¿Qué hace que ciertas zeolitas mejor en intercambio iónico?

Question

Yo habría pensado que el más grande de los poros de la zeolita, la más iones que puede contener, y por lo tanto el mejor el uso de la zeolita para el intercambio de iones.

Sin embargo, la zeolita tiene poros pequeños, pero su principal uso es como un intercambiador de iones, a diferencia de muchas otras zeolitas que tienen los poros más grandes, pero no se utilizan como intercambiadores de iones.

Por lo tanto, ¿por qué algunas zeolitas mejor que los demás en el intercambio de iones? O, lo que influye en el intercambio de iones capacidades de las zeolitas más allá del tamaño de los poros?

Answer 1

Las zeolitas son selectiva de los intercambiadores de iones.

Lo que normalmente se requiere para una buena zeolita es que selectivamente absorbe los iones que te importa más que cualquier viejo iones en la mezcla.

Que la selectividad es un producto de la forma de los agujeros en la estructura 3D. Los agujeros más grandes va a ser menos selectivos que los agujeros más pequeños. Si todos los iones en la mezcla de encajar en el agujero de la zeolita no rechazar al que no quiere. Así que, idealmente, los agujeros será lo suficientemente grande para un ión, pero demasiado pequeña para el otro. Esto permite el intercambio selectivo.

Eso es todo. No se trata en general de equilibrio de los iones; se trata de selectivo de intercambio de iones.

Answer 2

El ion exchange mecanismo no basta con rellenar el interior de las cavidades de hasta el borde con cationes; en lugar de sustituir , ya presentes iones por otros.

Para ablandar el agua, si el libre acceso diámetro de los poros de la zeolita(s) es de al menos 3 Å, más propiedades relevantes para el intercambio de iones para un potencial de aplicación son, por ejemplo,

• el número teórico de los sitios donde los iones pueden ser intercambiados por fórmula unidad (exchange capacitity)
• la intensidad de los iones para ser publicado (en cambio, para el entrante) están vinculados con el marco
• la fuerza de la recién bonos de los iones de bonos en el marco (frecuencia con la que desea regenerar / reciclaje de la zeolita)
• si hay selectividad en la unión de los iones
• la tasa de cambio entre la entrada y la libera iones
• resiliencia en el marco de los parámetros de uso (temperatura, presión, acidez del medio; por la tensión mecánica de peso / fluido flujo; la regeneración repetido)
• la ausencia de tóxicos o dañinos productos liberadas durante su implementación
• el costo de la producción y la eliminación de residuos de este material

El uso de zeolitas sintéticas de diferentes diámetros accesible (3, 4, 5 Å, para mencionar sólo algunos) a menudo tiene el objetivo de beneficiarse de su reactividad como de Brønsted / ácido de Lewis, así como su selectividad debido a la geométrica restringir impuestas. Por lo tanto, un 3 Å-zeolita puede ser utilizado para capturar selectivamente resto de pequeñas cantidades de agua de etanol utilizado como biocombustible, por ejemplo.