Эффективный диаметр - окно
Cтраница 2
Особенностью адсорбционных свойств цеолитов является их м о - лекулярно-ситовое действие. Адсорбироваться в первичной пористой структуре могут только те молекулы, диаметр которых меньше эффективного диаметра окон. Более крупные молекулы практически не адсорбируются. Таким образом, при адсорбции на цеолитах происходит как бы отсеивание более мелких молекул от более крупных. Емкость таких молекулярных сит значительно больше, чем емкость других адсорбентов. [16]
Таким образом, если судить по молекулярно-ситовому эффекту для азота, мы должны прийти к заключению, что при обмене Са 2 на Na эффективные диаметры окон заметно уменьшаются, что может казаться естественным, так как каждый ион Са 2 обменивается на 2 иона Na, а возможности блокировки путей диффузии молекул адсорбата должны при этом возрастать. Если же исходить из изменений кинетики адсорбции спиртов, то вывод должен быть прямо противоположным - эффективные диаметры окон при замещении Са 2 на Na по отношению к молекулам спиртов должны увеличиваться. [17]
В соответствии с классификацией цеолитов, принятой в СССР, указывается катион, преимущественно входящий в решетку, и тип кристаллической решетки. В марках США и ряда других зарубежных стран указывается диаметр входных окон ( в А) и тип решетки. Данные различных исследователей об эффективном диаметре окон цеолитов типа X существенно расходятся. [18]
В соответствии с классификацией цеолитов, принятой в России, указывается катион, преимущественно входящий в решетку, и тип кристаллической решетки. В марках США и ряда других зарубежных стран указывается диаметр входных окон ( в А) и тип решетки. Данные различных исследователей об эффективном диаметре окон цеолитов типа X существенно расходятся. [19]
Принято считать [52], что эффективный диаметр 8-членного кольца, блокированного катионом Na, в цеолите Na-A близок к 0 4 нм. Вряд ли, однако, диаметры окон в цеолитах можно характеризовать точно, так как конфигурация окон и расположение в них катионов могут существенно меняться в процессе адсорбции, и эти изменения могут быть различными для разных адсорбатов. Это приводит к тому, что эффективный диаметр окна не остается постоянной величиной, а зависит от природы адсорбата. Изменение температуры должно также приводить к изменению эффективного диаметра окон, так как с ростом температуры увеличиваются амплитуды колебаний атомов кислорода и катионов относительно их равновесных положений. [20]
Такой цеолит сорбирует н-бутан, но не сорбирует N2 и Аг. Предполагается, что в отличие от Са2, ионы Zn2 могут при высоких степенях обмена занимать 8-членные окна. Поскольку ион Zn2 меньше иона Na и тем более К, эффективный диаметр 8-членного окна, занятого ионом Zn2, будет больше, чем у занятого ионами Na или К, но, разумеется, меньше диаметра свободного кольца. [21]
Поэтому цеолиты, называемые также молекулярными ситами, способны сорбировать только те молекулы, критический диаметр которых меньше эффективного диаметра окон. [22]
Поры цеолитов типа А и X представляют собой практически сферические полости с диаметром 11 4 А для цеолитов А и диаметром около 11, 9А для цеолитов X. Эффективные диаметры окон существенно различаются для каждого типа цеолита. Так, для цеолита типа А в натриевой форме ( марка NaA) диаметр окон близок к 4 А, а для кальциевой формы этого цеолита ( марка СаА) он равен - 5 А. Для цеолита марки СаХ эффективный диаметр окон приближается к 8 А и, соответственно, для цеолита марки NaX он близок к 9 А. Таким образом, основное различие между цеолитам типов А и X заключается в размерах окон, соединяющих поло сти их пор. [23]
Принято считать [52], что эффективный диаметр 8-членного кольца, блокированного катионом Na, в цеолите Na-A близок к 0 4 нм. Вряд ли, однако, диаметры окон в цеолитах можно характеризовать точно, так как конфигурация окон и расположение в них катионов могут существенно меняться в процессе адсорбции, и эти изменения могут быть различными для разных адсорбатов. Это приводит к тому, что эффективный диаметр окна не остается постоянной величиной, а зависит от природы адсорбата. Изменение температуры должно также приводить к изменению эффективного диаметра окон, так как с ростом температуры увеличиваются амплитуды колебаний атомов кислорода и катионов относительно их равновесных положений. [24]
Цеолиты представляют собой кристаллические полигидраты алюмосиликатов натрия и калия, из которых удалена вода. Они имеют большую удельную поверхность пор, составляющую от 750 до 1030 м3 / г. Цеолиты обладают большой адсорбционной емкостью в отношении малых концентраций примесей воздуха v сохраняют ее при повышенных температурах, в динамических условиях. Они имеют сродство с молекулами двуокиси углерода, воды, а также избирательно адсорбируют ненасыщенные углеводороды, например ацетилен. Хорошо поглощают вещества, молекулы которых имеют критический диаметр меньше эффективных диаметров окон, соединяющих между собою поры цеолита. Этим обусловлено их моле-кулярно-ситовое действие, отчего они получили также название молекулярные сита. [25]
Замещение натрия на катионы большего или меньшего размера не вносит существенного изменения в объем внутрикристаллического пространства. В работе [288] результаты эксперимента объяснены симбатностью между гидратационной способностью катионов и адсорбируемостью воды на соответствующих катионзамещенных формах цеолитов. Известно, что катионы у входных окон цеолитов А и X размещены различно. Об этом свидетельствует и то, что замещение натрия на кальций в цеолите А приводит к увеличению эффективного диаметра окна, а в цеолите X аналогичное замещение вызывает их сужение. Несмотря на это, согласно [255], различия изобар на цеолите типа X с разной степенью замещения натрия на другие катионы имеют тот же характер, что и на цеолите типа А. По мере замещения натрия на калий адсорбция воды понижается. [27]
Каркасная структура цеолита образована тетраэдрами Si04 и АЮ4, соединяющимися общими ионами кислорода в трехмерную решетку. Замещение Si на А13 приводи: к появлению избыточного отрицательного заряда, который нейтрализуется катионом щелочного или щелочноземельного металла, расположенным в пустотах структуры. Цеолиты имеют большие и малые полости почти сферической формы с диаметром соответственно 1 19 и 0 66 нм. Полости соединяются узкими каналами - окнами, размер которых и определяет молекулярно-ситовые свойства цеолитов. Эффективный диаметр окон зависит от ТИПЕ, цеолита и природы катиона. [28]
Страницы: 1 2