Предназначена для широкого круга специалистов в области неорганической, органической, физической, аналитической, коллоидной химии, химической технологии, катализа, кристаллохимии, физики твердого тела, минералогии, геохимии, океанологии, биохимии.
ПРЕДИСЛОВИЕ
До появления в свет данной книги, написанной крупным американским специалистом Д. Бреком, широко известным своими работами в области синтеза цеолитов, в мировой научной литературе не было ни одной фундаментальной монографии или справочника, посвященного цеолитам. Это представляется парадоксальным, поскольку природные цеолиты известны давно, а начало синтезу этого важного класса соединений, широкому изучению их свойств и практическому применению в самых разнообразных областях техники, где они оказались в ряде случаев просто незаменимыми, было положено более 25 лет назад.
Проблема цеолитов многогранна. Она включает чисто химические вопросы — такие, как изучение синтеза, состава, химических превращений, кристаллографические и кристаллохимические проблемы — исследование строения кристаллов и их структуры, а также комплекс физических и физико-химических характеристик,— изучение электрических, магнитных, оптических, адсорбционных свойств. Если к этому добавить различные направления практического использования и технологию получения цеолитов, то сразу станет ясно, насколько сложна задача обобщения накопленного к настоящему времени обширнейшего материала. Все это время периодическая и патентная литература публиковалась все возрастающим потоком, оставаясь тем не менее малодоступной для большинства работников исследовательских и промышленных центров, занятых изучением цеолитов; немногочисленные обобщения касались лишь некоторых частных вопросов *.
Разумеется, ни эти монографии, ни труды ряда специализированных конференций и совещаний по цеолитам не могли дать общей картины. Книга Д. Брека является первой крупной монографией по цеолитам, она охватывает все основные аспекты проблемы и содержит богатый теоретический, экспериментальный и специальный справочный материал по цеолитам всех типов. В предисловии автор упоминает о том, что эта книга — первый том задуманного им двухтомного издания и что вопросы использования цеолитов в катализе и других практически важных областях будут освещены во втором томе. Такое разделение безусловно оправдано, поскольку объем данной книги велик и без этих крупных разделов, которые к тому же представляют самостоятельный интерес и должны быть изложены достаточно полно и с соответствующей систематизацией. Автор обобщил литературу, опубликованную по 1972 г. включительно, а также использовал многочисленные не публиковавшиеся ранее материалы.
Большое внимание в книге уделено описанию не только типов синтетических и природных цеолитов, но и ^отдельных представителей этого класса, детально рассматривается их кристаллическая структура, даются принципы их классификации. Подробно освещен синтез, химические свойства и реакции, в особенности — ионного обмена и модифицирования, причем достаточное внимание уделено и вопросам технологии.
Справочный материал — классификация, структурные данные, необходимые для идентификации каждого из цеолитов, и комплекс физико-химических свойств — представлен в виде многочисленных таблиц и графиков. Эта наиболее наглядная и компактная форма представления большого количества данных, кстати, открывает возможность широких сопоставлений. Помимо таблиц и графиков, в тексте также содержится много справочных данных в обобщенной форме. Имеются также таблицы, характеризующие свойства коммерческих цеолитов.
л ттично выполненные рисунки, в том числе и стереоскопические йтжения ряда цеолитов, помогают наглядно представить себе
сяожнТю архитектуру и многообразие форм цеолитов и характери-
ал'ютпие их особенности.
В делом это хорошая, очень полезная и нужная книга, и можно сомневаться в том, что она получит широкое признание в среде
Химиков - ученых, технологов, производственников.
Гтт 1 3 и 7 перевел канд. хим. наук И. В. Мишин, гл. 2 и 8 -
канд. хим. наук А. Л. Клячко, гл. 4-6 и 9 - доктор хим. наук
В И. Якерсон.
о- *>•• *• ?.f Рубинштейн
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие .......................... 5
Предисловие автора....................... 8
Глава 1. Введение........................ 9
A. Промышленное применение цеолитов .......... 9
Б. Содержание книги и ее задачи............. 10
B. Типы адсорбентов................... 11
Г. Типы молекулярных сит................ 12
Д. Первые работы по цеолитам.............. 19
Е. Классификация и номенклатура ............ 27
Список литературы.................... 35
Глава 2. Структура цеолитов................... 37
A. Введение........................ 37
Б. Обзор силикатных структур .............. 37
B. Классификация цеолитных структур .......... 53
Г. Теоретически возможные цеолитные структуры...... 56
Д. Структура внутренних каналов в цеолитах....... 69
Е. Плотность каркаса .................. 73
Ж. Размеры окон в дегидратированных цеолитах...... 74
3. Цеолиты группы 1................... 76
И. Цеолиты группы 2.....•.............. 85
К. Цеолиты группы 3................... 9 i
Л. Цеолиты группы 4................... 99
М. Цеолиты группы 5................... 125
Н. Цеолиты группы 6 ................... 131
О. Цеолиты группы 7................... 138
П. Другие цеолиты .................... 141
Список литературы .................... 190
Глава 3. Природные цеолиты .................. 195
A. Типы месторождений цеолитов ............. 197
Б. Цеолиты в изверженных породах............ 199
B. Цеолиты в осадочных породах............. 202
Г. Происхождение природных цеолитов .......... 212
Д. Физические свойства ................. 216
Е. Краткий указатель терминов.............. 219
Список литературы.................... 254
Глава 4. Синтетические цеолиты ................ 257
A. Методы синтеза цеолитов................ 257
R. Обзор ранних работ.................. 263
B. Образование цеолитов из алюмосиликатных гелей щелочных металлов ..........
.................... 269
Г. Цеолиты, содержащие щелочноземельные катионы Д. Алкиламмониевые, или азо Е. Синтезы цеолитов из глин
л______,___ „^„---,uwt,vjufwAuullLG J\al?lUilbL .... 304
Д. Алкиламмониевые, или азотсодержащие, цеолиты .... 314
Е. Синтезы цеолитов из глин............... 324
Ш. Синтетические цеолиты с другими атомами в решетке . . . 331
3. Цеолиты, содержащие соли .............. 341
И. Кинетика и механизм кристаллизации цеолитов..... 343
К. Рост кристаллов..................... 355
Л. Итоговая таблица . . . .-............... 361
Список литературы .................... 383
Глава 5. Физические свойства кристаллических цеолитов..... 388
A. Физические свойства кристаллов цеолитов ....... 388
Б. Однородность синтетических цеолитов по составу..... 398
B. Оптические свойства.............•. . . . 400
Г. Диэлектрические свойства............... 401
Д. Электропроводность.................. 406
Е. Термохимия...................... 419
Ж. Цеолитная вода.................... 422
3. Структура цеолитов по данным ИК-спектров ...... 424
И. Объем пор в дегидратированных цеолитах........ 435
Список литературы .................... 449
Глава 6. Химические свойства и реакции цеолитов........ 452
A. Дегидратация цеолитов.......•.......... 452
Б. Гидролиз катионозамещенных форм цеолитов и структурные
гидроксильные группы................. 472
B. Превращения цеолитов в условиях повышенных температур
и давлений ...................... 500
Г. Реакции в растворе .................. 517
Д. Дефектные структуры. Стабилизация. Сверхстабильные
цеолиты........................ 522
Е. Влияние облучения на цеолиты............. 538
Список литературы..................... 539
Глава 7. Реакции ионного обмена на цеолитах.......... 544
A. Теория ионного обмена . ................ 545
Б. Ионнообменные равновесия в водных растворах ..... 551
B. Термодинамика процессов ионного обмена........ 581
Г. Получение водородных форм цеолитов ......... 586
Д. Кинетика ионного обмена и диффузия ионов....... 588
Е. Катионно-ситовые эффекты в цеолитах.......... 596
Ж. Катионный обмен в неводных растворителях...... 599
3. Окклюзия солей.................... 602
И. Ионный обмен в расплавленных солях.......... 604
К. Применение ионного обмена на цеолитах......... °0о
Список литературы.................... °0»
Глава 8. Адсорбция кристаллами дегидратированных цеолитов . . . 611
A. Равновесная адсорбция газов и паров дегидратированными цеолитами....................... 614
Б. Уравнения, описывающие изотермы адсорбции на цеолитах 644
B. Молекулярно-ситовое действие ............ 648
Г. Теплота адсорбции................... 662
Д. Свойства фазы, адсорбированной в цеолитах....... 674
Е. Специфичность, или селективность, адсорбции...... 678
Ж. Диффузия и кинетика адсорбции............ 685
3. Равновесная адсорбция бинарных смесей на цеолитах . . . 699
И. Адсорбционное разделение смесей ........... 712
Список литературы ................... 731
Глава 9. Получение и свойства промышленных молекулярных сит 731
A. Процессы получения.................. 737
Б. Таблетирование порошков синтетического цеолита .... 753
B. Свойства промышленных молекулярных сит....... 757
Список литературы.................... 764
Приложение. Список дополнительной литературы ......... 766
Предметный указатель...................... 768
Цена: 600руб.
