ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Строение кристаллов цеолитов из "Молекулярные сита и их применение" В кристаллах силикатов главную роль играют связи атомов кремния с атомами кислорода. Как в двуокиси кремния, так и в силикатах каждый атом кремния связан с четырьмя атомами кислорода, которые располагаются вокруг пего как бы в вершинах тетраэдра. [c.8] На рис. 1 иредставлепо строение силикатных ионов 810 и 8120 . Первый из них имеет четыре отрицательных заряда, второй — шесть. Характерным для силикатов является соединение таких анионов в более сложные системы. Кислород одного аниона связан с другими анионами, образуя кислородный мостик между атомами кремния. Таким путем образуются длинные цепочки, представляющие собой отдельный анион большого размера. Встречаются и циклические группировки, содержащие по три или шесть атомов кремния, связанных через атомы кислорода (рис. 2). [c.8] В природных силикатах присутствует также алюминий в виде катиона (силикат алюминия) или в составе аниона. Последний случай вЬтречается наиболее часто здесь имеются в виду алюмосиликаты, широко распространенные в природе в виде различных глин. [c.8] В алюмосиликатах ионы алюминия с тремя зарядами замещают ионы кремния с четырьмя зарядами. Компенсация лишнего заряда осуществляется присоединением эквивалентного по заряду иона металла (рис. 3). [c.8] Природные цеолиты при взаимодействии с водными растворами солей могут частично обменивать содержащиеся в них катионы на катионы, имеющиеся в растворе. Так, например, ионы натрия Ка легко обмениваются на ионы кальция Са . Вместо двух ионов натрия, имеющих каждый по одному заряду, в молекулу цеолита входит один ион кальция, имеющий два заряда. [c.8] В кристалле цеолита эти сотообразные структуры имеют пространственное расположение и каждая полость по трем взаимноперпендикулярным направлениям сообщается через окна с шестью другими соседними полостями, так что все полости кристалла сообщаются между собой. От природы цеолита и его состава зависят форма и размер полостей. Более детально строение цеолитов представлено на рис. 5. [c.9] Общий объем полостей приведенного на рис. 5 шабазита составляет около половины объема Всего кристалла. Иначе говоря. [c.9] Цеолиты в водной среде или даже в условиях влажного воздуха поглощают воду, которая заполняет их полости. В каждую полость шабазита, имеющую объем 925 кубических ангстремов, может войти 24 молекулы воды. Кристалл шабазита примерно на половину по объему может состоять из воды. [c.11] Если путем нагрева удалить из шабазита эту воду, то образуется ячеистая структура с огромным количеством полостей, соединенных между собой узкими каналами. Нетрудно видеть, что при столь малых размерах пор общая внутренняя поверхность шабазита является огромной. Размер этой поверхности во многом определяет адсорбционную способность вещества. Наличию же узких окон, через которые полости сообщаются друг с другом, цеолиты обязаны тому своеобразию адсорбционных свойств, которое впервые было обнаружено у шабазита. [c.11] Вернуться к основной статье