химический каталог




ЦЕОЛИТЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЦЕОЛИТЫ (от греческого zeo - киплю и lithos - камень: при сильном и быстром нагревании вспучиваются с образованием пузырчатого стекла), природные и синтетич. алюмосиликаты, кристаллич. структура которых образована тетраэдрич. фрагментами [SiO4]4-и [AlО4]5-, объединенными общими вершинами в трехмерный каркас, пронизанный полостями и каналами (окнами) размером 0,2-1,5 нм; в последних находятся молекулы Н2О и катионы щелочных и щел.-зем. металлов, аммония, алкиламмония и др. ЦЕОЛИТЫ- нестехиометрич. соединение, их составы изменяются в широких пределах, образуя ряды твердых растворов; общая формула ЦЕОЛИТЫ:

Впервые ЦЕОЛИТЫ описаны в 18 в. Известно более 40 минеральных видов природные ЦЕОЛИТЫ Наиболее распространены: анальцим Na[AlSi2О6] х Н2О; гейландит Ca4[Al8Si28O72] х 24H2O; клиноптилолит Na6[Al6Si30O72] х 20Н2О; ломонтит Ca4[Al8Si16048] х 16Н2О; морденит Na8[Al8Si40O96] x 28H2O; филлипсит (0,5Са, Na, K)6[Al6Si10O32] x 12H2O; фожазит Na13Ca12MgL1[Al59Si133O384] x 235H2O; шабазит Ca2[Al4Si8O24]x 12H2O; эрионит (К2, Са, Mg, Na2)4,5 [AlgSi27O72] x 28Н2О.
Прир. ЦЕОЛИТЫ образуют обычно белые, иногда бесцветные и прозрачные, реже красноватые, коричневые и зеленоватые кристаллы любых кристаллографич. сингоний. Твердость 5-5,5 (по минералогич. шкале); плотность 1,9-2,8 г/см3; предел прочности при сжатии 8-15 МПа; удельная теплоемкость 0,83-1 кДж/(кг x К), теплопроводность 0,14 Вт/(м x ч x К). Разлагаются в НCl с выделением SiO2.
Прир. и синтетич. ЦЕОЛИТЫ являются молекулярными ситами, т. е. микропористыми телами, способными избирательно поглощать в-ва, размеры молекул которых меньше размеров микропор (для проникания в адсорбционного полость молекула адсорбата должна иметь критической диаметр меньше размера входного окна). Кристаллохимический особенности, способность к катионному обмену, потере и поглощению воды и иных молекул без разрушения структурного каркаса обусловливают и др. свойства ЦЕОЛИТЫ, которые служат также ионитами и катализаторами.
В земных недрах ЦЕОЛИТЫ образуются при умеренных температурах (до 250 °С) и давлениях 200-300 МПа в результате гидротермальных вулканич. и др. процессов. Пром. месторождения представлены преимущественно цеолитсодержащими (60-95% ЦЕОЛИТЫ) вулканич. туфами (Бурятия, Закавказье, Закарпатье, Кавказ, Камчатка, Крым, Приморский край, о. Сахалин; Якутия и др.; Болгария, Венгрия, Исландия, Куба, Монголия, Новая Зеландия, США, Япония и др.). Промышленно ценны клиноптилолит, морденит, шабазит, а также анальцим, филлипсит и др.
В промышлености синтез ЦЕОЛИТЫ проводят нагревании до 200 °С гелей, образующихся при смешении растворов NaAlO2 и жидкого стекла (или золя H4SiO4), либо смесей растворов NaOH с прокаленным каолином. Полученные кристаллы (размер несколько мкм) гранулируют. Синтезировано более 100 разновидностей, среди которых особенно широко применяют Ц. типа А, X и Y (см. Цеолитсодержащие катализаторы); тип А не имеет природные аналогов, типы X и Y близки фожазиту.
Благодаря указанным уникальным свойствам Ц. используют в промышлености для выделения, очистки и синтеза углеводородов (см., например, Гидроочистка, Катализаторы процессов нефтепереработки, Каталитический крекинг); разделения жидкостей, газов разделения и газов осушки; очистки воды; как наполнители бумаги; при производстве цемента и силикатного кирпича; создания глубокого вакуума и др.; в с. х-ве как селективные ловушки для содержащихся в почвах радиоактивных изотопов Sr и Cs; в качестве многолетних ионообменных регуляторов водно-солевого режима почв, пролонгаторов действия водорастворимых удобрений, в виде кормовой добавки к рациону с/х животных; крупные кристаллы и друзы природные ЦЕОЛИТЫ- ценный коллекционный материал.

Литература: Брек Д., Цеолитовые молекулярные сита, пер. с англ., М., 1976; Природные цеолиты, под ред. А. Г. Коссовской, М., 1980; Кельцев Н. В., Основы адсорбционной техники, 2 изд., М., 1984; Барpep P. M., Гидротермальная химия цеолитов, пер. с англ., М., 1985.

А. Н. Сысоев.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение компьютерным програмам
копилка большая купить
обучение прическам
кресло nadir

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
(03.12.2016)