цеолит (англ. zeolite) — кристаллический алюмосиликат, обладающий упорядоченной системой пор.

Описание

Цеолит представляет собой кристаллический алюмосиликат, трехмерный каркас которого образован соединяющимися через вершины тетраэдрами  и . Каждый тетраэдр  создает отрицательный заряд каркаса, который компенсируется катионом (H+, Na+, K+, Ca2+, NH+4 и др.), в большинстве случаев способным к катионному обмену.

Общая эмпирическая формула цеолита может быть представлена как

где  — заряд катиона ( = 1–2), а  — мольное соотношение оксидов кремния и алюминия в каркасе цеолита, определяющее количество катионобменных позиций в структуре ( = 2–∞),  — количество воды в системе.

Тетраэдры соединяются во вторичные структурные единицы, такие, как шестичленные кольца, пятичленные кольца, усеченные октаэдры и т. д. Каркас цеолитов содержит сообщающиеся между собой каналы и полости, образующие пористую структуру с размером пор 0,3–1,0 нм. Средний размер кристаллов цеолитов может варьироваться от 0,5 до 30 мкм. Существуют как природные, так и синтетические цеолиты. Применение цеолитов основано на их молекулярно-ситовых и ионообменных свойствах, они используются в качестве адсорбентов, катализаторов, добавок к моющим средствам и др.

Иллюстрации

Цеолит NaA (структура типа LTA, размер пор 0,41 нм): а — структура; б — кристаллы.
Цеолит NaA (структура типа LTA, размер пор 0,41 нм): а — структура; б — кристаллы.

Авторы

  • Смирнов Андрей Валентинович
  • Толкачев Николай Николаевич

Источники

  1. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. — М.: Мир, 1976. — 781 с.
  2. Szostak R. Molecular Sieves. — N.Y.: Van Nostrand Reinhol, 1989. — 524 p.

Напишите нам