Цеолиты

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Пермский государственный технический университет Химико-технологический факультет Курсовая работа по курсу дополнительных глав физхимии на тему Кристаллизация, структурно-химическое модифицирование и адсорбционные свойства цеолитов.Выполнил студент группы МАГ-V Нагорный О.В. Проверил д.т.н. Кетов А.А. Пермь,1999Содержание Введение 2 Структура цеолитов 5 Кристаллизация цеолитов из щелочных силикаалюмогелей 11 Направленный синтез цеолитов 13 Варьирование адсорбционных свойств цеолитов 19 Список использованной литературы 22 Введение После открытия в конце 50-х гг. каталитических свойств цеолитов начались интенсивные исследования их структуры, свойств и методов получения. В природе цеолиты образуются в результате гидротермального синтеза.

Эффективных способов обогащения пород не существует, поэтому на практике используют только богатые залежи цеолитов.

В промышленных масштабах главным образом используют синтетические цеолиты. Хотя в настоящее время известно свыше 30 природных цеолитов, но только 8 из них анальцим, шабазит, клиноптилолит, эрионит, феррьерит, ломонтит, морденит и филлипсит, встречающихся в основном в осадочных породах, могут иметь промышленное значение. Трудности связаны с разведкой, изучением и разработкой месторождений. Вообще, во всем мире потенциальный запас пригодных для использования цеолитов достаточно велик.

Уровень современного промышленного производства синтетических цеолитов достигает нескольких сотен тысяч тонн в год и определяется главным образом, потребностями нефтехимической промышленности, где синтетические цеолиты некоторых структурных типов находят широкое применение в качестве катализаторов или их носителей. Также цеолиты широко применяются при сушке, очистке и разделении веществ, а также в качестве ионообменников.

Вместе с тем цеолиты сами по себе являются интересными объектами для научных исследований они представляют собой пористые тела, характеризующиеся определенной структурой скелета и регулярной геометрией пор внутрикристаллических полостей и каналов. Важной особенностью цеолитов является возможность варьирования химического состава кристаллов и геометрических параметров формы и размеров внутрикристаллических пор, т.е. возможность их структурного и химического модифицирования, что можно осуществлять либо варьируя условия прямого синтеза цеолитов, либо изменяя химический состав кристаллов цеолитов одного и того же структурного типа. Благодаря сравнительной легкости химического модифицирования цеолитов появляются широкие возможности для осуществления контролируемых изменений структуры и свойств кристаллов.

Это обстоятельство делает цеолиты весьма удобными объектами для исследования адсорбционных равновесий, природы адсорбционных взаимодействий, механизма и кинетики каталитических реакций, молекулярно-ситовых эффектов, диффузии молекул в тонких порах контролируемых размеров.

О перспективах все большего практического использования цеолитов говорит обширная патентная и научная литература. По данным 1 число патентов на синтез и применение цеолитов только в США, уже по состоянию на 1973 г составляло более 2000, а число научных статей по цеолитам, опубликованных к этому же времени свыше 7000

Структура цеолитов

Роль больших ионов в полостях природных цеолитов выполняют одно- и дву... Поскольку каждая вершина принадлежит двум тетраэдрам, атомов кислорода... Соединенные тетраэдры можно изобразить линией, соединяющей их центры. Такие же кольца ограничивают каналы в мордените, в синтетических цеоли... Восьмичленные окна в синтетическом цеолите типа А а и двенадцатичленны...

Кристаллизация цеолитов из щелочных силикаалюмогелей

Рис.3. Влияние порошкообразных затравок цеолита Na-A на кинетику кристаллизац... 2. Ускоряющий эффект затравки выражен тем более, чем больше масса кристал... При одинаковой массе кристаллов затравки обычно не кристаллизуется или...

Направленный синтез цеолитов

Если синтез цеолитов осуществляется путем нагревания щелочных силикаал... Состав выражен в масс Приведенные данные для всех цеолитов, кроме морд... 1981. Обозначения A - Na-A X - Na-X В - Na-филипсит Y - Na-Y E - Na шабазит ... При применении затравок синтез цеолита Na-Y может быть легко осуществл...

Варьирование адсорбционных свойств цеолитов

Цеолит NaA у которого рамер окон равен 4 , адсорбирует метанол, двуоки... Эффективные диаметры окон можно регулировать, образуя металлоорганичес... Так, при обработке пиридином медной формы цеолита X образуется весьма ... Обработка цеолита кислотами приводит к растворению тетраэдрического ал... Меняя природу и размер обменного катиона, можно усилить или ослабить в...

Список использованной литературы

Список использованной литературы 1. Брек Д. Цеолитные молекулярные сита. М.Мир. 1976. 781с. 2. Рабо Дж. Химия цеолитов и катализ на цеолитах. М.Мир.1980. Т1. 502с. 3. Жданов С.П Хвощев С.С Самулевич Н.Н. Синтетические цеолиты. М.Химия. 1981. 264с. 4. Сендеров Э.Э Хитаров Н.И. Цеолиты, их синтез и условия образования в природе.

М.Наука. 1970. 395с. 5. Мирский Я. В Пирожков В.В. Адсорбенты, их получение свойства, и применение. Л.Наука. 1971. с.26 6. Мельников О.К Лобачев А.Н. и др. Рост кристаллов из высокотемпературных водных растворов. М.Наука. 1977. с.5. 7. Неймарк И.Е. Синтетические минеральные адсорбенты и носители катализаторов. Киев Наук. думка. 1982. 216с.