Адсорбционные свойства активированного монтмориллонита

• Автор: Бондаренко, Антонина Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 177 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. АДСОРБЦИЯ НА СЛОИСТЫХ СИЛИКАТАХ

1.1 .Теоретические положения адсорбции.

1.2. Адсорбция на слоистых силикатах.

1.2.1. Слоистый силикат монтмориллонит. Химический состав и особенности кристаллической структуры.

1.2.2. Адсорбционные свойства слоистых силикатов

1.2.3. Активация слоистых силикатов.

1.3. Применение слоистых силикатов в качестве адсорбентов

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Методы активации слоистых силикатов.
2.3. Дериватографический анализ
2.4. Инфракрасный спектральный анализ силикатов
2.5. Адсорбционные и структурные характеристики
2.6. Определение термодинамических характеристик адсорбции по результатам газохроматографического удерживания
2.7. Показатели результатов технологического применения силикатов
2.7.1. Методики определения качественных показателей адсорбентов и соков в процессе осветления.
2.7.2. Определение кислотного числа трансформаторного масла
2.7.3. Методики определения качественных показателей для
оценки слеживаемости минеральных удобрений.
3. ВЛИЯНИЕ АКТИВАЦИИ НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И
ПОРИСТУЮ СТРУКТУРУ МОНТМОРИЛЛОНИТА.
3.1. Исследование оптимальных условий кислотной активации.
3.2. Состав и адсорбционные свойства активированного монтмориллонита.
3.3 Характеристика ионообменных свойств активированных сорбентов
3.4. Изменение структуры и состава поверхности слоистых силикатов
по результатам ИКспектроскопии.
4. АДСОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АКТИВИРОВАННОГО МОНТМОРИЛЛОНИТА
4.1. Удельная поверхность адсорбента
4.2. Адсорбция органических соединений.
4.3. Поверхностные активные центры.
4.4. Роль поверхностных катионов в адсорбционных процессах
4.5. Оценка селективности активированного монтмориллонита
4.6. Определение термодинамических параметров адсорбции
5. НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОРБЕНТОВ.
5.1. Осветление соков
5.2. Регенерация отработанных масел
5.3. Антислеживающая добавка при производстве сульфата аммония
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


I, составленной нами на основании анализа литературных источников . Каждая из рассмотренных теорий адсорбционного равновесия имеет определенные допущения и ограниченную область применения, в которой адекватно описывает процесс. Широко используются две теории адсорбции осмотическая, или теория вакансионного раствора , и теория объемного заполнения микропор ТОМЗ . В газоадсорбционной хроматографии оперируют константой Генри адсорбционного равновесия , используя ее для развития молекулярностатистической теории адсорбции . Ленгмюра ,. Следует отметить попытку Бобонич Ф. Н. и др. Н . Этот способ может быть использован только для адсорбентов с идеальным каркасом, т. Однако постановка вопроса иллюстрирует тесную взаимосвязь состава, кристаллического строения и структуры пор твердого материала с его адсорбционными свойствами. Пористость. Поверхностный слой. Для обеспечения эффективности процесса адсорбции поверхность раздела фаз, как фактор емкости избыточной поверхностной энергии Г иббса, должна обеспечиваться пористостью твердых тел ,. В соответствии с областью исследований разработано несколько систем классификации пор ,. Фундаментальные теоретические исследования по влиянию пористой структуры адсорбентов на их адсорбционную способность проведены академиком Дубининым М. М. ,, в которых установлена явная зависимость адсорбционных свойств различных адсорбентов от характера пористости. Это позволило разработать научно обоснованную классификацию пор и адсорбентов но их структурным типам, принятую Международным союзом чистой и прикладной химии ИЮПАК ,,. В газоадсорбционной хроматографии используют классификацию Киселева . Кроме структуры и размеров, большое значение для эффективности адсорбционных процессов имеет форма пор. Наряду со структурой пор, необходимо рассматривать активные центры и химическую природу поверхности адсорбентов. Наличие центров физической адсорбции на поверхности твердого тела обусловлено в первую очередь анизотропностью свойств кристаллов, т. Вульфа постоянна для кристалла. В соответствии с правилом Вульфа 1. Наряду с гранями большое значение для адсорбции имеют дефекты структуры реальных кристаллов. Организованные совокупности точечных дефектов реальных кристаллов образуют дислокации, которые чаще всего выступают как центры адсорбции . Следует отметить, что центры физической адсорбции распространяются во впадинах, трещинах, зазорах, где действие межмолекулярных сил возрастает с увеличением молекулярного окружения. Выступы, ребра, углы имеют атомы с меньшим числом соседей, облазают большим числом ненасыщенных химических связей. Они выполняют роль центров хемосорбции. В качестве поверхностного центра в этом случае рассматривается микроскопическая группа атомов или один атом, которые проявляют химическую активность. Активными центрами ионного обмена являются подвижные катионы 7,,. Химический состав поверхностного слоя определяется природой твердого материала. Поверхность кремнезема устилают силанольные iОН и силоксановые iОi группы, соотношение которых может изменяться в зависимости от степени дегидроксилирования ,,. ОН, преобладающие в тонкопористых кремнеземах соседние близкорасположенные ОНгруппы, связанные между собой водородной связью. Термодинамические параметры адсорбции. Гиббса ,
ДО ДсгГаДра Драс1Га, 1. Да изменение поверхностного натяжения, Джм2 Га гиббсовская адсорбция адсорбата в условиях равновесия, мольм2 ра химический потенциал адсорбата в условиях равновесия, Джмоль. Другие термодинамические параметры, характеризующие адсорбцию, определяются относительно изменения энергии Г иббса. Основные из них представлены в табл. Гиббса ДО указывает на направление адсорбции, величина изменения на селективность. Слоистый силикат монтмориллонит. Таблица 1. Адсорбционный потенциал с ДМа КТ 1пР8Р Увеличивается с увеличением давления адсорбата. Дифференциальное изменение энтропии Д8а а ят 1СаДТЯ1пРР,8 1п Р ,ртпР8 . Т Га 5Т Два 0, т. Дифференциальное изменение энтальпии ДН м КТ2 1аДО1ТД8с д 1пРЛ кт2 сп Р 1 эт Га т АНц 0, т.