Внутрикристаллическая полость

Cтраница 1

Внутрикристаллические полости ограниченные окнами разных размеров, являются местами расположения обменных катионов и молекул воды в цеолитах, которые в обычных условиях всегда присутствуют в кристаллах. Число молекул 1 0, приходящихся на один обменный одновалентный катион в разных цеолитах, может изменяться от одной до пяти. Эти молекулы воды в большинстве случаев входят в ближайшую координационную сферу катионов, и, следовательно, обменные катионы в цеолитах нельзя рассматривать как дегидратированные ионы. [1]

Если объем внутрикристаллических полостей цеолита СаЕ доступен молекулам Н20, N2, CH3OH, С2Н5ОН и С3Н7ОН, то в полости природного шабазита легко проникают только молекулы Н20, N2 и СН3ОН, а адсорбция С2Н6ОН и С3Н ОН идет весьма медленно. В случае адсорбции пропанола вообще не удается получить равновесных значений адсорбции даже после 120 ч выдерживания образца в контакте с адсорбатом. Молекулы С4НВОН медленно диффундируют в полости цеолита СаЕ, в то время как на природном шабазите бутанол практически не адсорбируется. [2]

В любом случае внутрикристаллические полости, свободные от воды, имеют размеры несколько ангстрем, и их присутствие в идеальной ионной решетке нежелательно. Поскольку цеолитная решетка имеет по существу ионный характер, изменения, вызываемые цеолитом в адсорбированных молекулах, приводят к заполнению внутри-кристаллических пустот полярными или ионными комплексами, в результате чего свободная энергия системы снижается. Способность цеолитов к разделению и размещению в их кристаллах полярных или ионных комплексов может повышать эффективность кислотных водородных центров в цеолитной решетке. [3]

Восьмичленные окна п синтетическом цеолите типа А ( а и двенадцатичленные окна в фо-жазите ( б, ограничивающие входы в большие полости. [4]

В синтетических цеолитах с известной структурой окна, ограничивающие входы во внутрикристаллические полости, образованы 12 -, 10 - 8 - и 6-членными кольцами из атомов кислорода. Такие же кольца ограничивают каналы в мордените, в синтетических цеолитах L и Q и в некоторых других цеолитах. Свободный диаметр колец Oi2 ( диаметр апертуры кольца) у разных цеолитов может изменяться, в зависимости от искажения его геометрии и позиций обменных катионов, в пределах 0 7 - 0 9 нм. [5]

Десятичленные кольца в каркасах цеолитов ZSM-5 и ZSM-11 ( а и особенности структуры каналов в этих цеолитах. [6]

В связи с тем, что кислородные окна, ведущие во внутрикристаллические полости разных цеолитов, имеют разные размеры, сравнимые с размерами простых молекул, цеолиты обладают резко выраженными моле-кулярно-ситовыми свойствами. Поэтому в основу классификации цеолитов по их молекулярно-ситовому действию могла бы быть положена геометрия окон. [7]

Поскольку кристаллизация идет в щелочной среде, образовавшийся цеолит содержит во внутрикристаллических полостях и между кристаллами щелочь, которая должна быть удалена. [8]

Небольшие молекулы углеводородов, таких, как гексан, способны проникать во внутрикристаллические полости ( без молекулярно-ситового действия) цеолитов типа фожазита ( X и Y), причем адсорбция имеет существенную величину даже при 250 С. На внутренней поверхности цеолитов находятся способные к обмену компенсирующие заряд катионы, число которых зависит от их валентности. Это должно оказывать влияние на смежные адсорбированные молекулы. При замещении ионов Na ионами Мп2 ионы Na предпочтительно остаются в призмах ( центры. [9]

Изотермы адсорбции паров воды на цеолитах различной степени отмывки от щелочи, характеризующейся значением рН промывной воды. [10]

Поскольку кристаллизация идет в сильнощелочной среде, то образовавшийся цеолит содержит во внутрикристаллических полостях и между отдельными кристаллами щелочь, которая должна быть удалена. Для установления влияния степени отмывки цеолита от щелочи на его сорб-ционные свойства были измерены изотермы адсорбции, которые показали, что повышение степени отмывки от щелочи увеличивает адсорбцию воды. [11]

Изображение поверхности кристалла цеолита NaA. [12]

Этот термин очень удачно описывает способность поверхности кристалла выступать в роли сита, сквозь которое во внутрикристаллические полости и каналы могут проникать молекулы только определенной формы и ррзмера. [13]

Способность цеолитов после дегидратации сорбировать молекулы различных газов, размеры которых не превышают размеры входных окон во внутрикристаллические полости, служит основой применения цеолитов в качестве адсорбентов. Удаление воды, расположенной в полостях и каналах алюмокремнекислородного каркаса цеолитов, может осуществляться при нагревании или вакуумной откачке. Общее количество воды, выделенной из цеолита, - мера внутрикристаллической пористости, которая в значительной степени определяет величину адсорбционной емкости цеолита. [14]

Таким образом, для высококремнистых цеолитов характерны два вида изоморфных замещений: а) замещение катионов, расположенных во внутрикристаллических полостях алюмокремнекислородного каркаса по ионообменному механизму, без разрушения кристаллической структуры исходного минерала; б) замещение Si4 и А13, расположенных в каркасе, которое может быть реализовано только путем синтеза или рекристаллизации. При этом в термодинамическом отношении между этими реакциями нет принципиальной разницы, тогда как по механизму достижения равновесия, а следовательно и кинетическим параметрам, они различаются. [15]

Страницы: 1 2