Обмен на анальците

Последнее время усиленно изучается обменная сорбция К , Rb" и s на ионитах минерального происхождения, таких, как цеолиты, анальцим фосфат, молибдат и вольфрамат циркония. В ряде случаев было показано, что калий, рубидий и цезий лучше разделяются на минеральных ионитах, чем на органических. Минеральные иониты благодаря своему регулярному и относительно жесткому каркасу обладают по сравнению со смолами более высокой селективностью к отдельным щелочным металлам, превосходят органические иониты по устойчивости н действию высокой температуры и радиоактивного излучения. К сожалению, минеральные иониты не отличаются достаточной химической стойкостью и часто склонны к пептизации, что, естественно, ограничивает область их применения. [c.145]

Применение модели Нернста — Планка к обмену на цеолитах успеха не имело. В таких случаях, как обмен Na" — К+ на анальците [103], где наблюдается скачкообразное изменение структуры решетки [104], это не является неожиданным хуже обстоит дело при обмене на шабазите, где Баррер и сотр. [59] не нашли четко [c.303]

Известно много веществ, нерастворимых в воде, но способных к обмену содержащихся в них катионов. К таким реакциям способны, например, минералы группы цеолитов. Если подействовать на анальцим раствором хлористого кальция, то ионы кальция вытеснят из анальцима эквивалентное количество ионов натрия и займут их место [c.12]

Минеральные иониты. Природные минеральные иониты являются, как правило, кристаллическими силикатами, жесткая решетка которых несет избыточный заряд. Наиболее важными представителями этой группы ионитов являются цеолиты, способные к обмену катионами. К ним относятся минералы анальцим, шабазит, гармо-том, гейландит, натролит и некоторые другие. Все они обладают правильной пространственной сетчатой структурой со сравнительно большими расстояниями между узлами решетки. Роль противоионов играют ионы щелочных и щелочно-земельных металлов. Вследствие жесткости структуры цеолиты слабо набухают, а их противоионы малоподвижны. Катионы и нейтральные молекулы больших размеров не могут проникать в решетку цеолитов, вследствие чего цеолиты обладают ситовым эффектом и применяются в качестве ионных или молекулярных сит. [c.112]

Неподвижная фаза. Способностью к ионному обмену обладают некоторые минеральные материалы. Среди них цеолиты (анальцит, фозажит, стильбит), глинистые материалы (каолинит, монтмориллонит, слюды, силикаты). Такой способностью обладают также синтетические неорганические иониты (иониты на основе циркония, оксида алюминия), а также специально приготовленные сульфированные угли. Нашедшие наибольшее практическое применение ионообменные смолы состоят как бы из двух частей матрицы (каркаса), не участвующей в ионном обмене, и ионогенных групп, структурно связанных с матрицей. Такой матрицей чаще всего является сополимер дивинилбензола и полистирола. Дивинилбензол как бы сшивает поперечными связями цепи полистирола, что приводит к образованию зерен полимера, пронизанных порами. [c.604]

Изотермы некоторых более компактных структур цеолитов (например, анальцита и основного канкри-нита) указывают на аномальные свойства, вытекающие из ограниченных растворимостей твердой фазы обоих конечных компонентов обмена. Это явление может быть еще более осложнено наличием заметного гистерезиса, связанного с необратимостью процесса, как, например, при обмене в системе —Rb+ на анальците [8] (рис. 18). Если ион калия замещает ион рубидия и содержание калия в анальците достаточно велико, то богатые калием кристаллы зарождаются и растут на обогащенной рубидием матрице. Свободная энергия этого процесса положительна благодаря вкладу энергии сил натяжения, действующих на каркас, и свободной энергии раздела фаз, которая в свою очередь связана с самопроизвольным ростом обогащенных калием кристаллов до тех нор, пока общий состав твердой фазы не будет соответствовать термодинамическому равнове- [c.86]

Одно из наиболее характерных свойств цеолитов — способность к обмену основаниями при обработке их растворами солей, проявлено очень сильно. Анальцим КзгО А Оз 48102 2Н2О легко переходит в вещество с составом лейцита К5О АЬОз 45102 в результате простой обработки раствором хлористого или углекислого калия наоборот, лейцит может быть переведен в анальцим путем обработки его раствором хлористого или углекислого натрия. В природе такие реакции играют большую роль во вторичном метасоматическом изменении магматических пород. Многие анальцимовые базальты произошли вследствие вторичного превращения из исходных лейцитовых базальтов даже в промышленном производстве солей окиси калия из лейцита эффузивных пород, например уайомингитов, был использован метод обмена основаниями. Обмен основаниями [c.674]

В начале настоящего раздела мы подчеркивали, что метаморфизованные подземные воды отличаются развитием процессов щелочного гидролиза алюмосиликатов, когда главенствующую роль играют гидроксильные ионы. Указанные процессы протекают преимущественно в щелочных и сильнощелочных водах карбонатного типа. Термодинамический анализ процессов взаимодействия алюмосиликатов с гидроксильными ионами позволил нам выделить основнью реакции щелочного гидролиза алюмосиликатов в метаморфизованных водах I и II подзон, где в основном наблюдается этот процесс (табл. 23). Материалы таблицы свидетельствуют о том, что доминирующими продуктами щелочного гидролиза являются монтмориллонит, гиббсит, натрово-кальциевью полевые шпаты, хлорит, иллит. Их образование зависит от pH среды, качественного состава и концентраций макрокатионов метаморфизованных вод и обменных катионов водрнос-ных пород. Сопоставление тепловых эффектов реакций гидролиза и температурных условий I—II подзон показывает следующее. В условиях I подзоны приоритетны экзотермические реакции 2, 3, 7—9,11,12,15,23. Здесь щелочному гидролизу в основном подвержены каолинит и анальцим. В щелочных водах продуктами гидролиза являются монтмориллонит и гиббсит. В сильнощелочных водах гидролиз каолинита и монтмориллонита завершается образованием натрово-кальциевых полевых шпатов и хлорита. [c.124]

Недавно Баррер привел ряд хороших примеров изибратель-ного обменного поведения природных цеолитов, 0бусл0вленн010 в первую очередь их структурой. Эти примеры показывают, что селективность обменного процесса может определяться также при гидротермальных условиях (т. е. в контакте с расплавленной или паровой фазой, например МН4-соли). Анальцим обменивает свой натрий легко на ЫН4, Ag , Т1+, НЬ+, но не наЪ1+, Са +, Ва На шабазите также удается обмен Са +, [c.273]

Обменник был изготовлен по методу, описанному в гл. 2 этой книги (см. стр. 47, 48), и перед опытом переводи.лся в щелочной цеолит (после установления полной емкости) обработкой раствором соответствующей соли щелочного металла. Опыты по обмену калия и по десорбции соответствующим хлоридом щелочного металла проводили при двух температурах при 25 и 76°. Величины констант обмена Ki и /Сг, определенные для прямой и обратной реакций, представлены на рис. 101 в зависимости от молярной доли калия в цеолите. Наблюдаемый гистерезис при комнатной температуре больше, чем при повыщенной. При увеличении различия в радиусах обмениваемых ионов гистерезис возрастает (например, для пары Li — К больше, чем для пары Na — К, радиусы которых близки друг к другу). Гистерезис наблюдается естественно и у мелкопористых минеральных ионитов, прежде всего у таких, естественная обменная способность которых мала. Возникающие в этом случае препятствия ликвидируются большей частью лишь при более высокой температуре, в данном случае в автоклаве под высоким давлением, способствующим установлению истинного равновесия (см. стр. 35, упомянутый пример Баррера. Обмен NaR -f анальцим с сульфатом калия). Для углеродных обменников также известно явление гистерезиса. Уолтон описывает ограниченную обратимость обмена натрия на кальций на цеокарбе. [c.348]

Для вьюококремнистых цеолитов, обладающих слабыми силовыми полями, определяющим является второй член и поэтому для них характерны высокая селективность к крупным слабо гидратированным ионам. Низкокремнистые цеолиты анальцим, натролит и т.д. обладают мощными силовыми полями и при обмене проявляют селективность к ионам небольших размеров. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология