2. Skalenie 3. Skaleniowce 4....

43
1. Struktury SiO 2 podobne. 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolity - struktura hierarchiczna - klasyfikacja - przykłady - właściwości i zastosowania

Transcript of 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4....

Page 1: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

1. Struktury SiO2 podobne.

2. Skalenie

3. Skaleniowce

4. Zeolity- struktura hierarchiczna

- klasyfikacja

- przykłady

- właściwości i zastosowania

Page 2: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Kwarc

-- Li[AlSiO4] – -eukryptyt

- Li[AlSi2O6] – -spodumen

- Mg[Al2Si2O8] - syntetyczny

Trydymit

- K [AlSiO4] – kalsylit,

- K[AlSiO4] – kaliofilit,

- Na[AlSiO4] – ortorombowy

- KNa3[Al4 Si4O16] – nefelin

Krystobalit

Na [AlSiO4] – karnegit

Keatyt

Li[AlSi2O6] – -spodumen

Page 3: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 4: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 5: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 6: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

11 %

12 %

12 %

39 %

5 % 5 %5 %

3 %

8 %

Plagioklazy

Skaleniealkaliczne

Kwarc

Pirokseny

Inne

Innekrzemiany

Ilaste

Miki

Amfibole

Ponad 50 % skorupy ziemskiej Plagioklaz przywieziony z

księzyca przez Apollo 14

Plagioklaz

Skaleń potasowy

Page 7: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Szereg izomorficzny

Page 8: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 9: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Układ pierścieni w strukturze skaleni

Page 10: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 11: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 12: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 13: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 14: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

K [AlSi2O6] - leucytNa[AlSi2O6] ·H2O - analcymNa8 [(AlSiO4)6] (Cl2,S,CO3) – sodalit(Na,Ca)8 [(AlSi3O8)6](Cl2,SO4,CO3) - skapolit

Właściwości chemiczne zbliżone do skaleni ale względem nich zawierające więcej glinu w pozycjach tetraedrycznych. Zbudowane są z pierścieni 4- i 6-członowych między, którymi tworzą się wolne przestrzenie w których lokują się kationy sodu lub potasu. Ich struktura jest wyraźnie luźniejsza od struktury skaleni co objawia sięich znacznie mniejszym od skaleni ciężarem właściwym

Page 15: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 16: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 17: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Na8 [(AlSiO4)6]Cl2 - Na8 [(AlSiO4)6]S2 - Na8 [(AlSiO4)6]CO3

sodalit - lazuryt(ultramaryna) - nozelit

Page 18: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Na8[AlSi3O8]6Cl2 - (Na,Ca)8/n[AlSi3O8]6 (Cl2,SO4,CO3) - Ca4[AlSi3O8]6 (SO4,CO3)

marialit skapolit mejonit

Page 19: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Mex/n[AlxSiyO2(x+y)] · zH2O

Me – kationy o ładunku n (+1 i/lub +2),

y/x = 1 5

z/x = 1 4

Page 20: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 21: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 22: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 23: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 24: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 25: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Zeolit 4A Zeolit IRF

Zeolit ZSM – 48 Zeolit ZSM - 5

Page 26: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Zeolit A Zeolit 4A

Chabazyt Zeolit Theta - 1

Page 27: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Grupa 1 – S4R

Grupa 2 – S6R

Grupa 3 – D4R

Grupa 4 – D6R

Grupa 5 – 4-1 (T5O10)

Grupa 6 – 5-1 (T8O16) – pentasile

Grupa 7 - 4-4-1 (T10O20)

Page 28: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

S4R S6R

Page 29: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Zeolity o szkielecie typu S4RNa16[Al16Si32O96].16H2O - analcym (ANA)

K2(Ca0.5,Na)4[Al6Si10O32]. 12H2O - phillipsyt (PHI)

K42[Al42Si76O236].107H2O – zeolit W (PHI) (typ philipsytu)

Ca4[Al8Si8O32]. 16H2O - gisomondyt (GIS)

Na6[Al6Si10O32].15H2O – zeolit P (GIS) (typ gismondytu)

Ca4[Al8Si16O48]. 16H2O - laumontyt (LAU)

Zeolity o szkielecie typu S6RKCaMg[Al5Si13O36]. 15H2O - offretyt (OFF)

Na1,2K2,8[Al4Si14O36].14,4H2O - zeolit T(OFF)(typ offretytu)

NaCa2.5[Al6Si12O36].18H2O - levyn (LEV)

Na6Ca[CO3(AlSiO4)6].2H2O - cankrynit (CAN)

PHI

CAN

Page 30: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

D4R D6R D8R

Page 31: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Zeolity o szkielecie typu D4RNa12[Al12Si12O48].27H2O – zeolit A (LTA)

Na8TMA[Al9Si15O48].28H2O – zeolit ZK-4 (LTA)

Zeolity o szkielecie typu D6RNa20Ca12Mg8[Al60Si132O384].27H2O - faujasyt (FAU)

Na86[Al172Si106O384].264H2O – zeolit X (FAU) typ faujasytu

Na56[Al112Si136O384].250H2O zeolit Y (FAU) typ faujasytu

Na8[Al8Si16O48].22H2O - gmelinit(GME)

Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O– zeolit (GME) typ gmelinitu

Ca2[Al4Si8O24].12H2O - chabazyt (CHA)

(R,Na2 )15[Al30Si66O192]. 98H2O – zeolit ZK-5 (KFI)

LTA

CHA

Page 32: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

SBU typu 5 - 1

Page 33: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

zeolity typu 5-1 (T8O16)

Na3KCa2[Al8Si40O96].28H2O mordenit (MOR)

Na1,5Mg2[Al5,5Si30,5O72].18H2O ferrieryt (FER)

Ca3[Al6Si18O48].16H2O epistilbit (EPI)

Nan[AlnSi96-n O192] 16H2O ZSM-5 (MFI)

Page 34: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Zeolity o szkielecie typu 4-1 (T5O10)

Na16[Al16Si24O80].16H2O - natrolit (NAT)

Na4Ca8[Al20Si20O80].24H2O - thomsonit (THO)

Ba2[Al4Si6O20].8H2O – edingtonit (EDI)

Zeolity o szkielecie typu 4-4-1 (T10O20)

(Na,K)Ca4[Al9Si27O72].24H2O - heulandyt (HEU)

(Na,K)6[Al6Si30O72].20H2O - klinoptilolit (HEU)

NaCa4[Al9Si27O72].30H2O - stilbit(STI)

Sr2[Al4Si12O32].10H2O - brewsteryt (BRE)

Page 35: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 36: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 37: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 38: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 39: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 40: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 41: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)
Page 42: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Zeolit Grupa sym.

Rodzaj pierśc.

Kanał [nm]

Pustki [%]

Max. temp[oC]

Zeolity włókniste Na2[Al2Si3O10] · 2H2O – natrolit Na2[AlSi5O12]2 · 6H2O - mordenit

Fdd2 Cmc21

4-8-9 4-5-8-12

0.26 – 0.39 0.67 – 0.70

21 26

565 800

Zeolity płytkowe Ca[Al2Si7O18] · 6H2O – heulandyt Na3[Al3Si15O36]·10H2O-klinoptilolit

C2/m C2/m

4-5-8-10 4-5-8-10

0.4 – 0.55 ± 0.5

35 35

360 400

Zeolity szkieletowe KCa[Al3Si5O16] · 6H2O – filipsyt NaCa[Al3Si5O16]·10H2O – chabazyt NaCa[Al3Si5O16]·10H2O - fojazyt

P2/m R3m Fd3m

4-8 4-6-8 4-6-12

0.39 0.36-0.39

0.74

30 48 53

250 700 475

Page 43: 2. Skalenie 3. Skaleniowce 4. Zeolitykckizw.ceramika.agh.edu.pl/Tresc/Dydaktyka/Chemia...Na6,8TMA1,6[Al8Si28O72].21H2O–zeolit (GME)typ gmelinitu Ca2[Al4Si8O24].12H2O -chabazyt (CHA)

Zeolity syntetyczne Grupa symet

Rodzaj pierśc.

Kanał [nm]

Pustki [%]

Syntetyczne analogii naturalnych (Na1.2K2.8)[Al4Si14O36] · 14H2O–zeolit T(erionit) Na2[Al2Si2.5O9] · 6H2O – zeolit X (fojazyt) Na2[Al2Si4.8O13.6] · 9H2O – zeolit Y (fojazyt)

P6m2 Fd3m Fd3m

4-6 4-6-8-12 4-6-8-12

0.36 – 0.48 0.74 0.74

40 50 48

Zeolity całkowicie syntetyczne Na[AlSiO4] · 2H2O – Linde A (R,Na)2[Al2Si6O16] · 6H2O – ZK-5

Pm3m Im3m

4-6-8 4-6-8

0.22 – 0.42 0.39

47 44