Адсорбционный характер цеолитов, типа 4 А, полученные естественным путем трепела Битола Р.

Резюме

Цеолиты – это адсорбенты микропоры, которых характеризуются диаметром пор меньше чем 1,5 нм. Основная особенность поглотителей микропоры — это появление молекулярного действия решет, которое выражено поглощением к определенным молекулам, диаметр которых — меньше, чем открытая микропора. Таким образом, цеолиты, кажется, типичные адсорбенты микропор. Чтобы описать этот процесс, используются определенные понятия, такие как эффективный, критический диаметр и критический диаметр молекул, которые являются адсорбентами. В нашем случае адсорбционные свойства цеолитов типа на 4 А определены  статическим гравиметрическим методом. Для определения определенной поверхности применено уравнение Ленгмюра. Определяемые определенные области цеолитов, которые синтезируются для 2, 4 и 6 часов: S = 163 м²/г, S = 197 м²/г, S = 239 м²/г.

Результаты сделаны графически. Определяемые определенные области определяют применение цеолитов как адсорбентов, которые используют на натуральном сырье — Трепеле-Битола для синтеза цеолитов типа 4 A.

Ключевые слова:  адсорбция, уравнение Ленгмюра, удельная площадь поверхности, трепел.

ВВЕДЕНИЕ

Адсорбционная особенность полученного цеолита проверена статистическим гравиметрическим методом.

Трепел представляет собой осадочную породу (биогенетического происхождения) с сероватым и серовато-белым цветом, очень легкий и мягкий, прекрасный к высококачественной зернистой структуре, пористый, подобному раковине разрыву, липнет к языку. Это очевидно из отложения осадка продуктов завода, которые ответственны за создание угля в прежнем бассейне с озером с Плиоценового периода и Миоцена. Комплекс осадка состоит из трепела и угля и представляют собой биогенно-осадочное формирование.

Обычно трепел был идентифицирован как диатомит. Позже было подтверждено, что трепел отличается от диатомита, главным образом, своим составом. Кроме того, у них есть гранулированная и крупная структура и часто тонкая многоуровневая структура [1].

Наблюдаемый под микроскопом трепел показывает определенный набор свойств, которые отличают его от диатомита. От этого набора свойств самая большая особенность — шаровидная структура основной кремниевой массы трепела. Помимо шаровидного опала трепел также содержит органические вещества: полевой шпат, кварц, хлориты, гранулированный глауконит, окрашенный железными гидроокисями и т.д. Используя X - дифракция луча, было подтверждено, что трепел имеет кристаллическую структуру из низко-температурный кристобалита [2].

Минералогический и химический состав трепела, используемого в наших экспериментах, обладает возможностью разработать сложный неорганический технологический способ для производства цеолитов, легких кирпичей, цементов и т. д. Для этой работы мы использовали трепел в качестве материала для синтеза типа 4 A цеолитов со временем кристаллизации для 2, 4 и 6 часов [3,4]. Мы использовали низкий температурный синтез, исследовали и характеризовали полученный продукт, тип 4 A цеолита, при помощи структурных и тепловых методов [6].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ СЕКЦИЯ

 

Химический состав трепела, используемого в наших экспериментах, представлен в Таблице 1.

 

Таблица 1 — Химический состав трепела, %

 

Адсорбция произошла с различными концентрациями серной кислоты и применили статистический гравиметрический метод с водяным паром. Адсорбционную изотерму цеолита, полученного в пределах периода 2 часов, представлен на Рис. 1. Принимая во внимание, что Рис. 2 показывает цеолит, полученный в течение 4 часов, и Рис. 3 цеолит полученный в пределах периода 6 часов. Линейные формы изотерм даны на Рис. 4, 5 и 6. Для каждого полученного цеолита были определены определенные поверхности. Ценности даны в Таблиц 2 [5].

 

Таблица 2 — Исследование определенной поверхности цеолитов

 

 

Рисунок 1— Адсорбционная изотерма с паром - изотерма Ленгмюра цеолита получена в течение 2 часов

 

 

Рисунок 2 — Адсорбционная изотерма с паром — изотерма Ленгмюра цеолита получена в течение 4 часов

 

 

Рисунок 3 — Адсорбционная изотерма с паром — изотерма Ленгмюра цеолита получена в течение 6 часов

 

Рисунок 4 — Линейная форма изотермы цеолита получена в течение 2 часов

 

 

 

Рисунок 5 — Линейная форма изотермы цеолита получена в течение 4 часов

 

 

Рисунок 6 — Линейная форма изотермы цеолита получена в течение 6 часов

 

Из результатов, полученных из определенной поверхности, мы можем прийти к заключению, что самая высокая адсорбционная способностя есть у цеолита, который был получен во время процесса синтеза сроком на 6 часов. У этого цеолита также есть высокая отметка кристалличности [1].

 

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ СЕКЦИЯ

 

От полученных результатов и экспериментов можно прийти к заключению, что трепел, у которого есть высокий процент аморфного SiO₂, подходят для синтеза типа 4 A цеолитов. Полученные продукты имеют особенностм по сравнению с коммерческими цеолитами. Рассмотрели, что это — сырье, которое содержит смесь различных компонентов, особенно органические вещества, является возможным применением трепела для синтеза типа 4 A цеолита. Улучшая чистоту трепела можно увеличить кристаллизацию типа 4 A цеолита. В будущем полученный цеолит от трепела будет проверен как абсорбент.

Список источников

 

1. Blagica Cekova, Blagoja Pavlovski, Darko Spasev1, Arianit Reka, “Structural examinations of natural raw materials pemza and trepel from Republic of Macedonia” – BMPC-2013 pp 90–96, June 2013.
2. Bowen T. C., Noble R. D. and J. L. Falconer, Fundamentals and applications of prevaporation through zeolite membranes, J. Membr.Sci.245(2004), pp 1–33 (2004)
3. R .M. Barrer, Hydrothermal Chemistry of Zeolites, Academic Press, London, 1982, 360 pp
4. C. Baerlocher, W. Meier, D. H. Olson, “Atlas of zeolite framework types”, 6 th Edition,Ellsevier, 2007.(http: www.iza-strukture.org/databasess/
5. Blagica Cekova, Blagoja Pavlovski, Darko Spasev, “Examining the possible use of natural raw material "Trepel" - Bitola for the synthesis of zeolite type 4A Book of abstracts p.p 1–367 ” XXII Congress of Chemists and Technologists of Macedonia p.p 222, 1–367, September 2012
6. Markoska, V. (2011): Low temperature synthesis of zeolite 4 A type by waste material and examination of its characteristics. MIT University. Faculty of Ecological resources management. Pp. 15–17, Oct. 2011.