Cтраница 4
В этой глааве рассматриваются проблемы, связанные со стабильностью цеолитов. Нестабильность не обязательно приводит к полному разрушению, часто она проявляется в необратимых изменениях и перестройке структуры. Именно эта способность цеолитов к изменениям и перестройкам без сильного разрушения делает изучение их стабильности столь важным и интересным, Такие изменения иногда существенно влияют на поведение цеолитов и ограничивают их применение. В то же время многие наиболее интересные в практическом отношении разновидности цеолитов образуются в результате структурных изменений. [46]
Увеличение отношения 5102 / А120з с 2, 4 до 4 8 вызывает увеличение, с одной стороны гидрокрекирующей активности цеолитов, вследствие интенсификации реакции перераспределения водорода, а с другой - изоимеризующей способности жидких и газообразных продуктов реакции. А-ЬОз замена катионов вызывает значительные изменения в характере превращения н-гексадекана. У кальциевой водородной форм резко вырал ены гидрокрекирующ ие свойствл. Декатионирование ведет почти к полной потере способности цеолита катализировать реакцию перераспределения водорода, не снижая ее крекирующей активности. [47]
Благодаря этому цеолиты могут поглощать в свою структуру молекулы или группы молекул различных веществ. Поскольку каждый конкретный вид цеолита имеет вполне определенный размер входных окон, они используются как так называемые молекулярные сита для разделения веществ на молекулярном уровне в зависимости от размера молекул: вещества, размеры молекул которых больше, чем размер окон, не войдут в структуру, а вещества, размеры молекул которых меньше, чем размер окон, поглотятся цеолитом, за счет чего и произойдет разделение веществ. Способность цеолитов к подобному катионному обмену - - аа - висит как от размера катиона, так и от размера каналов в структуре, по которым происходит движение катионов. Способность цеолитов к катионому обмену также используется практически для поглощения катионов из различных сред, например при смягчении воды. [48]
Повторная паровая обработка при 675 С практически не влияет на вид спектра. На рис. 3 - 41 показаны спектры образца, в котором 97 % катионов замещены на катионы редкоземельных элементов. Термопаровая обработка снижает интенсивность полос при 3685 и 3640 см -, но не влияет на полосу при 3520 см-т. При 3685 и 3615 см - наблюдаются полосы, характерные для цеолитов, частично деалюми-нированных при термообработке. Сопоставление интенсивностей этих полос, найденных в спектрах водородной и редкоземельной форм, показывает, однако, что присутствие редкоземельных катионов снижает способность цеолитов к деалюминированию. [49]
Один грамм синтетических цеолитов содержит около ЫО12 кристаллов. Цеолиты бесцветны, но им могут придать окраску ионы некоторых металлов, причем если окраска иона зависит от присутствия воды, то окраска цеолита тоже будет меняться со степенью гидратации. Например, бесцветный цеолит AgA окрашивается сначала в желто-красный цвет, а затем в ярко-канареечный. Этот переход наблюдается при изменении парциального давления воды над цеолитом от 4 до 6 66 Па. Никелевая форма цеолита имеет сиреневый цвет, при гидратации становится светло-зеленой, розовая кобальтовая форма - синей. Способность цеолитов менять окраску используется при определении наличия паров воды. [50]
![]() |
Изотермы обмена Na - - Ag - и Na - - Ag ( NH3. на цеолите X при 25 С в 0 2 н. растворе. Показаны также изотермы обмена Na - - К и Na - Li. [51] |
В работе [58] описан метод частичного декатионирования цео - литов NaA и СаА обработкой n - толуолсульфокислотой в диоксане. Обмен на водород происходит при добавлении воды или метанола. В присутствии метанола цеолит NaA декатионируется на 75 % без заметного разрушения кристаллической структуры. Способность цеолита NaA, декатионированного на 50 %, адсорбировать цикло-гексан авторы работы [58] связывают с увеличением размера пор. Однако в данном случае адсорбция скорее всего обусловлена наличием аморфной фазы, которая образовалась при разрушении структуры цеолита. Обработка Н - и КН4 - форм цеолитов и свойства продуктов декатионирования рассматриваются в гл. [52]