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沸石分子筛的吸附能力特点

发布日期:2022-05-06 16:03:05浏览量:263

沸石分子筛是一种多孔铝硅酸盐晶体。沸石分子筛的化学成分一般由A12O3、SiO2、H2O和金属阳离子组成,其中A12O3、SiO2约占沸石矿物总量的80%。在不同的沸石矿物中,不同的硅和铝含量会导致沸石的某些特性,如离子交换和耐酸性。
由于天然沸石晶体的硅(铝)氧四面体有许多空洞和孔,它们占据了阳离子和水分子。当一些货物在烘烤后脱水时,晶体骨架没有损坏,而是形成了内表面的大孔,可以吸收和储存大量的分子,具有吸附大、选择性高的特点。
(1)吸附量大。
沸石分子筛内有孔,占沸石晶体总体积的50%以上。沸石微孔分布均匀,孔径小,相当于一般物质的分子尺寸。沸石晶体的内表面积可达1000多平方米,因此沸石的吸附量特别大。
(2)高选择性。
沸石分子筛的孔尺寸固定均匀,一般直径为6~15A。只有直径较小的分子才能通过沸石孔,大分子不能进入孔吸附,沸石也被称为分子筛,因为它具有这种吸附性能。硅胶、活性炭等吸附剂由于孔径不均匀,变化较大,不能选择吸附和筛选性能。
(3)高效选择吸附。
由于沸石分子筛具有负电荷,骨架孔中含有阳离子,因此在阳离子周围形成了强大的电场。沸石的吸附力不仅具有较强的色散力,而且具有较大的静电力。正是因为这种静电,沸石对极性。不饱和易极化分子具有优先吸附作用。氢氧根离子和其他极性基团。铵根离子等极性基团分子具有很强的吸附作用,特别是水,可与铝硅骨架形成氢键。因此,沸石具有很强的吸水性,即使在相对湿度和低浓度下仍能吸附,吸水率高于硅胶和活性氧化铝。
沸石分子筛对有机污染物的吸附能力主要取决于有机分子的极性大小和分子直径。小分子比大分子更容易被吸附,而极性分子比非极性分子更容易被吸附。由于水中物质不同(如有机分子、金属离子和水分子),其极性强度和分子大小不同,在吸附过程中会产生竞争。

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