ЦЕОЛИТЫ

ЦЕОЛИТЫ (от греч. zeo - киплю и lithos - камень: при сильном и быстром нагр. вспучиваются с образованием пузырчатого стекла), прир. и синтетич. алюмосиликаты, кристаллич. структура к-рых образована тетраэдрич. фрагментами [SiO4]4-и [А1О4]5-, объединенными общими вершинами в трехмерный каркас, пронизанный полостями и каналами (окнами) размером 0,2-1,5 нм; в последних находятся молекулы Н2О и катионы щелочных и щел.-зем. металлов, аммония, алкиламмония и др. Цеолиты- нестехиометрич. соед., их составы изменяются в широких пределах, образуя ряды твердых р-ров; общая ф-ла цеолитов:

6017-5.jpg

Впервые цеолиты описаны в 18 в. Известно более 40 минеральных видов прир. цеолитов. Наиб. распространены: анальцим Na[AlSi2О6] х Н2О; гейландит Ca4[Al8Si28O72] х 24H2O; клиноптилолит Na6[Al6Si30O72] х 20Н2О; ломонтит Ca4[Al8Si16048] х 16Н2О; морденит Na8[Al8Si40O96] x 28H2O; филлипсит (0,5Са, Na, K)6[Al6Si10O32] x 12H2O; фожазит Na13Ca12MgL1[Al59Si133O384] x 235H2O; шабазит Ca2[Al4Si8O24]x 12H2O; эрионит (К2, Са, Mg, Na2)4,5 [AlgSi27O72] x 28Н2О.
Прир. цеолиты образуют обычно белые, иногда бесцветные и прозрачные, реже красноватые, коричневые и зеленоватые кристаллы любых кристаллографич. сингоний. Твердость 5-5,5 (по минералогич. шкале); плотн. 1,9-2,8 г/см3; предел прочности при сжатии 8-15 МПа; уд. теплоемкость 0,83-1 кДж/(кг x К), теплопроводность 0,14 Вт/(м x ч x К). Разлагаются в НС1 с выделением SiO2.
Прир. и синтетич. цеолиты являются молекулярными ситами, т. е. микропористыми телами, способными избирательно поглощать в-ва, размеры молекул к-рых меньше размеров микропор (для проникания в адсорбц. полость молекула адсорбата должна иметь критич. диаметр меньше размера входного окна). Кристаллохим. особенности, способность к катионному обмену, потере и поглощению воды и иных молекул без разрушения структурного каркаса обусловливают и др. св-ва цеолитов, к-рые служат также ионитами и катализаторами.