нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Цеоліт

   
 

Цеоліт (від грец. Zeo - киплю і lithos - камінь; через здатність спучуватися при нагріванні), алюмосилікати, кристалічна структура яких утворена тетраедрами [SiO 4] 4 - і [AlO4] 5 - , об'єднаними загальними вершинами в тривимірний каркас, пронизаний порожнинами і каналами. В останніх знаходяться молекули води і катіони металів (I і II груп періодичної системи Менделєєва), а також амонію, гидронія, тетраалкиламмония та ін введені катіонним обміном полівалентні іони.

Ц. зустрічаються в природі і отримані штучно. Загальна формула Ц. Me x / n [Al x Si yO 2 (x + y) ] ? zH ??2 O, де Me - метал, n - його ступінь окислення, х - число атомів алюмінію, у - число атомів кремнію, z - число молекул води.

Цеоліт природні (Ц. п.) включають близько 30 мінералів. До найбільш важливих відносяться: анальцим , ломонтіт Ca [Al 2 Si 4O 12 ] ? 2H 2 O, Філліпс (Na 2, K 2, Ca) [Al 2 Si? 2,6-6,8 O 9,2-17,6 ] (3,4-6,6) Н 2 О; натролит , морденіт (Na 2, Ca, K 2) [Al 2 Si 9,0-10,6 О 22,0-25,2 ] (6,4-7) H 2 O; гейландит (Са, Na 2, K 2) [Al 2 Si 6,0-7,5 O 16,0-19,0 ??] (5,5-6,5) H 2 O, клиноптилоліт (K 2, Na 2, Ca) [AI 2 Si 7,5-11,0 O 19,0-26,0 ] (6-8) 1420, шабазіт , Еріон (Na 2, K 2, Ca) [Al 2 Si 5, 8-7,6 O 15,4-19,2 ] (4,8-6,8) Н 2 О, фожазіт (Са, Na 2, Mg, K 2) [Al 2 Si 4,1-4,6 O 12,2-13,2 ] ? 4H 2 O.

За наявністю загальних структурних елементів, подібних кайалом виділяють 9 кристаллохимических груп Ц. Каркаси цеолітів групи анальцима побудовані четверні кільцями [Si, AlO 4] тетраедрів. З різних поєднань чотиричленний кілець побудовані також каркаси Ц. групи ломонтіта і філліпсіта. Структури Ц. групи натроліта утворені з ланцюжків, які складені з чотиричленний кілець, з'єднаних Один з одним п'ятим тетраедром. Характерні елементи Ц. групи морденита і гейландітакліноптілоліта представлені п'ятірню петлями тетраедрів [Si, AlO 4]. Одиночні шестеренчасті кільця є основою каркасів Ц. групи еріоніта, подвійні - шабазіта і фожазіта.

Ц. п. утворюють прозорі безбарвні кристали будь-яких кристалографічних систем; розмір від декількох см до декількох мкм. Твердість за мінералогічною шкалою 3-5; щільність 1800-2250 кг / м 3 (у барієвих цеолітів - 2500-2700).

Утворюються Ц. п. в основному в умовах відносно невисоких температур (до 250-300 ° С) і тисків (до декількох тис. атмосфер) в останній стадії гідротермального процесу і приурочені до вулканогенним товщам базальтового, андезітового, ріолітового складу, в яких заповнюють порожнечі і тріщини, або утворюють цемент туфів; походження Ц. п. пов'язано також з діагенезом опадів морів, лужних солоних озер, при взаємодії туфів з поровимі водами. При цьому утворюються промислові скупчення, які розробляються як родовища Ц. п. З підвищенням температури утворюються відносно менш гідратовані Ц. Поява ломонтіта в піддаються зануренню опадах характерно для т. н. цеолитовой фації метаморфізму ; особливе місце займає анальцим, який може кристалізуватися як позднемагматіческім мінерал при температурах вище 600? З з бідних кремнеземом лужних магми. Родовища в СРСР - в Закавказзі, Закарпатті, на Камчатці; за кордоном - у Новій Зеландії, Японії, США, Ісландії.

Цеоліт штучні. З майже ста штучних Ц. на практиці широке застосування знаходять три: А - Na [AISiO 4] ? (2 ? 3) H 2 O, Х - Na [ AISi 1-1,5 O 4-5 ] ? 3H 2 O і Y - Na [AISi 1,5-3 O 5-8 ] ? (3 ? 4) H 2 O.

А не має природних аналогів, Х і Y близькі фожазіту. А, X, Y синтезують нагріванням до 100? С або гелів, що утворюються при змішуванні розчинів алюмінату натрію і рідкого скла або золю кремнієвої кислоти, або суміші розчинів їдкого натру з прожареним каоліном. Отримані кристали (розміром кілька мкм ) піддають грануляції.

Природні та штучні Ц. проявляють іонообмінні, а після видалення з їх порожнин молекул води (при нагріванні) адсорбційні властивості, які в поєднанні з жорстким розміром входів в порожнини і канали надають властивості молекулярних сит і селективних ионообменников. У випадках, коли катіонами служать полівалентні катіони, головним чином La, Ce і ін рідкоземельні елементи, гідронім або водень, Ц. виявляють властивості каталізаторів .

Специфіка різних Ц. пов'язана з розміром входів в порожнині (вони можуть бути від 3 до 10 ), об'ємом порожнин, природою і розташуванням катіонів, хімічною стійкістю Ц. в різних середовищах.

Ц. використовуються для виділення і очищення вуглеводнів нафти і як каталізатори, а також для очищення, осушення і розділення газів (в т. ч. повітря), осушки фреонів, вилучення радіоактивних елементів, створення глибокого вакууму і т.д.


Літ.: Жданов С. П., Єгорова Є. Н., Хімія цеолітів, Л., 1968; Сендеров Е. Е., Хитаров Н. І., Цеоліт, їх синтез і умови утворення в природі, М., 1970; Брек Д. В., Цеолітові молекулярні сита, пров. з англ., М., 1976.

© Е. Е. Сендеров.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка