ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ЦЕОЛИТЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ЦЕОЛИТЫ (от греч. zeo - киплю и lithos - камень: при сильном и быстром нагр. вспучиваются с образованием пузырчатого стекла), прир. и синтетич. алюмосиликаты, кристаллич. структура к-рых образована тетраэдрич. фрагментами [SiO4]4-и [А1О4]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. Ц.- нестехиометрич. соед., их составы изменяются в широких пределах, образуя ряды твердых р-ров; общая ф-ла Ц.:

6017-5.jpg

Впервые Ц. описаны в 18 в. Известно более 40 минеральных видов прир. Ц. Наиб. 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. Ц. образуют обычно белые, иногда бесцветные и прозрачные, реже красноватые, коричневые и зеленоватые кристаллы любых кристаллографич. сингоний. Твердость 5-5,5 (по минералогич. шкале); плотн. 1,9-2,8 г/см3; предел прочности при сжатии 8-15 МПа; уд. теплоемкость 0,83-1 кДж/(кг x К), теплопроводность 0,14 Вт/(м x ч x К). Разлагаются в НС1 с выделением SiO2.
Прир. и синтетич. Ц. являются молекулярными ситами, т. е. микропористыми телами, способными избирательно поглощать в-ва, размеры молекул к-рых меньше размеров микропор (для проникания в адсорбц. полость молекула адсорбата должна иметь критич. диаметр меньше размера входного окна). Кристаллохим. особенности, способность к катионному обмену, потере и поглощению воды и иных молекул без разрушения структурного каркаса обусловливают и др. св-ва Ц., к-рые служат также ионитами и катализаторами.
В земных недрах Ц. образуются при умеренных т-рах (до 250 °С) и давлениях 200-300 МПа в результате гидротермальных вулканич. и др. процессов. Пром. месторождения представлены преим. цеолитсодержащими (60-95% Ц.) 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 пром-сти синтез Ц. проводят нагр. до 200 °С гелей, образующихся при смешении р-ров NaAlO2 и жидкого стекла (или золя H4SiO4), либо смесей р-ров NaOH с прокаленным каолином. Полученные кристаллы (размер неск. мкм) гранулируют. Синтезировано более 100 разновидностей, среди к-рых особенно широко применяют Ц. типа А, X и Y (см. Цеолитсодержащие катализаторы); тип А не имеет прир. аналогов, типы X и Y близки фожазиту.
Благодаря указанным уникальным св-вам Ц. используют в пром-сти для выделения, очистки и синтеза углеводородов (см., напр., Гидроочистка, Катализаторы процессов нефтепереработки, Каталитический крекинг); разделения жидкостей, газов разделения и газов осушки; очистки воды; как наполнители бумаги; при произ-ве 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 прир. Ц.- ценный коллекционный материал.


===
Исп. литература для статьи «ЦЕОЛИТЫ»:
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.

Страница «ЦЕОЛИТЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков