ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОГЛАВЛЕНИЕ Стр Общие свойства и особенности структуры цеолитов из "Химия цеолитов" Цеолиты представляют собой алюмосиликаты каркасной структуры. Одной из характерных особенностей алюмосиликатов является особое полон ение Л1 в их структуре. Соболев в известной монографии Введение в минералогию силикатов пишет об этом так А1 играет в ряде силикатов (но не во всех) особую роль, близкую к роли 81, и может быть включен в комплексный алюмо-кремниевый радикал, в то время как в других случаях его положение и роль идентичны типичным катионам оснований, в частности Mg. В первом случаемы будет применять термин алюмосиликаты , называя силикаты второго типа просто силикаты алюминия [1, стр. 20, 21]. [c.5] В цеолитах, как и в других алюмосиликатах, А1, так же как и 81, находится в тетраэдрической координации по кислороду и изоморфно замеш,ает кремний в обш ем кремнеалюмокислородном каркасе. Химия цеолитов в значительной мере определяется состоянием А1 в их структуре. [c.5] Чередуюш иеся (81,0)- и (А1, 0)-тетраэдры соединяются в трехмерных каркасных структурах цеолитов таким образом, что все их кислороды оказываются поделенными между двумя соседними тетраэдрами, подобно тому как йто имеет место в случае тех модификаций 8102, в которых кремний находится в тетраэдрической координации. Поэтому у всех цеолитов, как и у полевых шпатов, (81+А1) 0 = 1 2. [c.5] Схема структуры морденита (а), дакиардита (б), феррие-рита ( ), эпистильбита (г) и бикитаита д). Проекция в направления главных каналов (81 и А1 располагаются в вершинах четырех- и пятиугольников. Цифры показывают высоты четырехчленных колец в четвертях соответствующей постоянной ячейки). По [8]. [c.8] Вода может быть удалена из кристаллов цеолитов путем их нагревания без разрушения структуры их кремнеалюмокислородного каркаса. При этом кристаллы цеолитов становятся пористыми. Способность цеолитов превращаться в пористые кристаллы после их дегидратации является одним из наиболее замечательных их свойств. В этом качественно новом состоянии — состоянии пористых кристаллов — цеолиты могут устойчиво существовать лишь в условиях вакуума. В атмосфере паров воды или во влажном воздухе пористые кристаллы цеолитов могут полностью регидра-тироваться. Процесс дегидратации цеолитов обратим только в тех случаях, когда выделение воды при нагревании кристаллов не сопровождалось необратимыми изменениями структуры кристаллической решетки в противном случае регидратация цеолитов либо вообще невозможна, либо происходит лишь ограниченно. [c.9] В атмосфере паров других веществ пористые кристаллы ведут себя как молекулярные сита они селективно поглощают молекулы малых размеров, способные проникать во внутрикристаллические пустоты цеолитов, и не поглощают молекулы, эффективные размеры которых превышают размеры самых узких участков в системе регулярных каналов, пронизывающих каркасы цеолитов. Узкими участками в системе внутрикристаллических каналов и полостей разных цеолитов являются шести-, восьми- и двенадцатичленные кислородные кольца, диаметры которых зависят от числа атомов кислорода в этих кольцах и от их геометрии. [c.9] Молекулярноситовые свойства пористых кристаллов не определяются только особенностями собственно геометрии их кремнеалюмокислородных каркасов, но они в значительной степени зависят от химического состава кристаллов и в первую очередь от природы и количества катионов, компенсирующих отрицательный заряд полимерного алюмокремниевого аниона. От химического состава цеолитов зависят и другие их свойства термическая стабильность решетки, химическая устойчивость в кислых средах, адсорбционная способность, взаимодействие со связующими в процессе грануляции и др. [c.9] Таким образом, свойства цеолитов, с одной стороны, связаны со специфическими особенностями геометрии их кристаллических решеток, а с другой — с их химическим составом. [c.10] Попытка первой структурной классификации цеолитов сделана Смитом [И]. В основу этой классификации положена общность элементов структуры, из которых строятся каркасы цеолитов каждой структурной группы. Такая классификация стала возможной благодаря исследованиям структуры природных и синтетических цеолитов, выполненных главным образом в работах последнего десятилетия [4, 5, 12—26]. [c.13] Смит разделяет цеолиты на пять структурных групп. Его данные, включающие идеализированные формулы цеолитов и некоторые их структурные характеристики, приведены в табл. 2. [c.13] Структура каждого из членов приведенных в табл. 2 групп характеризуется типичными для его группы структурными элементами и способами их сочетания. Так, структура цеолитов группы содалита построена из кубооктаэдров, по разному связанных друг с другом в каркасах цеолитов этой группы. В основе структуры цеолитов группы шабазита лежат шестичленные кольца тетраэдров. В одних случаях каркасы цеолитов этой группы строятся из сдвоенных шестичленных колец, в других — из сдвоенных и одинарных. [c.13] Структуры цеолитов группы филлипсита образуются сочленяющимися параллельными четырех- и восьмичленными кольцами тетраэдров. Структура морденита образована колонками из пятичленных колец тетраэдров, а для цеолитов группы натролита типичными являются цепочки тетраэдров. [c.13] В структурной классификации Смита не нашли места одиннадцать природных цеолитов, а также многие синтетические цеолиты, структура которых полностью еще не была расшифрована. [c.13] Примечание. Смит включил в число цеолитов лейцит и содалит (они в таблице помечены звездочкой) эти природные минералы являются безводными алюмосиликатами и без оговорок не могут быть отнесены к цеолитам, однако и калиевый анальцим (лейцит), и содалит (в виде основного содалита) могут быть синтетическим путем получены в водных формах и в этом случае они принципиально не отличаются от цеолитов своих структурных групп. [c.15] Кроме того, гармотом. [c.16] Кроме того, клиноптилолит. [c.16] Вернуться к основной статье