Образование - цеолит
Cтраница 4
Мирский и др. [152] провели опыты по кристаллизации сили-каалюмогелей после отделения части жидкой фазы гелей. Гели, из которых было удалено до половины жидкой фазы, кристаллизовались с образованием цеолитов А и X. Изменение состава гидрогелей путем обработки их водой и раствором щелочи также не мешало кристаллизации из них цеолитов А и X, хотя при этом концентрация щелочи в геле уменьшалась приблизительно в 2 раза, а содержание воды соответственно возрастало. Из результатов этих опытов авторы, [152] делают заключение, что компоненты дисперсионной фазы гелей ( жидкой фазы) непосредственно не участвуют в образовании кристаллов цеолитов. [46]
 |
ИК-спектры редкоземельной формы цеолита Y. [47] |
Таким образом, такие гидрок-сильные группы по свойствам аналогичны гидроксильным группам декатионированных цеолитов Y, и их появление также можно объяснить взаимодействием протона с атомами кислорода Oj и О3 в каркасе. Отнесение этой полосы к группам МОН является более обоснованным, чем отнесение к группировкам, возникающим в процессе образования стабилизованных цеолитов. Действительно, положение этой полосы зависит от природы катиона, ее появление наблюдается при низких температурах дегидратации ( 100 С), и, наконец, интенсивность полосы падает с повышением температуры термообработки цеолитов. [48]
При обмене четырех нелокализованных катионов натрия на катион аммония координационная связь адсорбированных на катионах молекул воды должна существенно уменьшиться из-за меньшей напряженности поля ионов аммония. Интерпретация спектров поглощения адсорбированной на цеолите NaNH4A воды затруднена тем, что одновременно с дегидратацией происходит частичное декатионирование образца и образование цеолита NaHA. На рис. 2 приведены ИК-спектры для этих цеолитов. Вся молекулярно адсорбированная вода удаляется из цеолита вакуумированием измерительной кюветы. [49]
Относительно чистый кристаллический цеолит L образуется в области, граничащей с полем кристаллизации эрионита. Но эрионит кристаллизуется из гелей, в которых преобладающую часть щелочных катионов ( 60 - 95 %) составляет натрий, а для образования цеолита L необходимо, чтобы не менее 40 % щелочных катионов были калиевыми. [50]
 |
Соотношения компонентов в твердых и жидких фазах натриевых силикаалюмогелей разных составов. [51] |
Роль жидкой фазы в процессе кристаллизации силикаалюмогелей, однако, исключительно велика. Как было показано в [1], только путем замены жидких фаз у отмытых силикаалюмогелей можно изменять направление процесса кристаллизации и из гелей, нормально кристаллизующихся с образованием цеолитов X, получать цеолиты А, а из гелей, дающих цеолиты А, получать кристаллы цеолитов X. Фосфатные ионы образуют с алюминатными ионами комплексы, не участвующие в образовании кристаллов цеолитов. Концентрация свободных алюминатных ионов в жидкой фазе гелей А поэтому значительно падает, а отношение Si02: А1203 возрастает до значений, типичных для X. Следовательно, получение цеолитов X из гелей А в этом случае также обусловлено изменением состава жидкой фазы геля. [52]
Создается впечатление, что по сравнению с ультрастабильными цеолитами, описанными ранее, образец 1 содержит больше гидроксильных групп. Возможно, что процесс прокаливания толстого слоя цеолита протекает неравномерно и в верхней части слоя образец приближается по свойствам к обычному декатионированному цеолиту, тогда как в нижней части условия благоприятствуют образованию ультрастабильного цеолита Y. В отличие от гидроксильных групп с частотами колебаний 3660 и 3560 см 1, эти ОН-группы остаются в цеолитах, прошедших обработку в гидротермальных условиях, и не взаимодействуют с пиридином или аммиаком. Полоса вблизи 3700 см 1 устойчива даже после вакуумирования в жестких условиях, поэтому ее нельзя приписать взаимодействию молекул воды с катионам и не следует отождествлять с полосой, наблюдаемой в спектрах гидратированных. [54]
 |
Миндалины морденита в базальтах Новой Шотландии. Чтобы можно было оценить размер миндалин, рядом показано зубило. [55] |
В этом месторождении цеолиты образуют плоские вытянутые зоны, расположенные почти параллельно пластам вулканогенных пород. Образование цеолитов происходило в результате взаимодействия вулканических пород с водами атмосферного происхождения, подогреваемыми частично самой лавой, а частично в результате экзотермических реакций гидратации. Бурение, проведенное в базальтах массива Антрим до глубины 780 м, показало, что шабазитовая минерализация прослеживается по всей глубине скважины, и поэтому шабазит можно считать наиболее распространенным цеолитом в этом месторождении. В исследованных участках обнаружен ряд других равномерно распределенных цеолитов, и в частности тоысонит. [56]
Вполне возможно, что метастабильное образование цеолитов имеет место и в природных условиях, вероятно, при невысоких температурах и давлениях на поверхности земли, когда кинетические факторы оказывают существенное влияние на тип образующегося цеолита. Так, образование цеолитов из вулканического стекла происходит уже при атмосферном давлении, поскольку это стекло обладает повышенной свободной энергией. Предполагается, что механизм образования цеолитов из природного вулканического стекла включает взаимодействие стекла с омывающими его растворами; в результате образуется гель, перекристаллизовывающийся затем в цеолит. В процессе такой реакции раствора со стеклом вначале должна происходить гидратация, а затем гидролиз. [57]
Дубинин указал на важность изучения систем, содержащих одновременно мезо - и микропоры. Мы проводили исследования на адсорбенте, который переходит из состояния мезопористости в состояние микропористости. Имеется в виду образование цеолита Y, для которого при осаждении из 30 % - ного золя кремневой кислоты и щелочного раствора алюмината сначала выпадает силиказоль, переходящий в гель с радиусами пор - 10 нм. [58]
 |
Схема расположения областей кристаллизации синтетических цеолитов на треугольной диаграмме составов ( схема не учитывает содержания Н20 и относится к различным температурам. [59] |
Положение полей кристаллизации цеолитов разных типов на диаграмме составов зависит также от устойчивости их кремнеалюмо-кислородных каркасов к щелочным средам, что связано с особенностями структуры этих каркасов и их химическим составом. Связи А1 - О - А1, присутствующие, например, в алюминатах [22], не устойчивы к действию щелочных растворов, так же как и связи Si-О - Si в кремнеземе. Из самого факта образования цеолитов в сильно щелочных средах следует, что связи А1 - О-Si в структурах цеолитов, образованных чередующимися тетраэдрами кремния и алюминия, стабильны к действию щелочных растворов. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5