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分子篩(又稱合成沸石)是一種硅鋁酸鹽多微孔晶體。它是由硅氧、鋁氧四面體組成基本的骨架結(jié)構(gòu),在晶格中存在著金屬陽(yáng)離子(如 Na+,K+,Ca2+ 等),以平衡晶體中多余的負(fù)電荷。分子篩的類型按其晶體結(jié)構(gòu)主要分為:A型,X型,Y型等。
沸石晶胞的化學(xué)式:
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Mx/n [ (AlO2)x (SiO2)y ]WH2O | |
Mx/n :
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陽(yáng)離子,保持晶體的電中性 | |
(AlO2)x(SiO2)y :
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沸石晶體的骨架,具有不同形狀的孔和孔道 | |
H2O :
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化學(xué)吸附和物理吸附的水分子,物理吸附的水分子 | |
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可在一定的條件下發(fā)生可逆轉(zhuǎn)的脫附和吸附 |
吸附功能: 分子篩對(duì)物質(zhì)的吸附來(lái)源于物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內(nèi)部有很強(qiáng)的極性和庫(kù)侖場(chǎng),對(duì)極性分子(如水)和不飽和分子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附能力。
篩分功能: 分子篩的孔徑分布非常均一,只有分子直徑小于孔穴直徑的物質(zhì)才可能進(jìn)入分子篩的晶穴內(nèi)部。
通過(guò)吸附的優(yōu)先順序和尺寸大小來(lái)區(qū)分不同物質(zhì)的分子,所以被形象的稱為“分子篩”。
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