КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Степень обмена катионообменных форм цеолитов. Адсорбционная характеристика катионообменных форм цеолитовКраткие характеристики отдельных форм цеолитов Калийзамещенная форма цеолита по своим хроматографическим свойствам несколько отличается от остальных исследованных образцов молекулярных сит. Во-первых, на этом сорбенте с данной степенью замещения натрия на калий не удается разделить окись углерода и метан, и даже удерживаемый объем метана немного больше удерживаемого объема окиси углерода, что обычно не свойственно цеолитам.
Хроматография (от греч. chroma, родительный падеж chromatos – цвет, краска и графия), физико-химический метод разделения и анализа смесей, основанный на распределении их компонентов между двумя фазами – неподвижной и подвижной (элюент)
Алкиламмонийная форма цеолита A (N-A) теряет около 15 % при нагревании до 300 оС. Как показывает термический и термогравиметрический анализ, дополнительная потеря веса (до 28 %) обусловлена разложением катиона тетраметиламмония. Механизм этого разложения неизвестен, однако, согласно адсорбционным данным и результатам рентгенографического исследования, дегидратированный цеолит устойчив до 700 оС. В результате удаления катиона алкиламмония образуется декатионированная форма цеолита N-A, который отличается от А отношением Si / Al.
Редкоземельные формы цеолитов типа X следует рассматривать отдельно от аналогичных форм цеолитов типа Y, так как собственная стабильность цеолитов типа X меньше, чем цеолитов типа Y, и число редкоземельных ионов в них больше, чем по два на содалитовую ячейку. Выдерживание различных катионзамещенных форм цеолитов типов А, X и Y при повышенных температурах в присутствии паров воды, наоборот, приводит к возрастанию давления в системе, что указывает на снижение сорбционной емкости цеолитов. На наш взгляд, это явление, особенно в начальной стадии, часто обусловлено миграцией катионов. В зависимости от условий гидротермальной обработки процесс может ограничиваться этой стадией либо затем перейти в стадию разрушения цеолита. При высоких температурах и значительных давлениях водяного пара оба процесса могут протекать одновременно. Для никелевых и хромовых катионозамещенных форм цеолитов характерна обратная тенденция. От цеолита типа А к типу X для этих форм а растет, а для соответствующих цеолитов типа У – резко снижается. Это, по-видимому, связано со способностью этих У-форм довольно активно вести реакцию H-D обмена с водородами цеолита. Интересно, что в первом опыте а существенно выше, а затем резко снижается и изотопный обмен, например на NiNaY, проявляет себя со второго опыта. Тонкий механизм взаимоотношений адсорбционного процесса H-D разделения и химических реакций H-D обмена и рекомбинации водородных атомов на поверхности цеолитов существенно отличен для цеолитов типа А, X и У. Обогащенная SiО2 форма цеолита А может быть приготовлена 2 методами: 1) с использованием гелей с высоким содержанием SiО2 и NaOH и 2) с использованием органического катиона (например, тетраметиламмония) вместо части щелочного металла. Щелочные катионные формы цеолитов X и Y при обработке парами металлов образуют окрашенные комплексы. При взаимодействии цеолита NaY с парами Na при 580 оС образуется красный комплекс. Локализация натрия неизвестна, но Рабо и соавторы предполагают, что красный комплекс состоит из четырех ионов Na, занимающих места II и образующих тетраэдр, и что на эти четыре иона приходится один избыточный электрон. После прокаливания редкоземельных форм цеолита Y при 680 оС в ИК-спектрах исчезают полосы поглощения всех гидроксильных групп. В процессе высокотемпературного дегидроксилирования до 700 оС на каждый исходный катион редкоземельного элемента выделяется 1 молекула воды. Если в катион-декатионированных формах цеолитов Y катионы присутствуют в больших полостях, то эти образцы часто ведут себя так, как будто они представляют собой смесь катионированной и декатионированной форм. Данные о термостабильности катионообменных форм цеолитов имеют значение при анализе результатов исследования свойств молекулярных сит в области высоких температур, в частности при изучении высокотемпературной адсорбции веществ на синтетических цеолитах. В элементарной ячейке катионзамещенных форм цеолита типа А аммиак находится в контакте как с ионами натрия, так и с двухвалентными катионами, количество которых определяется степенью обмена. Анализ этих данных позволил расположить катионы по адсорбируемое аммиака в следующий ряд: Cu2+, Ni2+, Cd2+, Со2+, Zn2+, Na+, что практически соответствует изменению прочности аммиакатов соответствующих катионов. Так, из ртутной формы цеолита X (Hg24 X) металл удаляется при 200 оС, из кадмиевой Cd2 X – при 450 оС, из цинковой Zn2 X – при 600 оС. Получены данные о свойствах палладий-аммонийной формы цеолита Y. Вероятно, если ионы палладия вводят в цеолит в виде тетрааммиакатных комплексов, они не проявляют избирательности к отдельным участкам структуры цеолита. Если на Н - форме цеолита, полученной термическим разложением ДтН4 - формы, адсорбировать аммиак (в соотношении 1 молекула аммиака на каждый атом водорода), вновь получают исходную аммонийную форму цеолита. Кроме того, 6 молекул аммиака адсорбируются прочнее остальных на специфических местах цеолита.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 680; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |