химический каталог




Лабораторная техника органической химии

Автор Б.Кейл

. Вещества, связанные за счет ионного обмена, можно элюироватьг изменяя величину рН, о чем более подробно будет сказано в гл. XX.

8. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИТА

Способность адсорбентов поглощать вещества в зависимости от величины их молекул впервые была подробно исследована на примере цеолитов [7]. В природе этот тип алюмосиликатов щелочных и щелочноземельных металлов, кристаллизующихся с определенным числом молекул воды, встречается относительно редко. Их отличительная способность состоит в том, что при нагревании они могут постепенно потерять всю кристаллизационную воду, причем кристаллическая решетка их изменяется. В результате образуется материал, очень богатый порами и каналами правильной формы и определенного размера. Для цеолитов характерно также, что внутренние поры имеют значительно больший диаметр, чем поры обычных адсорбентов. Свободное пространство внутри частиц цеолита после удаления кристаллизационной воды составляет более половины общего объема, занимаемого адсорбентом.

Диаметр поперечного сечения пор для некоторых молекулярных сит этого типа точно известен. К наиболее известным природным цеолитам относятся левинит, морденит, шабазит и фоязит, некоторые характерные свойства которых приведены в табл. 27.

Таблица 27

Состав некоторых природных цеолитов [10]

Цеолит Приблизительный состав Объем, занимаемый водой, Объем пор, %

Морденит (Са, К2, Na2)O.AI2O3.l0SiO2.6,6H2O 0,135 28—33

Шабазит (Са, Na2) 0-Al203.4S!02-6H20 0,214 47—50

Левинит CaO-Al203-3Si02-5H20 0,184 40

Фоязит (Na2, Са) 0-Al203-5SiCy 10Н2О 0,281 56

Химический состав цеолитов непостоянен и сильно колеблется в зависимости от места залегания. Он, кроме всего прочего, зависит от относительных количеств связанных А1203 и SiOa. Отдельные цеолиты могут содержать различные количества связанных катионов Na+, К+, Са2+, Ва2+ и др. Эти катионы могут обмениваться в подходящей среде, вследствие чего цеолиты могут служить хорошими ионообменниками. Следствием обмена ионов являются, однако, определенные изменения в размерах кристаллической решетки. Это явление может быть использовано для приготовления молекулярных сит с новыми свойствами.

В природе цеолиты образовались из перегретых водных растворов солей под давлением. Этот же принцип используется и для производства искусственных цеолитов [15—18, 27]. Часто молекулярные сита маркируют условными обозначениями 13Х, 10Х, 5А и 4А. Числа в этих обозначениях — это приближенный средний диаметр пор в ангстремах. Молекулярное сито 13Х по своей структуре подобно фоязиту, т. е. представляет собой цеолит с максимальной пористостью, достигающей 56%.

Свойства цеолитов сильно отличаются от свойств других адсорбентов. В связи с правильной формой пор цеолиты адсорбируют молекулы только тех веществ, размеры которых позволяют им проникнуть в поры адсорбента. Емкость таких молекулярных сит очень велика, как правило, на несколько порядков выше, чем емкость других адсорбентов. Адсорбционные свойства цеолитов мало изменяются при повышении температуры до 100—200°. При более высоких температурах способность молекулярных сит адсорбировать органические молекулы быстро уменьшается, поэтому один из способов регенерации цеолитов состоит в нагревании до температур выше 200°.

Особенно энергично сорбируется цеолитами вода, благодаря чему молекулярные сита являются весьма эффективными и выгодными осушающими средствами.

В отсутствие воды молекулярные сита энергично адсорбируют ненасыщенные углеводороды. Их поэтому можно использовать (не только в лабораторном, но и в промышленном масштабе) для выделения обогащенной фракции ненасыщенных углеводородов (этилена, пропилена, ацетилена) из смеси их с насыщенными углеводородами.

На молекулярных ситах можно также разделить смеси углеводородов, сильно отличающихся друг от друга по величине молекул, например смеси я-парафинов и изопарафинов или смеси нафтеновых и ароматических углеводородов. ^-Парафины проникают в цеолиты с диаметром каналов 5 А. С увеличением длины алифатической цепи скорость адсорбции значительно уменьшается. Это явление можно использовать для избирательного отделения низкомолекулярных н-парафинов от изопарафинов и других углеводородов. При этом специфичность и полнота разделения значительно выше, чем при разделении на силикагеле.

Другое преимущество молекулярных сит заключается в их способности адсорбировать вещества из очень разбавленных растворов. Благодаря этому газы и жидкости удается высушить с помощью молекулярных сит до остаточной влажности, не превышающей 0,001 %. Такая степень осушения достигается при применении молекулярных сит значительно легче, чем при использовании других осушающих средств (например, пятиокиси фосфора или хлористого магния).

Баррер разделил цеолиты по их адсорбционным свойствам на четыре группы: А, В, С и D (см. [14] и обзорные работы [1, 2, 9, 10]).

Группа А, к которой относятся природный и синтетический фоязиты, характеризуется наибольшим диаметром каналов. Цеолиты этой группы поглощают я-парафины и изопарафины (приб

страница 143
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343

Скачать книгу "Лабораторная техника органической химии" (8Mb)


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

 

 

Реклама
http://taxiru.ru/faq/reklamniy-korob/
трафареты хоккейная тематика
процедура получения медицинской справки на права
крышный вентилятор с электродвигателем 3000/2,2 вкрс-3,55

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
(23.07.2017)