию углеводородов на шабазите. Они показали, что такие углеводороды, как пропан, к-бутап, к-пентан и к-гептан, быстро адсорбируются при температурах выше 100 °С, в то время как адсорбция разветвленных углеводородов (изобутан и изопентан) на шабазите вообш е не происходит. Адсорбционные равновесия оказались обратимыми. В соответствии с результатами своих первых работ Баррер разделил цеолиты па 3 класса в зависимости от их способности [c.23]

Замечательным исключением является шабазит, который дает много большие теплоты физической адсорбции, чем другие адсорбенты. Это обстоятельство обсуждается далее в гл. XI. [c.331]

Адсорбция газов на обезвоженном шабазите [c.497]

К I классу относятся цеолиты с размером окон 4,89—5,58 А. Способность к адсорбции этих цеолитов неодинакова. Так, шабазит адсорбирует нормальные парафины и не поглощает изопарафины и ароматические углеводороды, гмелинит адсорбирует нормальные парафины медленно. К И классу относятся цеолиты с диаметром окон 4,0—4,89 А. Эти цеолиты (Na-мopдeнит и др.) медленно адсорбируют метан и этан и не адсорбируют другие углеводороды. В то же время они быстро адсорбируют азот, кислород и дру- [c.17]

Рпс. 1.4. Адсорбция азота на шабази-те при различных температурах. [c.23]

Гидратированный шабазит. В цеолитах с большими полостями катионы окружены молекулами воды, в то время как в цеолите с лгалыми полостялги катионы контактируют с ограниченным числом молекул воды, так, в анальциме катион окружен только 2 молекулами. В шабазите каждый иоы кальция окружен 5 не полностью координированными молекулами воды. Эти молекулы н ионы кальция не связаны с каркасом. Дегидратация шабазита протекает плавно, его каркас обладает достаточной жесткостью и не сжимается при дегидратации, но ионы кальция смещаются из полостей в места 81 и 8ц. Свободный диаметр 6-членного кольца равен 2,6 л,, и, следовательно, ионный обмен большинства катионов с не слишком большим радиусом может протекать беспрепятственно. Дегидратация сопровождается небольшим искажением каркаса. В гидратированном шабазите окна имеют более плоскую форму, чем в дегидратированном. При адсорбции молекулы воды координируются с ионами кальция, которые смещаются в другие положения, и при этом изменяется форма окна. В ромбоэдрической [c.117]

Искажение алюмосиликатной решетки также оказывает важное влияпие на молекулярно-ситовые свойства цеолита. Гидратированный Са-шабазит имеет круглые окна с диаметром 3,9 А , по при дегидратации они принимают эллиптическую форму с размерами 3,7 X 4,2 А. Известно, что форма окон может изменяться Бо время адсорбции полярных молекул. Эрионит, имеющий эллиптические окна размером 3,6 х 4,8 А, быстро адсорбирует ксенов при —78 °С, в то время как шабазит адсорбирует этот газ медленно. Эрионит адсорбирует нормальный гексан при комнатной температуре, а шабазит в таких условиях этот газ не адсорбирует. На основании этих фактов был сделан вывод, что кажущийся размер пор у эрионита немного больше, чем у шабазита. Несколько странно, одиако, то, что эрионит при комнатной температуре плохо адсорбирует к-бутан. Следовательно, минимальный равно- [c.653]

Рис. 8.23. Теплоты адсорбции на природном шабазите [65]. г — аргон 2 — кислород . 3 — аяот 4 — окись углерода J — двуокись углерода.

Изменение изостерической теплоты адсорбции с заполнением показано на рис. 8.23 на примере адсорбции некоторых газов на шабазите [65]. В случае аргона теплота адсорбции почти не изменяется с увеличением последие . Теплота адсорбции азота после высоких начальных значений быстро падает, э затем изменяется мало. При адсорбции двуокиси углерода отмечены 1) высокая начальная теплота адсорбции, которая характеризует квадру-польное взаимодействие 2) появление минимума и затем максимума на кривой с ростом величины адсорбции. Увеличение изостерической теплоты с заполнением обычно связано с взаимодействием между адсорбированными молекулами. В данном случае увеличение изостерической теплоты объясняется сильным направленным взаимодействием между четырьмя молекулами GOj в каждой полости цеолита, причем некоторые молекулы ориентируются Т-образно. Подобные максимумы изостерических теплот наблюдаются при адсорбции на цеолитах и некоторых других веществах. [c.668]

Начальные изостерические теплоты адсорбции различных моЛекул на шабазите, цеолитах А, X, V очень высоки, вероятно, из-за взаимодействия первых молекул с катионами и ненасыщенными ионами кислорода каркаса. После того, как степень заполнения достигает примерно одной четверти, теплота адсорбции падает до минимума, а далее медленно поднимается, возможно, в результате межмоле1 ляр-ного взаимодействия. После заполнения полостей цеолита теплота адсорбции понижается до теплоты конденсации, так как адсорбция происходит на внешней поверхности. В процессе адсорбции молекулы, по-видимому, занимают определенные положения в полостях, что создает дополнительные сложности при расшифровке структуры. [c.92]

Примером тому может служить адсорбция аргохга па шабазите. Как и при адсорбции СО2, изостерическая теплота, вначале высокая, быстро падает по мере заполнения объема полостей, проходит через минимум, после чего вновь достигает максимума. Здесь макси.мум появляется в результате взаимодействия между молекулами аргона, находящимися в полостях структуры [20, 102]. [c.669]

Баррер и Дэвис [34] изучили диффузию в Н-шабазите. Н-форма была получена из природного Са-шабазита ионным обменом с МН4С1 с последующим прокаливанием в сухом кислороде. Подробное изучение сорбции в этом образце Н-С4Н10 показало, что с увеличением количества адсорбированного вещества коэффициент диффузии возрастает. Этот результат противоположен тому, который наблюдался ранее нри адсорбции н-С4Н,о на Са-шабазите. Такое различие, возможно, связано с изменением формы изотермы адсорбции, которая в соответствии с уравнением (5) сильно влияет на коэффициент диффузии. С помощью уравнения такого типа была определена константа Х=Оо/КТи было показано, что эта константа практически не зависит от концентрации сорбата. Авторы полагают, что эта величина является более важной константой сорбционного процесса. Расчетные значения энергии активации для нормальных углеводородов приведены в табл. 7-4. Сравнение этих результатов с данными, полученными для Са-шабазита (табл. 7-1), показывает, что для Н-формы энергия активации увеличивается значительно медленнее. Этого можно было ожидать для образца, в котором полости свободны от больших ионов На и Са. [c.474]

До последнего времени адсорбции газовых смесей на цеолитах уделялось сравнительно мало внимания. Первое сообш ение об адсорбции газовых смесей на цеолитах опубликовано Баррером и Роббинсом в 1953 г. [183]. Оии изучили адсорбцию смесей На + + N6, На 4- N2 и Ne + N2 на мордените и Аг + О2 и Аг 4- N2 на природном шабазите при —183 °С. В этих смесях оба компонеи- [c.699]

Адсорбция проводилась на I — активированном угле, полученном из скорлупы кокосовых орехов, —196° 2 — активированном угле СКТ, —196° 3 — силикагеле С-200, —196° 4 — шабазите, —196° 5 а — силикагеле С-204, —196° 5 б — силикагеле С-204, —183° 6 — сили-кааэрогеле, —196°. Величина адсорбции х выражена е ммоль г-1 [26]. [c.259]

Многие природные цеолиты, например шабазит, гейландит и анальцит, также широко используются для разделения. В литературе имеются данные об изотермах сорбции Н2О и DgO шаба-зитом, гмелинитом и гейландитом [9]. Содержание воды, форма изотерм, изостерные теплоты и парциальная мольная энтропия адсорбции почти одинаковы для двух первых цеолитов. Форма изотерм для гейландита близка в прямоугольной. Свойства более 40 цеолитов рассмотрены в работе Херша [70]. Для цеолитной воды характерны широкие линии ядерного магнитного резонанса [3] (см. гл. 8). Интересно отметить, что в так называемых низших гидратах сульфата кальция, например в aS04 0,5H20, имеет место образование цеолитных адсорбционных комплексов и что медленное удаление воды сопровождается небольшим уменьшением межатомных расстояний в тригональной решетке сульфата кальция [26]. [c.16]

Ратвен и др. [43] детально исследовали адсорбцию циклопропана на цеолите 5А и определили коэффициенты диффузий в широком интервале температур и концентраций сорбата. Полученные результаты представлены на рис. 7-12, где концентрация адсорбированного вещества выражена числом молекул, приходящихся на одну полость. Коэффициенты диффузии были рассчитаны по уравнению (5). При этом авторы работы [43] предполагали, что >о не меняется, и определяли величину д пр/д пс по экспериментальным изотермам адсорбции. Рассчитанные таким образом кривые представлены на рис. 7-12 сплошными линиями. И адсорбционные, и десорбционные данные в общем согласуются с результатами расчетов. Такое же увеличение коэффициентов диффузии по мере заполнения полостей наблюдалось для адсорбции н-СдЦц на Н-шабазите [34]. [c.485]

На рис. 36 приведены изотермы адсорбции аммиака на шабазите, измеренные Ивенсом [ ] при 0 . Кривая 1 представляет собой эксперимента л р.ные данные, нанесенные в координатах (IgiJ, Igp) согласно уравнению Фрейндлиха, крцвая 2 построена по твц [c.106]

Баба[ ] продолжил опыты по адсорбции на шабазите и исследовал, помимо перечисленных, ряд новых газов. Он нашел, что пары пентана, бензола, эфира, хлороформа, четыреххлористого углерода и ацетона не адсорбируются на шабазите. Сильно адсорбируются углекислый газ, метиловый спирт и лютиламин очень слабо адсорбируются этиловый спирт и этиламин. Таким образом, и здесь линии раздела соответствует диаметр молекул метиламина, который равен 4,4 А. Пропил- и бутиламип адсорбируются слабо, что, повидимому, указывает на наличие небольшого количества более широких пор. [c.498]

Приблизительно постоянная теплота адсорбции была найдена Ивенсом для адсорбции аммиака на шабазите при 0°, обсужденной в гл. IV. Другие примеры можно найти в приведенных в таблицах 27 и 28 опытных данных. Величины dgjda для углекислого газа на угле приблизительно постоянны в интервале величин адсорбции от 20 до 45 см , дифференциальные теплоты для воды на угле можно считать постоянными в пределах от 20 до 200 см адсорбированного пара и величины для азота на угле практически постоянны во всем интервале величин адсорбции, приведенном в таблице. В этом последнем случае азотом покрыто, вероятно, менее 10% поверхности. [c.333]

Теория полимолекулярной адсорбции предусматривает метод для расчета поверхности адсорбента не только для изотерм типов II и IV, но для любого из пяти различных типов изотерм. III и V типы изотерм встречаются не слишком часто, но по крайней мере два важных адсорбента дают изотермы I типа. Шабазит и некоторые активные угли, среди которых находится уголь из скорлупы кокосовых орехов, дают изотермы I типа. Для таких изотерм можно либо определить с помощью уравнения Лэнгмюра или же принять за меру поверхности адсорбированное количество при давлении насыщения (гл. IV). Мы можем также напомнить прекрасное соответствие данных, полученных для поверхности силикагеля по изотермам III типа Райерсоном и Камероном и по изотермам II типа Брунауером и Эмметом (гл. VI). [c.396]

Однако для получения заполненного мономоле-кулярного слоя в опытах с гелием, неоном и водородом следует измерять адсорбцию при температурах жидкого гелия и водорода. Так как жидкий гелий и водород обычно недоступны, в то время как жидкий воздух получить легко, приходится применять несколько более крупные молекулы азота и аргона. Эти два рода молекул обычно пригодны, так как они инертны хемосорбция не усложняет применения изотермы ван-дер-ваальсовой адсорбции. Чаще всего применяется азот, как наиболее доступный. Однако, если адсорбент содержит чрезвычайно тонкие поры, метод адсорбции азота может дать совершенно ошибочные результаты относительно величины истинной поверхности. Так, Эммет нашел, что дегидратированный на 50% шабазит адсорбирует водород при 77°К, но молекулы азота практически не проникают в его поры при этой температуре. [c.405]

Бэн[1] приходит к выводу, что диаметр пор шабазита ДОЛЯ50Н составлять 5 А или меньше. Шмидт [ ] изучал адсорбцию 17 газов на шабазите и нашел, что 9 веществ с молекулами малых размеров адсорбировались в нормальном количестве, 8 веществ с более крупными молекулами адсорбировались слабее или совсем не адсорбировались. Результаты этих опытов приведены в табл. 57. Этилен является газом с наиболее крупными [c.497]

Лэмб и Вудхауз[ ] изучали адсорбцию водорода, азота и углекислого газа на шабазите при различных стадиях обезвоживания адсорбента. На рис. 122 показано влияние обезвоживания на адсорбцию этих трех газов ири 0° и давлении 1600 мм. Адсорбция возрастает по мере удаления воды, потому что при этом увеличиваются общий объем пор и их внутренняя поверхность. Это продол кается до тех пор, пока исходная кристаллическая решетка остается без изменения. Но обезвоживание протекает при непрерывно возрастающей температуре. Для удаления последних нескольких процентов воды необходимо довести температуру до 640°. При ЭТ011 температуре кристаллическая решетка начинает разрушаться, и адсорбционная способность падает. Кривые на рис. 122 показывают, что спекание происходит в узких пределах содержания воды в адсорбенте. [c.499]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология