ЦЕОЛИТЫ Выполнила студентка 141 группы Калашникова Т. А. Преподаватель : Мальцева Н. В.

Цеолиты - большая группа близких по составу и свойствам минералов, водные алюмосиликаты кальция и натрия из подкласса каркасных силикатов. Они бывают природными и синтетическими. Известно более 40 минеральных видов природных цеолитов, и свыше 100 синтетических. Цеолиты - низкотемпературные минералы. Природные цеолиты в чистом виде белые, со стеклянным блеском, легкие, не очень твердые. Природные цеолиты образуются либо гидротермальным путем, либо в ходе диагенеза в осадочных, туфогенно - осадочных горных породах и туфах, либо в почвах. Синтетические цеолиты обычно синтезируют в гидротермальных условиях из геля, образующегося при добавлении гидроксида натрия к раствору силиката и алюмината натрия. Часто осажденный гель оставляют стареть при комнатной температуре, после чего нагревают до ̊ С. Исходными веществами могут служить природные минералы, в частности каолиновые глины. В конечном продукте размер кристаллитов обычно достигает микрона или незначительно превосходит его. Этот тонкий порошок таблетируют или вводят в гель.

Структура натролита Микропористая молекулярная структура цеолита ZSM5

Анальцим Натролит Шабазит Морденит

Ломонтин Гейландит Стильбит Филлипсит Гармотом

Также они применяются : Для смягчения воды В синтетических моющих средствах В качестве носителей для катализаторов Для очистки выбросов промышленных газов Для очистки сточных вод от радиоактивных и др. промышленных отходов Для разделения газовых смесей Для очистки трансформаторных масел И не только.

Свойства цеолитов Для цеолитов характерно наличие слабо связанной воды, которая удаляется при нагревании кристаллов и вновь появляется при их увлажнении, при этом они сохраняют свой каркас, не разрушаясь. Обезвоженные цеолиты приобретают способность адсорбировать внутрь себя молекулы различных вещества, которые по своим размерам не превышают диаметр входных пор - окон. В водной среде они легко обменивают свои катионы на другие, находящиеся в растворе. В процессах адсорбции и ионного обмена цеолиты проявляют тенденцию к избирательному поглощению одних ионов или молекул перед другими ( молекулярно - ситовые свойства ). При изменении внешних условий адсорбированные молекулы могут быть удалены из цеолитов, а обменные катионы заменены другими, в результате чего цеолиты регенерируются и могут работать в цикличном режиме. Реакционная способность некоторых сорбированных молекул резко и избирательно увеличивается, в результате чего цеолиты проявляют каталитическую активность во многих реакциях, лежащих в основе промышленных процессов синтеза и переработки. Обработка цеолитов растворами кислот, щелочей и солей позволяет модифицировать их и целенаправленно изменять их свойства применительно к решению той или иной задачи.

Применение Цеолитов Экология Нефтехимическая промышленность Строительство Медицина Сельское хозяйство и пищевая промышленность Газовая промышленность

Географическое расположение основных месторождений цеолитов на территории стран СНГ

Распределение балансовых запасов цеолитов в РФ

Цеолиты в катализе Каталитический крекинг тяжелых нефтяных фракций для производства высокооктановых бензинов. Процесс проводят при ° С и давлении до 0,4 МПа на монофункциональных цеолитсодержащих катализаторах. Гидрокрекинг тяжелых нефтяных фракций для производства бензина, реактивного и дизельного топлива. Процесс проводят при ° С и давлении МПа на бифункциональных цеолитсодержащих катализаторах на основе цеолита типа Y. Производство смазочных, изоляционных масел и гидравлических жидкостей из нефти. Процесс проводят при ˚ С и давлении до 4 МПа в присутствии бифункционального цеолитсодержащего катализатора. Гидроизомеризация бензиновых фракций для производства высокооктановых компонентов моторного топлива. Проводят при ˚ С и давлении 2-3 МПа на бифункциональных цеолитсодержащих катализаторах типа морденита или типа Y. Повышение октанового числа риформинг - бензинов и производство сжиженного нефтяного газа ( селектоформинг ). Процесс проводят при ° С и давлении до 3 МПа на бифункциональных цеолитсодержащих катализаторах на основе цеолита эрионита. Др. процессы с использованием цеолитсодержащих катализаторов : изомеризация и диспропорционирование ароматических углеводородов, производство этилбензола, бензина из метанола, ароматических углеводородов из пропана и бутана.

Заключение Низкая себестоимость и уникальные свойства природных цеолитов, обусловленные особенностями кристаллической решетки, химического состава, высокой ионообменной емкостью, молекулярно - ситовыми и каталитическими способностями выводит их на первое место в решении большого количества хозяйственных задач в различных областях деятельности человека. Синтетические цеолиты, благодаря катионообменным свойствам и способностью к адсорбции, применяется в промышленность, главным образом, в каталитическом крекинге, гидрокрекинге, при синтезе высокооктановых добавок к бензину и другое. Цеолит - один из ценнейших минералов, который по истине можно назвать « камнем 21- ого столетия »