химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

т пористые кристаллы, обладающие молекулярно-ситовым действием. Примером пористых кристаллов являются цеолиты, построенные из чередующихся тетраэдров А107 и Si04 (отрицательный заряд нейтрализуется катионами). Двадцать четыре таких тетраэдра образуют кубооктаэдриче-ские единицы, связываемые между собой в кристаллах цеолитов в рыхлые пространственные решетки.

* В цеолите типа 5А около 2/з или более ионов Na+ заменено на ионы Сав+.

На рис. XIX, 1а изображены модели решеток цеолитов типа А и X. Структурные элементы этих решеток—кубооктаэдриче-ские единицы. Вершинами изображенных на рисунках кубоокта-эдров являются HOHBISI4+ или А13+. В случае цеолитов типа А кубо-октаэдры образуют простую кубическую решетку, а в случг-е цеолитов X типа фожазита—решетку типа решетки алмаза. В обоих случаях получаются сравнительно большие полосой, соединенные системой каналов. На рис. XIX, 1,6 изображены эти большие полости цеолитов типа А и X. В вершинах многогранников также расположены ионы SI4+ или А13+. Доступность полости цеолита А определяется диаметром восьмичленного кольца, а в цеолите X—двенадцатичленного. Размеры отверстий этих колец указаны на рисунке. Нужно, однако, учитывать, что эти отверстия несколько сужаются ионами кислорода, которые окружают ионы Si4+ и А13+; на их размер влияют также заряд и радиус катионов. Кроме того, у реальных цеолитов многоугольники не вполне правильны. Поэтому для цеолита типа А эффективный диаметр отверстия, ведущего в большую полость и доступного для молекул, составляет примерно 4—5 А, а для цеолита типа X около 7,5 А. На рис. XIX, 1 представлены в том же масштабе модели молекул бензола и я-гексана. Молекулы бензола ке могут проникать в полости цеолитов типа 5А*, но свободно про'Рис. XIX» I. Модели решеток («) и полостей (б) пористых кристалл» цеолитов типа А и X (фожаяит).

а

БЕНЗОЛ

FI-ЕЕКСОН

щ

и.г w os 08

Рис. XIX, 2, Изотермы адсорбоки паров бензола и н-гексана

пористыми кристаллами цеолитов;

я—тип « 5 Л г <'."'—нп"1 a {Nrt-i^owaafr-h

никают в полости цеолитов типа X. Молекулы w-гексана проникают в полости обоих цеолитов. В соответствии с этим более тонкопористый цеолит типа 5А адсорбирует молекулы «-гекса-на, но не адсорбирует бензол (рис. XIX, 2,а). По отношению к этим двум углеводородам цеолит 5А ведет себя как молекулярное сито. Цеолиты типа X адсорбируют оба углеводорода (рис. XIX, 2,6).

Молекулярно-ситовое действие цеолитов широко используется для осушки и разделения паров и растворов, молекулы компонентов которых имеют разные размеры, меньшие и большие размеров отверстий каналов соответствующих пористых кристаллов. Большим преимуществом пористых кристаллов является высокая однородность их пор.

§ 2, Влияние размеров пор на адсорбцию паров при малых

давлениях

При сужении пор адсорбционные силы сближающихся стенок пор складываются, причем потенциал дисперсионных сил всегда увеличивается. Это приводит к увеличению энергии адсорбции, в особенности для молекул с большой поляризуемостью, например больших по размерам молекул углеводородов и их производных. Энергия адсорбции паров гексана и бензола на силикагеле заметно увеличивается при сужении его пор до 50—40 А- При адсорбции малых по размерам молекул, таких, как молекулы азота и метанола, энергия адсорбции заметно изменяется лишь при сужении пор до размеров, меньших 30 А. В случае адсорбции воды на

силикагеле сужение пор до 25 А на энергии адсорбции практически еще не сказывается.

На рис. XIX,3 показаны изотермы адсорбции и дифференциальных теплот адсорбции паров бензола на силикагелях различной структуры. Из рисунка видно, что переход от непористого кремнезема (аэросила) к крупнопористым силикагелям

(75—105 А) с предельно гидроксилированной поверхностью не изменяет абсолютных величин адсорбции в области заполнения монослоев. Переход же к тонкопористым силикагелям (25 А) вызывает заметный рост величины адсорбции и теплоты адсорбции; изотермы адсорбции становятся более выпуклыми. Таким образом, для извлечения паров таких веществ при малых парциальных давлениях выгоднее применять тонкопористые адсорбенты.

Адсорбция небольших молекул воды практически не зависит от размеров пор и поэтому пропорциональна удельной поверхности гидроксилированных образцов кремнезема вплоть до весьма тонкопористых силикагелей.

В случае тонкопористых адсорбентов обычно уже нельзя говорить о правильном заполнении адсорбционных слоев, подобном адсорбции на непористых поверхностях. В сужениях пор адсорбционный потенциал повышен по сравнению с адсорбционным потенциалом стенок более широкой части пор. В этих местах происходит интенсивная адсорбция, и концентрация адсорбата оказывается большей, чем на поверхности более широких частей пор.

\

Рис. XIX, 3. Изотермы адсорбции паров бензола гидрс-ксилированными образцами кремнезема с различными размерами пор (а) и соответствующие зависимости дифференциальной теплоты адсорбции от величины адсорбции {б}.

Поэтому применение уравнений Лэнгмюра и БЭТ к адсорбци

страница 189
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
степень огнезащиты клапанов
хирургия пресня
афиша руки вверх 2017
bullet for my valentine космонавт

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.06.2017)