PL161557B1 - Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych - Google Patents
Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnychInfo
- Publication number
- PL161557B1 PL161557B1 PL27381288A PL27381288A PL161557B1 PL 161557 B1 PL161557 B1 PL 161557B1 PL 27381288 A PL27381288 A PL 27381288A PL 27381288 A PL27381288 A PL 27381288A PL 161557 B1 PL161557 B1 PL 161557B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- hours
- na2o
- distilled water
- starting materials
- silicic acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych na drodze
reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodowego, wodorotlenku
potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stężonym hydrozolem kwasu krzemowego
lub szerokoporowatym żelem kwasu krzemowego, znamienny tym, że zachowuje się między
materiałami wyjściowymi takie proporcje, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie reakcyjnej
wynosiły: Na20:(Na20 + K20) = 0,7-0,8; (Na20 + K20):Si02 = 0,3-0,5; SiO2:Al2O3 = 2-8;
H2O:(Na2O + K2O) = 35-45, miesza się materiały wyjściowe w temperaturze 285-300 K i kontynuuje
mieszanie i rozcieranie mieszaniny w ciągu 0,3-0,7 godziny, do otrzymania hydrożelu
glinokrzemianowego, który poddaje się starzeniu w temperaturze 280-305 K przez okres 12-24
godzin, po czym prowadzi się w naczyniu stalowym proces hydrotermalnej krystalizacji w
temperaturze 350-400 K przez okres 100-200 godzin, a po skończonej krystalizacji oddziela się
kryształy i przemywa wodą destylowaną do pH przesączu około 10.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sita molekularnego z efektywną średnicą porów około 0,28 nm.
Naturalny filipsyt krystalizuje w układzie rombowym, grupa przestrzenna B2mb. Jego skład chemiczny przedstawia molowy wzór tlenkowy:
(Ca, K2, Na2)O · A12O2 · 4,4SiO2 · 4H2O
Wiele spośród szeregu faz syntetycznych zaliczono w literaturze niesłusznie do typu filipsytu. Ostatnio przyjęto, że nazwa filipsyt przysługuje fazom, których widmo zgadza się z modelem teoretycznym Steinfinka. Zgadzają się z nim widma zeolitu ZK-19 otrzymanego przez Kuhla z użyciem drugorzędowych fosforanów kompleksujących glin oraz wysokorzemowej odmiany filipsytu opisanej w opisie patentowym PRL nr 100912.
Sposób wytwarzania odmiany wysokokrzemowej filipsytu (moduł krzemowy SiO2:Al2O3 około 6) według opisu patentowego PRL nr 100912 dotyczy układu pięcioskładnikowego Na2OK2O-SiO2-Al2O3-H2O. Reakcję prowadzi się tak, aby procentowe zawartości poszczególnych tlenków w układzie mieściły się w zastrzeżonych granicach i tak aby moduł krzemowy w mieszaninie reakcyjnej był w granicach 20-28. Hydrożel poddaje się starzeniu, a następnie prowadzi się hydrotermalną krystalizację w zamkniętym autoklawie stalowym w temperaturze 373 K przez okres 160-200 godzin i w czasie krystalizacji stosuje się mieszanie ciągłe lub periodyczne.
Sposobem według wynalazku zeolit typu filipsytu o własnościach sit molekularnych wytwarza się na drodze reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stężonym hydrozolem kwasu krzemowego lub szerokoporowatym żelem kwasu krzemowego przy zachowaniu pomiędzy materiałami wyjściowymi takich proporcji, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie wyjściowej wynosiły: Na2O:(Na2O + K20) = 0,7-0,8; (Na20 + K20):Si02 = 0,3-0,5; SiO2:AhO3 = 2-8; H2O:(Na2O + K2O) = 35-45.
Miesza się materiały wyjściowe w temperaturze 285-300 K i kontynuuje mieszanie i rozcieranie mieszaniny w ciągu 0,3-0,7 godziny do otrzymania hydrożelu glinokrzemianowego, który poddaje się starzeniu w temperaturze 280-305 K przez 12-24 godzin, po czym prowadzi się w naczyniu stalowym proces hydrotermalnej krystalizacji w temperaturze 350-400 K przez okres 100-200
161 557 3 godzin. Po skończonej krystalizacji oddziela się kryształy i przemywa wodą destylowaną do pH przesączu około 10. W czasie krystalizacji nie stosuje się mieszania lub miesza się okresowo.
Identyfikacja i ocena własności produktu opiera się proszkowej analizie rentgenowskiej, badaniach mikroskopowych, analitycznych i sorpcyjnych. Widmo rentgenowskie produktu porównuje się z widmem teoretycznym według Steinfinka oraz widmem zeolitu ZK-19, które podano w tabeli I. Zważenie produktu i oznaczenie zawartości wody pozwala wyznaczyć wydajność.
Obecny wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania zeolitu typu filipsytu o niskiej zawartości krzemionki (moduł krzemowy od 3 do 4,7) w układzie Na2O-K2O-SiO2-Al2O3-H2O. Sposób charakteryzuje się głównie: całkowicie odmiennym modułem krzemowym w mieszaninie reakcyjnej, rozszerzonym zakresem korzystnych temperatur i czasów krystalizacji, możliwością krystalizacji bez użycia mieszania.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest zabezpieczenie odtwarzalności, czystości fazowej i wydajności syntezy poprzez wyraźne sprecyzowanie istotnej roli braku kontaktu mieszaniny reakcyjnej ze szkłem w czasie starzenia i krystalizacji hydrożelu glinokrzemianowego.
Wynalazek jest ilustrowany przykładami wykonania.
Przykład I. Do odważonej ilości stężonego zolu krzemionki dodano podczas mieszania, w temperaturze pokojowej, wodnego roztworu wodorotlenku sodu i potasu, następnie wkroplono odważoną ilość stężonego, wodnego roztworu glinianu sodowego. Ilości wagowe surowców, odpowiadające im ilości moli składników (tlenków) oraz stosunki molowe tlenków i skład mieszaniny wyjściowej (reakcyjnej) podano w tabeli II. Mieszanie i rozcieranie kontynuowano przez 0,5 godziny, a następnie tak otrzymany hydrożel przeniesiono do autoklawu stalowego, gdzie poddano go starzeniu w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, bez mieszania. Następnie przeprowadzono hydrotermalną krystalizację w zamkniętym autoklawie stalowym, w temperaturze 373 K, bez mieszania, przez okres 168 godzin. Po krystalizacji osad oddzielono na filtrze próżniowym, wymyto wodą destylowaną do pH przesączu około 10, wysuszono w temperaturze 383 K i klimatyzowano w warunkach pokojowych przez 24 godziny.
Masa produktu klimatyzowanego wynosiła 30,76 · 103 kg, a masa produktu suchego w temperaturze 623 K wynosiła 25,84· 10_3kg. Są to jednocześnie wydajności produktu stałego syntezy w przeliczeniu na 10_4m3 mieszaniny reakcyjnej.
Rentgenowskie widmo proszkowe produktu zamieszczono w tabeli I. Widmo wykazuje bardzo duże podobieństwo zarówno do widma teoretycznego filipsytu, jak i do widma zeolitu ZK-19 oraz brak dodatkowych linii. Jednocześnie charakter widma produktu otrzymanego sposobem według wynalazku wskazuje na wysoki stopień krystaliczności.
W obrazie mikroskopowym przy powiększeniu 540 stwierdzono obecność jedynie dużych, zaokrąglonych tworów, zbliźniaczonych i pojedynczych, z charakterystyczną rzeźbą powierzchni.
Badania sorpcyjne wykazały, że przy ciśnieniu względnym p/p0 = 0,2 produkt aktywowany w temperaturze 623 K sorbuje w temperaturze 303 K 18,5 10_3kg pary wodnej na 10”1 kg zeolitu, natomiast nie sorbuje argonu w temperaturze 77 K.
Analiza chemiczna produktu pozwoliła ustalić jego wzór tlenkowy:
0,60Na20 · 0,41 K2O · A12O3 · 4,07SiO2 · 4,30H2O
Moduł krzemowy produktu jest niższy niż moduł w mieszaninie wyjściowej (5) i w naturalnym filipsycie (4,4). Jednocześnie jest znacznie niższy od modułu odmiany wysokokrzemowej opisanej w opisie patentowym PRL nr 100912 (około 6).
Przykład II. Dla wykazania przydatności żelu krzemionkowego do wytwarzania zeolitu typu filopsytu sposobem według wynalazku powtórzono syntezę opisaną w przykładzie I z tą tylko różnicą, że zamiast zolu krzemionki jako surowca dostarczającego krzemionki użyto szerokoporowatego żelu krzemionkowego produkcji krajowej. Uwzględniając różnice w składzie chemicznym żelu i zolu krzemionkowego zmieniono tak ilości wagowe pozostałych surowców, aby zarówno globalny skład mieszaniny reakcyjnej, jak i stosunki molowe tlenków były takie same jak w przykładzie I (tabela II).
W wyniku badań produktu stwierdzono, że uzyskano czysty zeolit typu filipsytu z wydajnością, modułem krzemowym i własnościami sorpcyjnymi nie odbiegającymi od uzyskanych w przykładzie I.
161 557
Tabela I
Wskaźniki Millera | Zeolit ZK-19 według pracy Kuhla | Zeolit otrzymany sposobem według wynalazku | ||
hkl | d . (nm) | 100-1 | d . (nm) | 100-I |
Ima* | ima* | |||
101 | 0,817 | 19 | 0,8192 | 18 |
002 | 0,713 | 88 | 0,7104 | 74 |
121 | 0,537 | 19 | 0,53530 | 12 |
022 | 0,503 | 11 | — | — |
200 | 0.498 | 34 | 0,49828 | 36 |
103 | 0.429 | 12 | 0,42785 | 12 |
113 | 0,413 | 7 | — | — |
220 | 0,408 | 26 | 0,40953 | 31 |
141 | 0,326 | 15 | 0,32341 | 32 |
024 | 0,318 | 100 | 0,31865 | 100 |
311 | 0,315 | 16 | 0,29941 | 9 |
321 | 0,294 | 30 | 0,29478 | 17 |
105 | 0,274 | 23 | 0,27466 | 18 |
224 | 0,2685 | 31 | 0,26866 | 27 |
323 | 0,254 | 4 | 0,25411 | 8 |
341 | 0,239 | 5 | 0,23909 | 7 |
244 | 0,224 | 5 | 0,22410 | 7 |
d - odległość międzypłaszczyznowe w nm, I - intensywność linii dyrfakcyjnej,
Imax - intensywność linii najsilniejszej.
Tabela Π
Materiał wyjściowy | Ilość materiału . kg-1C03 | Na2O | Ilość moli | H2O | ||
K2O | Λ12Ο3 | S1O2 | ||||
Roztwór glinianu sodowego | 25,217 | 0,0797 | — | 0,0657 | — | 0,7535 |
Stężony zol krzemionki | 67,000 | 0,0023 | — | — | 0,3287 | 2,6151 |
Stały NaOH | 1,528 | 0,0191 | — | — | — | 0,0191 |
Stały KOH | 3,781 | — | 0,0337 | — | — | 0,0337 |
Woda destylowana | 35,989 | — | — | — | — | 19976 |
Razem | 133,515 | 0,1011 | 0,0337 | 0,0657 | 0,3287 | 5,4190 |
Stosunki molowe tlenków: Na2O:(Na2O + K2O) = 0,75; (Na2O + K20):Si02 = 0,41; SiO2:
A12O3 = 5; H2O:(Na2O + K2O) = 40,2.
Procent wagowy składnika w bezwodnej mieszaninie reakcyjnej: Na2O = 17,47%; Κ2Ο = 8,85% AI2O3 · 5SiO2 = 73,68%.
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 10 000 zł
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych na drodze reakcji wodnych roztworów glinianu sodowego z dodatkiem wodorotlenku sodowego, wodorotlenku potasowego i wody destylowanej ze stabilnym stężonym hydrozolem kwasu krzemowego lub szerokoporowatym żelem kwasu krzemowego, znamienny tym, że zachowuje się między materiałami wyjściowymi takie proporcje, aby stosunki molowe tlenków w mieszaninie reakcyjnej wynosiły: Na2O:(Na2O + K2O) = O,7-O,8; (Na2O + K2O):SiO2 = 0,3-0,5; SiO2:Al2O3 = 2-8; H2O:(Na2O + K2O)| = 35-45, miesza się materiały wyjściowe w temperaturze 285-300 K i kontynuuje mieszanie i rozcieranie mieszaniny w ciągu 0,3-0,7 godziny, do otrzymania hydrożelu glinokrzemianowego, który poddaje się starzeniu w temperaturze 280-305 K przez okres 12-24 godzin, po czym prowadzi się w naczyniu stalowym proces hydrotermalnej krystalizacji w temperaturze 350-400 K przez okres 100-200 godzin, a po skończonej krystalizacji oddziela się kryształy i przemywa wodą destylowaną do pH przesączu około 10.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces hydrotermalnej krystalizacji prowadzi się nie mieszając lub mieszając okresowo.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL27381288A PL161557B1 (pl) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL27381288A PL161557B1 (pl) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL273812A1 PL273812A1 (en) | 1990-01-22 |
PL161557B1 true PL161557B1 (pl) | 1993-07-30 |
Family
ID=20043319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL27381288A PL161557B1 (pl) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL161557B1 (pl) |
-
1988
- 1988-07-18 PL PL27381288A patent/PL161557B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL273812A1 (en) | 1990-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1040187A (en) | Method of preparing a crystalline aluminosilicate zeolite | |
CA1152967A (en) | Synthesis of a new cesium-containing zeolite, csz-1 | |
CA1213872A (en) | Process for preparation of zeolites | |
EP0142350B1 (en) | Crystalline zeolite composition ecr-2 and process for its preparation | |
NO163613B (no) | Forbedret zeolitt l, fremgangsmaate for dens fremstilling samt dens anvendelse. | |
DK167390B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af et syntetisk stoebt faujasitemne | |
JPH0239446B2 (pl) | ||
JPS60127225A (ja) | L型ゼオライトの化学量論的製造方法 | |
EP0109729A1 (en) | Process for preparation of mordenite type zeolite | |
US3898319A (en) | Process for preparing zeolite Y | |
GB1560223A (en) | Synethesis of favjasite | |
US2958579A (en) | Process for manufacture of molecular sieve adsorbents | |
US4973461A (en) | Crystalline zeolite composition | |
PL161557B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu filipsytu o własnościach sit molekularnych | |
US3264059A (en) | Process for the preparation of synthetic faujasite | |
JPS5954620A (ja) | ゼオライトを製造する方法 | |
PL161558B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu chabazytu z podwyższonym modułem krzemowym o własnościach sit molekularnych | |
PL162653B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu f ilipsytu o wlasnosciach sit molekularnych PL | |
JP3678790B2 (ja) | フォージャサイト型ゼオライトの製造方法 | |
JPS58217425A (ja) | モルデナイトの製造法 | |
SU1049425A1 (ru) | Способ получени цеолита @ | |
US3674426A (en) | Process for producing crystalline zeolite a | |
PL161556B1 (pl) | Sposób wytwarzania zeolitu typu chabazytu z podwyższonym modułem krzemowym o własnościach sit molekularnych | |
KR860001488B1 (ko) | 미립자형 제올라이트의 제조방법 | |
JPS60191018A (ja) | 分子ふるい型ゼオライト |