cấu trúc tinh thể của zeolit
Jan 03, 2022
Cấu trúc tinh thể của zeolit có thể được chia thành ba thành phần: (1) khung aluminosilicat, (2) các lỗ rỗng và khoảng trống chứa các cation M có thể trao đổi trong khung, (3) các phân tử nước pha tiềm ẩn, cụ thể là nước zeolit.
Cấu trúc của zeolit hơi khác so với cấu trúc của thạch anh và fenspat. Cấu trúc khung của thạch anh và fenspat tương đối chặt chẽ, với trọng lượng riêng là 2,6 ~ 2,7, trong khi cấu trúc khung của zeolit tương đối thưa, với trọng lượng riêng là 2. 0 ~ 2,2. Khoang sau khi khử nước có thể lớn tới 47%, chẳng hạn như chabazit, hoặc thậm chí 50%, chẳng hạn như zeolit tổng hợp.
Trong cấu trúc fenspat, các cation kim loại bị giới hạn trong các kẽ của khung tinh thể bao gồm các ion O, và rất khó để các cation kim loại này di chuyển tự do trừ khi tinh thể bị phá hủy. Sự trao đổi Na hoặc K bằng Ca phải được thực hiện đồng thời với sự thay thế Si và Al, tức là sự thay thế cặp đôi, chắc chắn sẽ dẫn đến sự thay đổi tỷ lệ Si / AI.
Trong cấu trúc giống như fenspat, các cation kim loại nằm trong các khoảng trống liên kết tương đối mở, có trọng lượng riêng từ 2,14 ~ 2,45, và các cation có thể trao đổi với nhau thông qua các con đường cấu trúc mà không phá hủy khung tinh thể. Sodalite và hydronepheline từng được coi là khoáng vật zeolite.
Trong cấu trúc zeolit, các cation kim loại nằm trong các lỗ hoặc hốc lớn hơn và liên kết với nhau của cấu trúc tinh thể. Do đó, các cation có thể tự do trao đổi qua các lỗ rỗng mà không ảnh hưởng đến khung tinh thể. Các chất trao đổi như 2 (Na, K) (Ca2 cộng) dễ dàng xảy ra trong zeolit, nhưng không xảy ra trong fenspat. Hình thức trao đổi này, có thể là một hình thức trao đổi ion cực đoan, chỉ giới hạn ở zeolit và các khoáng chất tương tự.
Liên kết giữa các phân tử nước của zeolit với các ion khung và các cation kim loại có thể trao đổi nói chung là thoải mái và yếu. Các phân tử nước này có thể di chuyển vào và ra khỏi lỗ chân lông tự do hơn so với các cation. Dưới tác động của nhiệt, nó có thể tự do tách ra và gắn vào mà không ảnh hưởng đến cấu trúc khung xương của nó.
