Связь воды в кристаллических структурах цеолитов

Для приготовления цеолита смешивают силикат натрия, алюминат нагрня и гидрат окнси натрия. Соотношения этих веществ зависят от того, какого типа цеолит нужно приготовить. Смесь вводят в кристаллизатор и выдерживают при 100° несколько часов. Затем крисгаллы и )Омывают водой, добавляют глину в качестве связующей) агента и формуют. Гранулированный цеолит прокаливают при 650". По своей кристаллической структуре цеолит можно рассматривать как соль ноликремневой кислоты, в которой часть атомов кремния заменена на атомы алюминия. [c.24]

Вода в цеолитах, обладающих более открытой структурой их каркасов и более широкими каналами и полостями, таких как фожазит, шабазит, морденит, эрионит, синтетический цеолит типа А и др., по своему поведению и свойствам полностью отвечает свойствам и поведению так называемой цеолитной воды. Однако и в таких случаях нельзя говорить о равноценности состояний молекул воды в кристаллической решетке цеолитов. Кривые обезвоживания цеолитов этого типа обычно растянуты на довольно широкую область температур. Выделение воды начинается при нагревании от самых малых температур и в основном заканчивается при температурах 300—400° (рис. 7, 1, 2). Потери при прокаливании в некоторых случаях продолжаются вплоть до очень высоких температур (600—900°). Уже из этих данных можно прийти к заключению, что молекулы цеолитной воды должны находиться в каналах кристаллической решетки цеолитов в существенно разных состояниях в смысле энергии связи их с каркасом и друг с другом. [c.39]

При температурах до 500°С диффузия А1 и 81 незначительна вследствие высокой энергии активации, но при более высоких температурах она должна происходить в каркасах с дефицитом кислорода. Катионы в широкопористых цеолитах значительно более подвижны, чем в таких безводных силикатах, как полевые шпаты сравнимые скорости диффузии наблюдаются в цеолитах при температурах на 400—700°С ниже, чем в полевых шпатах. Дегидратированный цеолит на воздухе за несколько секунд полностью регидратируется, что указывает на очень быструю диффузию воды. Однако даже в широкопористых цеолитах скорость диффузии на один-два порядка меньше, чем в чистой воде или в растворах. Измерение времени релаксации [196] при изучении спектров ЯМР протонов в гидратированном цеолите X, почти свободном от примесей железа, показало, что при 200—250 К внутрикристаллитная жидкость имеет вязкость почти в 30 раз большую, чем вода при 300 К, и что подвижность протонов приблизительно в 1000 раз больше, чем во льду при 273 К. В иолностью дегидратированном цеолите катионы менее подвижны, чем в гидратированном при той же температуре. При постоянном химическом составе скорость диффузии растет с температурой в соответствии с уравнением Аррениуса. С повышением температуры экспоненциально увеличивается число диффундирующих частиц с энергией, достаточной для преодоления барьеров. Описание всех диффузионных явлений сильно осложняется из-за необходимости учета взаимодействия между каркасом, катионами и адсорбированными молекулами. К сожалению, все экспериментальные данные получены на порошках, и их трудно связать с особенностями кристаллической структуры цеолитов. [c.90]

При изучении изотерм адсорбции воды на трех цеолитах NaY, Us-Ex и снликалите мы нашли (рис. 4), что у силикалита адсорбированное количество соответствует всего 15 % от теоретически возможной адсорбционной емкости. Оно достигается уже при относительном давлении р/р=0.2. С повышением давления сорбированное количество возрастает лишь незначительно. Это связано с гидрофобностью исследуемого адсорбента. Для цеолита Us-Ex адсорбция воды в указанной области давлений тоже невелика, но при pjp 0.5 она сильно возрастает. Мы полагаем, что это вызывается капиллярной конденсацией во вторичной пористости этого адсорбента. Адсорбционными центрами для молекул воды в цеолите NaY являются прежде всего катионы Na , а в цеолитах типа SiOj — дефекты кристаллической структуры и группы ОН. Можно считать доказанным, что в деалюминированных цеолитах существуют де- [c.76]

Из этих данных сделан вывод, что высокоемкие по парам воды образцы получаются при нагревании геля алюмосиликата натрия в мягких условиях кристаллизации в течение 3—6 ч. Рентгеноструктурный анализ показал, что гели алюмосиликата натрия, созревавшие под маточным раствором 3—6 ч при температуре 60° С, обладают кристаллической структурой, идентичной молекулярному ситу Линде 4А. При более длительном созревании осадка ( 24 ч) адсорбционная емкость кристаллического алюмосиликата натрия уменьшается, что связано с рекристаллизацией цеолита А и превращением его в цеолит Р или гидросодалит в зависимости от pH маточного раствора [47]. [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология