Cтраница 3
В чисто алюмофосфатной системе получены [5] безкремнезем-ные пористые кристаллы, которые обладают особенностями цеолитовых молекулярных сит, но в отличие от типичных цеолитов не содержат обменных катионов; в их алюмофосфатном каркасе имеет место взаимная компенсация отрицательных зарядов алюмокислородных тетраэдров положительными зарядами фосфорнокислородных. [31]
Из результатов анализа химического состава скелета щелочных силикаалюмогелей можно поэтому прийти к заключению, что структура коллоидных частиц скелета гелей должна представлять собой общую пространственную сетку Si-О - Si и Si-О - А1 связей, также построенную чередующимися кремне - и алюмокислородными тетраэдрами. Поскольку соотношения Si / Al в твердой фазе гелей ограничены, жидкие фазы гелей, получаемых из смесей, обогащенных SiO2, оказываются более силикатными, а жидкие фазы гелей, получаемых из смесей с преобладанием содержания А12О3, оказываются более алюминатными, чем исходные смеси. Это четко видно из табл. 1.1, в которой приведены данные химического анализа, исследованных гелей. [32]
При замене натрия на кальций в типе X двухвалентный катион Са заменяя два i a, располагается симметрично между двумя соседними катионными участками с полной компенсацией отрицательных зарядов алюмокислородных тетраэдров, тогда как в цеолите У вследствие большого расстояния между этими участкалил ( до 7А), 3 располагается асимметрично относительно соседних алюмокислородных тетраэдров, при котором полностью компенсируется отрицательный заряд только одного из те11раэдров, а другой остается частично заря-женньгм, который и является активным центром. [33]
Нужно предполагать поэтому, что частицы скелета силикаалюмогелей, как и каркасы цеолитов, построены из чередующихся, связанных вершинами ( Si, О) - и ( А1, 0) - тетраэдров, а остающаяся в скелете гелей трудно отмываемая щелочь присутствует в виде ионов Ме, компенсирующих отрицательные заряды алюмокислородных тетраэдров. [34]
![]() |
Зависимость и0 от концентрации щелочного окисла в щелочносиликатных стеклах. [35] |
При введении в щелочносиликатное стекло окиси алюминия строение стекла по сравнению с исходным меняется. В нем образуются алюмокислородные тетраэдры, на создание которых расходуются немостиковые ионы кислорода щелочносиликатного стекла, а ионы щелочного элемента присоединяются к тетраэдру алюминия для компенсации его заряда. В этом случае ион алюминия находится в четверной координации. Тетраэдры АЮ4 встраиваются в общий кремнекислородныи каркас стекла так, что вокруг тетраэдра АЮ4 находятся по крайней мере четыре тетраэдра Si04, а в многощелочных стеклах, в которых окиси алюминия содержится около 3 мол. Таким образом, ионы щелочных элементов в этом стекле перестают быть деполимеризаторами крем-некислородного каркаса стекла, как в щелочносиликатных стеклах. В этом случае в стекле осуществляются связи Si-О - А1 и Si-О - Si, а связи Si-0 ( Na) отсутствуют. Таким образом, ион кислорода оказывается связанным с ионами кремния и алюминия, а потому он укреплен более сильно, чем в щелочносиликатных стеклах. [36]
![]() |
Состав исходных цеолитов. [37] |
Различное сочетание и пространственное расположение тетраэдров приводят к большому разнообразию решеток цеолитов. Избыточный отрицательный заряд алюмокислородных тетраэдров компенсируется катионами ( Na, К, Са2, Ва2 и др.), которые располагаются во внутренних полостях решетки. Эти катионы подвижны и могут обмениваться на другие катионы из раствора. На каждый А104 - тетраэдр в каркасе цеолита приходится эквивалент способных к обмену катионов. Таким образом, максимальная обменная емкость цеолитов определяется содержанием в них АЮ4 - тетраэдров. [38]
![]() |
Посадка молекулы. [39] |
Оси координат могут располагаться и так, как представлено на рис. 12, и совершенно по-иному. Для взаимодействия молекула бензола и алюмокислородный тетраэдр должны быть ориентированы друг относительно друга так, чтобы их МО и АО совпадали по фазе. [40]
Кремнекислородные тетраэдры, соединяясь последовательно в волокнистоподобные цепи через атомы кислорода, о бразуют знакомый всем нам асбест, который иногда называют горным льном. В некоторых алюмосиликатах Кремнекислородные тетраэдры сосуществуют с алюмокислородными тетраэдрами, образуя трехмерный каркас. [41]
В настоящее время природа каталитической активности цеолитов является предметом дискуссии. Одни авторы связывают каталитически активные центры цеолитов с алюмокислородными тетраэдрами, отрицательный заряд которых неполностью компенсирован двух - и трехвалентными катионами. Другие связывают активность цеолитов с поляризующим действием самих катионов. Эти две точки зрения не могут удовлетворительно объяснить имеющиеся экспериментальные факты, в частности, активность декатионированных цеолитов в реакциях углеводородов, протекающих обычно на катализаторах кислотного типа по карбоний-ионному механизму. Авторы полагают, что активный центр расположен на шести-членных кислородных кольцах решетки цеолита, свободных от катиона, которые возникают при определенной последовательности в замещении одновалентных катионов на двухвалентные. При этом допускается, что активные центры могут иметь протоны в результате адсорбции воды на катионах. Используя эти представления, авторы работы [1] качественно объяснили зависимость активности от соотношения SiOg / A Os и от степени обмена, наблюдаемую экспериментально. [42]
Изложенная точка зрения на природу диэлектрических потерь в алюмосиликатах, очевидно, ставит под вопрос рациональность их использования для создания новых неорганических диэлектриков. Однако практика разработки керамических материалов не подтверждает представления об алюмокислородном тетраэдре как об источнике дополнительных диэлектрических потерь. [43]
Для того, чтобы гидролиз каркасного алюминия стал возможным, необходимо не только наличие в цеолите структурных групп ( /) или бренстедовских кислотных центров, но и достаточно медленное выделение структурной воды при термообработке. В этих структурных группах алюминий находится в двух состояниях: в алюмокислородных тетраэдрах в общем кремнеалюмокислородном каркасе и в составе гидроксикатиона, компенсирующего отрицательный заряд этих тетраэдров. Как следует из данных [170, 171], приблизительно от 20 до 25 % А1 выходит из каркаса и переходит в катионное состояние при такой термообработке цеолитов H-Y. Наличие алюминия в состоянии внекаркасных катионов было доказано в [170, 171] возможностью их обмена на Na при обработке цеолитов растворами NaOH. [44]
![]() |
Зависимость адсорбции газов на древесном угле от их физических свойств. [45] |