Zeolit - rây phân tử và những khả năng ứng dụng thực tế đa dạng

Qu¸ tr×nh hÊp phô trªn zeolit cã tÝnh chÊt thuËn nghÞch. Nh÷ng ph©n tö bị
hÊp phô trªn zeolit cã thÓ ®−îc gii phãng hoàn toàn ra khái zeolit và kh«ng bị
biÕn d¹ng. §©y ®−îc gäi là qu¸ tr×nh gii hÊp phô. Nhê tÝnh chÊt hÊp phô chän
läc và thuËn nghÞch này mà cã thÓ sö dông zeolit ®Ó ph©n t¸ch c¸c hçn hîp
cña nh÷ng chÊt khÝ hay chÊt láng.
3. TÝnh chÊt axit cña zeolit
TÝnh chÊt axit cña zeolit cã ý nghÜa quan träng trong c«ng nghÖ chÕ t¹o
xóc t¸c, nhê tÝnh chÊt này mà zeolit cã thÓ làm xóc t¸c cho nhiÒu qu¸ tr×nh
phn øng ho¸ häc, nhÊt là trong ho¸ dÇu.
TÝnh chÊt axit cña zeolit cã ®−îc còng xuÊt ph¸t tõ kh n¨ng trao ®æi ion.
NÕu ë d¹ng Na + , th× zeolit kh«ng cã tÝnh chÊt axit. Nh−ng khi Na + trao ®æi víi
ion H + , th× zeolit trë thành d¹ng hydro, tøc là proton thay cho Na + bï trõ ®iÖn
tÝch ©m trong zeolit:
Na + -Zeol + H + → H + -Zeol + Na + .
Nh− vËy, khi xö lý zeolit víi mét axit, vÝ dô, HCl, th× cã thÓ chuyÓn zeolit
vÒ d¹ng axit.
Còng cã thÓ thu ®−îc d¹ng axit khi trao ®æi víi mét cation ®a ho¸ trị, vÝ dô
Mg 2+ . V× Mg 2+ trong dung dÞch th−êng ë d¹ng hydrat ho¸ Mg(H 2 O) 2+ , nªn khi
trao ®æi ion tõ dung dịch n−íc, ion magie vào zeolit còng ë d¹ng hydrat ho¸:
2 Na + -Zeol - + Mg(H 2 O) 2+ → Mg(H 2 O) 2+ -(Zeol - ) 2 + 2Na + .
Khi xö lý nhiÖt zeolit chøa magie, th× ph©n tö n−íc ph©n ly, t¹o ra mét
proton:
Mg(H 2 O) 2+ -(Zeol - ) 2 → Mg(OH) + -Zeol - + H + -Zeol - .
Nh− vËy là sau khi xö lý nhiÖt d¹ng cation ®a ho¸ trÞ cña zeolit, th× cã thÓ
chuyÓn zeolit thành d¹ng axit.
§é axit cßn phô thuéc vµo tØ sè Si/Al trong zeolit. Nãi chung, zeolit cã tØ
sè nµy cao h¬n, th× cã c¸c t©m axit m¹nh h¬n.
4. §é bÒn cña zeolit
Zeolit cã khung m¹ng cøng vµ bÒn v÷ng, bÒn ®Õn nhiÖt ®é cao, bÒn víi
t¸c dông oxi ho¸-khö, víi bøc x¹ ion ho¸, vµ kh«ng bÞ mµi mßn vËt lý do t¸c
27