Анальцит

Cтраница 2

Среди цеолитов имеются сколецит и натромит, которые, согласно данным рентгеновского диффракционного анализа, проведенного Миллигеном и Вейсе-ром [291], можно рассматривать как определенные гидраты, тогда как другие цеолиты, например гейландит, томсонит ( комптонит), анальцит, мезонит и шаба-зит, не обнаруживают признаков гидратообразования. Стильбит и гейландит существуют больше, чем в одной модификации, и могут быть гидратами. Некоторые цеолиты после продолжительной или чрезмерной изобарической дегидратации обнаруживают определенное сокращение решетки. Поэтому вода, как установлено Миллиганом и Вейсером [ 291а ], не всегда удерживается способом, аналогичным полугидрату сульфата кальция. [16]

Изучается пригодность для выделения и разделения Li, Rb, Cs неорганических ионообменников-фосфоромолибдата аммония [59], показывающего значительно большую селективность по отношению к Rb и Cs по сравнению с синтетическими смолами; ферроцианидов Са, Mg и тяжелых металлов [60]; монтмориллонитов; других минералов группы каолина и почв - для целей очистки вод от радиоизотопа Cs [61] и анальцита серебра [62] для отделения К и Na от Cs. [17]

Диффузия ионов в каналах цеолитов лимитируется диффузией через их узкие места - окна, образованные кольцами из атомов кислорода. В анальците такими узкими местами являются шестичленное ( диаметр 2 3 А) и восьмичленное ( диаметр 2 4 А) кислородные кольца, в шабазите - восьмичленное кольцо с эффективным диаметром 3 9 А. [18]

При этом содалит образует нижний слой, непосредственно прилегающий к поверхности металла. Первым, по-видимому, отложился анальцит, но при повышении температуры ближайший к металлу слой накипи превращается в содалит. Изменение состава котловой воды и условий работы парового котла также влияют на состав уже сформировавшейся накипи, поскольку образовавшиеся вещества при контакте с котловой водой в новых условиях могут оказаться неустойчивыми. [19]

В цеолитах с ионной каркасной структурой структурная вода находится в виде изолированных молекул, а с жесткой - структурой - в каналах в виде столбиков из молекул воды. Типичные представители цеолитов, имеющих каркасную структуру: анальцит Na2O - Al2O3 - 4SiO2, лейцит К2О - А12О3 - 48Ю2, натролит Na2O - Al2O3 - 3SiO2 и др.; представитель цеолитов, содержащих молекулы воды в столбиках или каналах: хабазит СаО - А12О3Х X4SiO2 и др. Таким образом, в пассивных флюсах основного характера наряду с кристаллизационной и конституционной формами воды может находиться в переменных количествах структурная ( цеолитная) вода. [20]

Цеолитовые минералы известны очень давно из-за их высокой катионообменной способности, которая зависит от того, что алю-мокремнекислородный каркас в цеолитовых минералах настолько открыт, что катионы могут перемещаться в структуру и из нее, когда минерал помещают в водный раствор электролита. Уэллс [15] указывает, что в такой структуре, как анальцит, NaAlSi2O6 IHbO. Каждый ион натрия, очевидно, окружен 6 атомами кислорода, 4 из которых принадлежат окружающему алюмокремнекислородному остову, а 2 - молекулам воды в порах. [21]

Изотермы некоторых более компактных структур цеолитов ( например, анальцита и основного канкри-нита) указывают на аномальные свойства, вытекающие из ограниченных растворимостей твердой фазы обоих конечных компонентов обмена. Если ион калия замещает ион рубидия и содержание калия в анальците достаточно велико, то богатые калием кристаллы зарождаются и растут на обогащенной рубидием матрице. [22]

Теплота адсорбции воды на хеуландито равна 14 100 кал [ моль, а аммиака на анальците - 16 600 ка. Адсорбированные молекулы удерживаются здесь большими силами, поэтому скорость поверхностной диффузии мала, и она требует значительной энергии активации. [23]

Интересно указать, что ионообменной способностью и определенной ионообменной емкостью обладают такие минералы, как ортоклаз, альбит, олигоклаз, анортит, мусковит, каолинит, биотит, пирофиллит, причем их ионообменная способность может быть увеличена в десятки раз путем простого размола, что компенсирует плотную структуру их кристаллических решеток. Другие минералы, имеющие более рыхлую структуру кристаллических решеток, не требуют такого мелкого размола, например цеолиты, шабазит, гейландит, анальцит, содалит, структура которых подобна решету и хорошо доступна для ионов. [24]

Изучение активности анальцита как ионного сита, предпринятое с целью установления возможности отделения цезия от других щелочных металлов [6], показало, что при температуре 100 натрий и цезий можно количественно отделить на серебряной форме анальцита; причем цезий, свободный от Натрия, захватывается кристаллами, а в растворе остается натрий, свободный от цезия. Таким же образом можно количественно удалить из раствора калий, но вместе с ним удаляется и небольшое количество цезия, так как при захвате калия серебряной формой анальцита имеет место переход твердой фазы из кубической в тетрагональную форму, а последняя может захватывать цезий. При замещении серебра натрием не происходит изменений решетки ( сохраняется кубическая система), и цезий в данном случае совсем не сорбируется. Частичное разделение рубидия и цезия возможно, но при этом опять наблюдается захват кристаллами ионов цезия, и к тому же рубидий в этом случае трудно выделить количественно из раствора. Можно также использовать этот вид замещения ионов для приготовления некоторых цеолитов, находящихся частично в водородной форме. Обычно их не удается получить при действии кислоты на цеолит, так как в этих условиях анионная форма каркаса химически не устойчива и разрушается с выделением осадка гидроокиси кремния, алюминий при этом переходит в раствор. [25]

Изучение активности анальцита как ионного сита, предпринятое с целью установления возможности отделения цезия от других щелочных металлов [6], показало, что при температуре 100 натрий и цезий можно количественно отделить на серебряной форме анальцита; причем цезий, свободный от натрия, захватывается кристаллами, а в растворе остается натрий, свободный от цезия. Таким же образом можно количественно удалить из раствора калий, но вместе с ним удаляется и небольшое количество цезия, так как при захвате калия серебряной формой анальцита имеет место переход твердой фазы из кубической в тетрагональную форму, а последняя может захватывать цезий. При замещении серебра натрием не происходит изменений решетки ( сохраняется кубическая система), и цезий в данном случае совсем не сорбируется. Частичное разделение рубидия и цезия возможно, но при этом опять наблюдается захват кристаллами ионов цезия, и к тому же рубидий в этом случае трудно выделить количественно из раствора. Можно также использовать этот вид замещения ионов для приготовления некоторых цеолитов, находящихся частично в водородной форме. Обычно их не удается получить при действии кислоты на цеолит, так как в этих условиях анионная форма каркаса химически не устойчива и разрушается с выделением осадка гидроокиси кремния, алюминий при этом переходит в раствор. [26]

Другие цеолиты не обладают такой замечательной адсорбционной способностью, как шабазит. Бар-рер [ п ] изучал адсорбцию азота, аргона и водорода на этих пяти цеолитах. Анальцит, дегидратированный в вакууме при 330 в течение трех дней, адсорбирует при температуре жидкого воздуха в пять раз меньше азота, чем шабазит. Это означает, или что его поры тоньше, чем в шабазите, или что кристаллическая решетка анальцита при 330 сильно разрушается. Теплоты адсорбции на редкость постоянны для различных количеств адсорбированного газа. Начальные и конечные дифференциальные теплоты для азота, аргона и водорода соответственно равны 5500 и 5000, 3700 и 3300 и 1500 и 1400 кал / моль. [27]

Другие цеолиты не обладают такой замечательной адсорбционной способностью, как шабазит. Бар - рерр1 ] изучал адсорбцию азота, аргона и водорода на этих пяти цеолитах. Анальцит, дегидратированный в вакууме при 330 в течение трех дней, адсорбирует при температуре жидкого воздуха в пять раз меньше азота, чем шабазит. Это означает, или что его поры тоньше, чем в шабазите, или что кристаллическая решетка анальцита при 330 сильно разрушается. Теплоты адсорбции на редкость постоянны для различных количеств адсорбированного газа. Начальные и конечные дифференциальные теплоты для азота, аргона и водорода соответственно равны 5500 и 5000, 3700 и 3300 и 1500 и 1400 кал ] моль. [28]

Сетки, образуемые взаимно связывающимися и взаимно пересекающимися каналами в анальците ( а, содалитах, нозеанах и ультрамаринах ( б, сите Линде А ( в и фоязите и ситах Линде X и У ( г. [29]

Каркас его относительно устойчив. В нем есть четырех -, шести - и искаженные восьмичленные кольца. Из всех цеолитов наименее гидратированы анальцит и вейракит. [30]

Страницы: 1 2 3 4