Диффузия цеолитной воды

A. Диффузия цеолитной воды. ...........................384 [c.287]

А. Диффузия цеолитной воды [c.384]

Шую релаксацию решетки, следствием чего является образование разупорядоченной цеолитной структуры типа г с избыточной энергией. В продукте дегидратации гексагидрата хлорида кобальта (II) релаксация решетки наиболее велика. Это связано, очевидно, с диффузией сферических ионов СГ и ионов o HgO. Поскольку продукты дегидратации алюмо-калиевых квасцов имеют открытую структуру, то здесь подвижность сферических ионов, образуюш,их решетку, значительна в присутствии паров воды, а степень рекристаллизации оказывается большой. [c.128]

Энергия активации самодиффузии воды в цеолитах, по-видимому, изменяется антибатно размеру впутрикристаллических каналов. Это свидетельствует, что в таких открытых структурах, как цеолиты тппа X и У, цеолитная вода подобна жидкой воде. В более плотных структурах, таких, как гейландит или анальцим, отдельные молекулы воды координируются с катионами и ионаш кислорода каркаса. В этом случае механизм диффузии предполагает движение отдельных молекул воды, а не кластеров. Обычно величина энергии активации лежит в пределах значений, полученных для диффузии в жидкой воде и во льду. В более открытых структурах величины ближе к жидкой воде, в то время как более плотные цеолиты по подвижности молекул воды более похожи на лед. [c.698]

В ряде работ [1 —10] нами были изучены методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) свойства и состояние цеолитной воды. Метод ЯМР чувствителен к положению и подвижности протонов, поэтому применение его дало целый ряд сведений о микроскопическом характере взаимодействия и движения молекул НаО. Одно из ценных достоинств метода ЯМР — чувствительность к движенхшм низкой частоты (10 —10 гц), тогда как, например, оптические методы чувствительны к движениям с частотой 1010—10 ГЦ. Поэтому применение оптических методов к исследованию явлений, протекающих с низкой скоростью (диффузия, заторможенные вращения), дает лишь мгновенный снимок системы. [c.69]

При температурах свыше 200—250 К спектры ЯМР широкопористых цеолитов резко (в сотни раз) сужаются и приобретают характерную для диффундируюш ей в кристаллах воды структуру. При этом существенны два факта. Во-первых, ширина суженного спектра Остается постоянной вплоть до температуры дегидратации (200—300°С и более). Это означает, что при всех температурах молекула движется по одному и тому же строго заданному структурой кристалла диффузионному пути в точнос ти так же, как п кристаллогидратах. Во-Ьторых, несмотря на низкотемпературную подвижность, сохраняются очень высокие значения темп рату-ры дегидратации. Данная особённость резко отличает цеолиты от кристаллогидратов, в которых дегидратация или плавление редко происходит при температурах заметно выше 100°С. Природа высокотемпературного гидратированного состояния цеолитов прояснилась только после обнаружения двухфазного строения цеолитной воды. Оказалось, что диффузия молекул воды в цеолитных каналах пе мешает некоторой части этих молекул быть жестко связанной в цеолитных каналах. Например, в мордените, несмотря па начало диффузионного сужения спектра ЯМР при —100°С, даже при +100°С остается около 10% жестко связанной воды (при этом полная дегидратация имеет место лишь при 450 С). Было предположено, что эти жестко связанные молекулы подобно пробкам блокируют цеолитный канал, преграждая путь диффундирующим молекулам. Отсюда естественно выдвинуть изохорическую модель цеолитной воды в замкнутом пространстве каналов. Нагрев повышает давление внутри канала а вместе с давлением растет и температура плавления цеолитной воды. В соответствии со сказанным диффузию воды в гидратированных цеолитах можно рассматривать как изохорическое (в замкнутом объеме) плавление. Очевидно также, что эффективность пробок в запирании объема каналов связана с их коллективными свойствами, вытекающими из наличия более прочных связей вода— вода в определенных участках цеолитных каналов. [c.124]

Диффузионные каналы могут образовывать трех-, двух- или одномерную систему цилиндрических каналов, параллельных определенному кристаллографическому направлению. Диффузия Б цеолитах с трехмерной сетью каналов, естественно, протекает более свободгто. Имеется несколько цеолитных структур, в которых теоретически возможна трехмерная или двухмерная диффузия, если не учитывать влияния катионов. Однако при дегидратации вода удаляется из каналов и остаюш,иеся катионы локализуются иа стенках или в сечении каналов и сильно затрудняют диффузию большинства молекул. Данные рентгеноструктурного анализа, обсуждавшиеся в гл. 2, получены главным образом для полностью гидратированных цеолитов. Однако для некоторых важных цеолитов имеется информация о структуре дегидратированных образцов. [c.614]

НИЯ. Следует различать два вида аморфной фазы рыхлое скопление микрокристаллов слишком малых размеров, чтобы вызвать когерентную дифракцию рентгеновских лучей, и совершенно неупорядоченное множество ионов и молекул — цеолитное стекло . Действительному положению больше отвечает компромиссное представление, согласно которому сначала образуется псевдо-морфная решетка, которая после снижения содержания воды до некоторого критического значения перестраивается в аморфную фазу. Эта перестройка является центральным моментом всего процесса. Если цеолитная фаза может образовывать ядра конечного продукта, то в результате нормального процесса роста будут возникать микрокристаллы и трещины. В противном случае образуется аморфная фаза второго вида. Если псевдоморфная решетка частично разупорядочивается со сжатием, то аморфная фаза, вероятно, будет тормозить диффузию воды, в отсутствие же сжатия и дегидратация и редегидратация не будут тормозиться. В структуре пор аморфных продуктов этих двух классов следует ожидать заметных различий. [c.103]

Каким образом молекулы воды перемещаются в структуре дионтаза Известно, что вода в диоптазе обладает цеолитными свойствами. Прокаливание минерала до 800°С сопровождается полной потерей воды без существенного нарушения структуры, как это следует из порошковых рентгенограмм. Процессы обезвоживания предполагают, естественно, наличие того или иного механизма диффузии воды. Такая диффузия протекает в два этапа. Первый (при более низких температурах) представляет собой перемещение молекул воды в пределах шестерных колец (при этом отсутствует макроскопическое движение воды), второй этан — перемещение молекул из одной гексагональной полости в другую. Учитывая очень малое сечение переходных окон, предположим, что второй этап диффузии и соответствующая потеря воды минералом при прокаливании наблюдается при высоких температурах, что и подтверждается опытом. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология