Page 227 - Korniy_dyser
P. 227
227
тоді іони водню не матимуть змоги підходити близько до поверхні основного
металу. Такою близькою віддаллю може бути навіть 0,5…1,0 нм, враховуючи
ефект тунелювання для чистого іона водню (хоча ця віддаль є надто великою
для слабкої адсорбційної взаємодії). Тому можна припустити, що зайнятість
іонами металів усіх адсорбційних центрів на атомах кисню цеоліту
запобігатимуть проникненню іонів гідроксонію до поверхні металу. Звідси
легко розрахувати кількість солі цинку або алюмінію, яку потрібно додати до
відомої кількості цеоліту за простим хімічним співвідношенням, а саме на
одну функціональну групу SiO 4 – один іон кальцію або цинку.
Якщо порівнювати з кальцієм магній і стронцій, то енергії активації
адсорбції гідратованих форм цих іонів є нижчими у 2…3 рази, а енергія
зв’язку з цеолітом досить висока. Тому магній і стронцій повинні взаємодіяти
з ним набагато інтенсивніше, а сполука із стронцієм буде найміцніша. В
результаті такої взаємодії при заміщенні іонів металів гідроксонієм магній
повинен бути активнішим компонентом, ніж кальцій, а стронцій – слабшим
компонентом. Однак зважаючи на більші розміри іона Sr 2+ , він повинен
стерично ускладнювати прохід вільного гідроксонію через пори цеоліту на
його шляху до поверхні основного металу. З іншого боку, стронцій володіє
певною токсичністю, тому з екологічного погляду його застосування буде не
бажаним.
Щодо іонів кадмію, то його перевага над цинком є очевидною, нижча
енергія активації взаємодії і більша енергія зв’язку з цеолітом. Іони міді і
заліза у цьому плані є малопридатними. Їх розглянуто лише з порівняльною
метою вибору типу іонів компонентів середовища з метою модифікації
цеоліту. Оскільки активні сусідні кислотні центри розділені значними
віддалями (порядку 1,0…1,2 нм), поступове заповнення цих центрів іонами
кальцію чи цинку не повинно суттєво впливати на енергію активації
приєднання кожного наступного іона аж до цілковитого заповнення на всіх
гранях елементарної комірки фрагменту цеоліту (табл. 5.7).
