ÿþP o d s t a w o w e t y p y
a d s o r b e n t ó w :
r o d z a j e i k l a s y f i k a c j a
A d s o r b e n t - t o c i a Bo , n a
p o w i e r z c h n i k t ó r e g o z a c h o d z i
p r o c e s p o l e g a j c y n a
p o w i e r z c h n i o w y m w i z a n i u
c z s t e c z e k p By n u ( c i e c z y l u b g a z u )
p r z e z c z s t e c z k i c i a Ba s t a Be g o .
P o d z i a B a d s o r b e n t ó w z e w z g l d u n a p o r o w a t o [:
Øð A d s o r b e n t y n i e p o r o w a t e - m a j o n e n i e w i e l k p o w i e r z c h n i
w Ba [c i w , r z a d k o p r z e w y |s z a j c 1 0 m 2 / g . N a j c z [c i e j p o w i e r z c h n i a
t a w y n o s i o d 0 , 1 d o 1 m 2 / g .
N a l e | d o n i c h :
§ð s a d z a g r a f i t o w a n a ,
§ð B a S O 4 ,
§ð a e r o |e l e k r z e m i o n k o w e .
Øð A d s o r b e n t y p o r o w a t e - c i a Ba s t a Be o p o w i e r z c h n i a c h w Ba [c i w y c h o d
s e t e k d o t y s i c a m 2 / g . A d s o r b e n t y t a k i e s t o s u j e s i w p o s t a c i
z i a r n i s t e j ( t a b l e t k i , g r a n u l k i , k u l k i ) w c e l u n a d a n i a i m o d p o w i e d n i e j
w y t r z y m a Bo [c i i z m n i e j s z e n i a o p o r u w s t o s u n k u d o s t r u m i e n i a g a z u
l u b c i e c z y . R o z m i a r y z i a r e n w y n o s z n a j c z [c i e j o d 0 , 1 d o 2 n m .
W y r ó |n i a m y w [r ó d n i c h :
§ð |e l e k r z e m i o n k o w e ,
§ð u w o d n i o n y A l 2 O 3 ,
§ð w g l e a k t y w n e ,
§ð s i t a m o l e k u l a r n e ( z e o l i t y ) ,
§ð s z k Ba p o r o w a t e .
M e t o d y o t r z y m y w a n i a a d s o r b e n t ó w
A d s o r b e n t y n i e p o r o w a t e o t r z y m u j e s i p r z e z :
Øð s t r c a n i e k r y s t a l i c z n y c h o s a d ó w , j a k n p . B a S O 4 ,
Øð m i e l e n i e s z k l i s t y c h l u b k r y s t a l i c z n y c h c i a B s t a By c h ,
Øð n i e p e Bn e s p a l a n i e s u b s t a n c j i o r g a n i c z n y c h ( t z w . c z a r n e s a d z e ) l u b
k r z e m o o r g a n i c z n y c h ( t z w . b i a Be s a d z e ) ,
Øð h y d r o l i z c h l o r o w c o b e z w o d n i k ó w k w a s u o r t o k r z e m o w e g o n p . S i C l 4
l u b S i F 4 w s i l n i e p r z e g r z a n e j p a r z e w o d n e j , u z y s k u j c t z w . a e r o z o l e
k r z e m i o n k o w e ,
Øð o b r ó b k z w y k Be j s a d z y p o l e g a j c n a o g r z e w a n i u j e j w t e m p e r a t u r z e
3 0 0 0 ° C p o d z m n i e j s z o n y m c i [n i e n i e m , w a t m o s f e r z e g a z u o b o j t n e -
g o l u b a t m o s f e r z e r e d u k u j c e j . W t e m p e r a t u r z e 3 0 0 0 ° C c z s t e c z k i
s a d z y p r z y b i e r a j p o s t a w i e l o [c i a n ó w , k t ó r y c h p Ba s z c z y z n y
z b u d o w a n e s z g r a f i t u . O t r z y m u j e m y t u s a d z e g r a f i t o w a n e .
M e t o d y o t r z y m y w a n i a a d s o r b e n t ó w
W y r ó |n i a m y d w i e g Bó w n e m e t o d y o t r z y m y w a n i a a d s o r b e n t ó w p o r o w a t y c h :
1 . s y n t e z a ( a g l o m e r a c j a ) - k t ó r a p o l e g a n a z b u d o w a n i u s z t y w n e g o s z k i e l e t u
a d s o r b e n t u z m a By c h c z s t e k o r o z m i a r a c h k o l o i d a l n y c h ; c z s t k i t e
( k o r p u s k u By ) z l e p i a j s i l u b z r a s t a j w m i e j s c a c h z e t k n i c i a , t w o r z c
s z k i e l e t o o l b r z y m i e j p o w i e r z c h n i w e w n t r z n e j ; w t e n s p o s ó b o t r z y m u j e s i
m . i n . |e l e k r z e m i o n k o w e , u w o d n i o n y A l 2 O 3 ;
C z s t k i |e l u k r z e m i o n k o w e g o z b u d o w a n e s z t e t r a e d r ó w S i O 4
u Bo |o n y c h w p o s t a c i p r z e s t r z e n n e j n i e u p o r z d k o w a n e j s i e c i .
M e t o d y o t r z y m y w a n i a a d s o r b e n t ó w
2 . w y w a r z a n i e p o r ó w w l i t y m m a t e r i a l e w y j [c i o w y m - p o l e g a n a
d z i a Ba n i u n a p o r o w a t e l u b n i e p o r o w a t e c i a Ba ( k o k s , s z k Bo ) ,
a k t y w n y m i g a z a m i l u b c i e c z a m i .
P r z y k Ba d y :
Øð w g i e l a k t y w n y z b a r d z o r o z w i n i t p o w i e r z c h n i ( r o z m i a r y p o r ó w o d
k i l k u d o k i l k u d z i e s i c i u n m ) - p o w s t a j e p o d c z a s d z i a Ba n i a n a n i e a k t y w n y
w g i e l g a z a m i u t l e n i a j c y m i w t e m p e r a t u r z e o d 1 1 2 3 d o 1 2 2 3 K ;
w ó w c z a s c z [ w g l a u l e g a s p a l e n i u ;
Øð s z k Ba p o r o w a t e - o t r z y m u j e s i d z i a Ba j c k w a s a m i n a s z k Bo s o d o w o
b o r o w e . R o z m i a r y p o r ó w z a l e | o d o b r ó b k i c i e p l n e j s z k Ba i k o Dc o w e g o
p r z e m y w a n i a r o z t w o r a m i N a O H l u b K O H ;
Øð m e t a l e p o r o w a t e , j a k n p . n i k i e l R a n e y a o t r z y m u j e s i p o p r z e z
w y Bu g o w a n i e N a O H s t o p u N i z A l ; w s t o p i e t y m p o d c z a s k r z e p n i c i a
w y d z i e l a j s i o b y d w a m e t a l e j a k o o d d z i e l n e f a z y ; p o r o z p u s z c z e n i u
g l i n u w N a O H p o z o s t a j e p o r o w a t y s z k i e l e t n i k l o w y .
S c h e m a t p o g l d o w y w g l a a k t y w n e g o z z a z n a c z e n i e m
s y s t e m u k a n a Bó w
T a b e l a 1 . P r z y k Ba d y o r g a n i c z n y c h s u b s t a n c j i d o b r z e i zl e u s u w a n y c h
p r z e z w g i e l a k t y w n y [ K o w a l & Zw i d e r s k a - B r ó | 1 9 9 6 ]
s u b s t a n c j e d o b r z e u s u w a n e s u b s t a n c j e s Ba b o u s u w a n e
r o z p u s z c z a l n i k i a r o m a t y c z n e a l k o h o l e
( b e n z e n , t o l u e n , n i t r o b e n z e n y i t d . )
c h l o r o w a n e z w i z k i a r o m a t y c z n e k e t o n y , k w a s y i a l d e h y d y o m a Be j
( P C B , c h l o r o b e n z e n y , m a s i e c z s t e c z k o w e j
c h l o r o n a f t a l e n )
f e n o l i c h l o r o f e n o l e c u k r y i s k r o b i a
w i e l o p i e r [c i e n i o w e w g l o w o d o r y z w i z k i o b a r d z o d u |e j m a s i e
a r o m a t y c z n e ( a c e n a f t e n , c z s t e c z k o w e j l u b k o l o i d y
b e n z o p i r e n y i t d . )
p e s t y c y d y i h e r b i c y d y ( D D T , z w i z k i a l i f a t y c z n e o m a Be j m a s i e
a l d r y n a , c h l o r a n , h e p t a c h l o r i t d . ) c z s t e c z k o w e j
c h l o r o w a n e , n i e a r o m a t y c z n e
( t e t r a c h l o r e k w g l a , c h l o r o a l k i l o w e
e t e r y , h e k s a c h l o r o b u t a d i e n i t d . )
w g l o w o d o r y o d u |e j m a s i e
c z s t e c z k o w e j ( b a r w n i k i , a m i n y ,
z w i z k i h u m u s o w e , b e n z y n a )
A d s o r b e n t y p o r o w a t e
K l a s y f i k a c j a p o r ó w w g D u b i n i n a :
Øð m i k r o p o r y p o r y o p r o m i e n i a c h m n i e j s z y c h o d 2 n m ,
Øð p o r y p o [r e d n i e ( m e z o p o r y ) p o r y o p r o m i e n i a c h w i k s z y c h o d
2 n m a m n i e j s z y c h o d 2 0 0 n m ,
Øð m a k r o p o r y p o r y o p r o m i e n i a c h w i k s z y c h o d 2 0 0 n m .
A d s o r b e n t y p o r o w a t e
S I T A M O L E K U L A R N E :
Z E O L I T Y s u w o d n i o n y m i , k r y s t a l i c z n y m i g l i n o k r z e m i a n a m i m e t a l i
I i I I g r u p y u k Ba d u o k r e s o w e g o ( w s z c z e g ó l n o [c i N a , K , M g , C a , S r
i B a ) , s k Ba d a j c e s i z p r z e s t r z e n n i e u Bo |o n y c h t e t r a e d r ó w S i O 4 , A l O 4 .
W l i c z n y c h k r z e m i a n a c h m o |e d o j [ d o z a s t p i e n i a c z [c i j o n ó w S i 4 +
p r z e z j o n y A l 3 + , w w y n i k u c z e g o p o w s t a j e n a d m i a r o w y Ba d u n e k u j e m n y ,
k t ó r y z o b o j t n i a n y j e s t p r z e z k a t i o n y m e t a l i I l u b I I g r u p y u k Ba d u
o k r e s o w e g o , u m i e s z c z o n e w w o l n y c h p r z e s t r z e n i a c h s t r u k t u r y .
O g ó l n y t l e n k o w y w z ó r z e o l i t ó w m o |n a n a p i s a n a s t p u j c o :
M 2 / n · A l 2 O 3 · m S i O 2 · p H 2 O
g d z i e : n w a r t o [c i o w o [ k a t i o n u ,
m i p l i c z b y c h a r a k t e r y s t y c z n e d l a d a n e g o z e o l i t u .
K l a s y f i k a c j a s t r u k t u r z e o l i t o w y c h
W z a l e |n o [c i o d p r z e s t r z e n n e g o u Bo |e n i a i s p o s o b u p o Bc z e D
t e t r a e d r ó w S i O 4 i A l O 4 o t r z y m u j e s i r ó |n e s t r u k t u r a l n e o d m i a n y
z e o l i t ó w . N a j c z [c i e j s t o s u j e s i i c h p o d z i a B n a 7 g r u p n a p o d s t a w i e
c h a r a k t e r u p o Bc z e D t e t r a e d r ó w ( S i , A l ) O 4 w e l e m e n t y s t r u k t u r y .
I n n a k l a s y f i k a c j a o p i e r a s i n a [r e d n i c y o t w o r u w e j [c i o w e g o z e o l i t u .
O b o w i z u j d w i e k l a s y f i k a c j e z e o l i t ó w a m e r y k a Ds k a i r o s y j s k a .
S y s t e m k a n a Bó w w z e o l i t a c h
1 . S y s t e m n i e p r z e n i k a j c y c h s i k a n a Bó w o j e d n a k o w y c h r o z m i a r a c h ,
2 . D w u w y m i a r o w y s y s t e m k a n a Bó w ,
3 . T r ó j w y m i a r o w y s y s t e m k a n a Bó w ,
a ) k a n a By e k w i w a l e n t n e ,
b ) k a n a By n i e e k w i w a l e n t n e .
B u d o w a n i e k t ó r y c h t y p ó w z e o l i t ó w
O b e c n i e z n a n e s 3 4 z e o l i t y n a t u r a l n e i p o n a d 1 5 0 z e o l i t ó w
s y n t e t y c z n y c h . P r a k t y c z n e z n a c z e n i e m a j t e , k t ó r e p o d e h y d r a t a c j i
o k a z u j s i p r z e n i k n i t e s y s t e m e m k a n a Bó w p o Bc z o n y c h m i d z y s o b .
W [r ó d z e o l i t ó w s y n t e t y c z n y c h d o n a j w a |n i e j s z y c h m o |n a z a l i c z y
z e o l i t y t y p u A , X i Y , a d o n a t u r a l n y c h m o r d e n i t i c h a b a z y t .
Øð Z e o l i t t y p u A j e g o j e d n o s t k a s t r u k t u r a l n a z b u d o w a n a j e s t z 2 4
t e t r a e d r ó w : 1 2 A l O 4 i 1 2 S i O 4 i n o s i n a z w k u b o o k t a e d r u , w k t ó r y m
w i e r z c h o Bk i s t a n o w i k a t i o n y S i 4 + l u b A l 3 + .
W z e o l i c i e t y p u A k u b o o k t a e d r y Bc z s i z e s o b p o p r z e z p o d w ó j n e
4 - c z Bo n o w e p i e r [c i e n i e , t w o r z c t r ó j w y m i a r o w s i e , w k t ó r e j i s t n i e j
d w a r o d z a j e k o m ó r :
§ð m a Be s f e r y c z n e , w e w n t r z k u b o o k t a e d r ó w ( d = 0 , 6 6 n m )
§ð d u |e - p o w s t a Be p r z e z p o Bc z e n i e k u b o o k t a e d r ó w , r ó w n i e | k u l i s t e
( d = 1 , 1 4 n m )
Øð
Z e o l i t y t y p u X i Y - m a j s t r u k t u r f o j a z y t u , k t ó r y j e s t z e o l i t e m
n a t u r a l n y m . K o m ó r k a e l e m e n t a r n a z a w i e r a 1 9 2 t e t r a e d r y ( S i , A l ) O 4 .
Z a s a d n i c z y m e l e m e n t e m s t r u k t u r y s k u b o o k t a e d r y z b u d o w a n e
z 2 4 t e t r a e d r ó w S i O 4 i A l O 4 . K u b o o k t a e d r y Bc z s i z e s o b p r z e z
6 - c z Bo n o w e p i e r [c i e n i e t w o r z c e t a k z w a n p r y z m h e k s a g o n a l n .
P o w s t a j e t u l u zn i e j s z a s i e p r z e s t r z e n n a n i | w p r z y p a d k u z e o l i t ó w
t y p u A . D l a t e g o z e o l i t y t y p u X i Y m a j n a j w i k s z o b j t o [ s w o b o d n .
R o d z a j e k o m ó r w z e o l i t a c h X i Y :
§ð w i e l k i e k o m o r y m i d z y k u b o o k t a e d r a m i o k s z t a Bc i e w p r z y b l i |e n i u
e l i p s o i d a l n y m i [r e d n i c y o k . 1 , 3 n m ,
§ð m a Be k o m o r y w e w n t r z k u b o o k t a e d r ó w , w p r z y b l i |e n i u s f e r y c z n e
o [r e d n i c y o k . 0 , 6 6 n m ,
§ð p r z e s t r z e n i e w e w n t r z p r y z m h e k s a g o n a l n y c h Bc z c e s i
z k u b o o k t a e d r a m i z a p o [r e d n i c t w e m 6 - c z Bo n o w y c h p i e r [c i e n i
t l e n o w y c h .
W Ba s n o [c i a d s o r p c y j n e z e o l i t ó w
Øð t y p o w e a d s o r b e n t y m i k r o p o r o w a t e ,
Øð [c i [l e u p o r z d k o w a n a s t r u k t u r a p o r o w a t a ,
Øð s e l e k t y w n o [ a b s o r p c j i ,
Øð w Ba s n o [c i s i t o w o m o l e k u l a r n e .
W y s t p o w a n i e
Z e o l i t y n a t u r a l n e s p o t y k a s i n a j c z [c i e j w z w i e t r z e l i n a c h m i n e r a Bó w
b a z a l t o w y c h l u b w u l k a n i c z n y c h . O d k r y t o j e t e | w m i n e r a Ba c h
o s a d o w y c h , b d c y c h p r o d u k t a m i p r z e m i a n y p o p i o Bó w w u l k a n i c z n y c h .
W P o l s c e w y s t p u j :
§ð n a t r o l i t ,
§ð k l i n o p t i l o l i t ,
§ð c h a b a z y t ,
§ð f i l i p s y t .
Z d j c i e 1 . N a t r o l i t
P o d z i a B a d s o r b e n t ó w z e w z g l d u n a c h a r a k t e r p o w i e r z c h n i
( u w z g l d n i a r o z m i e s z c z e n i e Ba d u n k ó w e l e k t r y c z n y c h n a
p o w i e r z c h n i ) :
Øð
N i e s p e c y f i c z n e - o d d z i a By w a n i a p o w s z e c h n e , w y s t p u j m i e d z y
d o w o l n y m i p a r t n e r a m i , s t o p r z e d e w s z y s t k i m o d d z i a By w a n i a
d y s p e r s y j n e , z w i z a n e z u z g o d n i o n y m r u c h e m e l e k t r o n ó w
( n p . g r a f i t o w a n e s a d z e , w g l o w o d o r y n a s y c o n e , p o l i m e r y ) ,
Øð
S p e c y f i c z n e - o d d z i a By w a n i a s p o w o d o w a n e n i e j e d n o r o d n
g s t o [c i e l e k t r o n ó w z e w n t r z n y c h ( p e r y f e r y j n y c h ) , z w i z a n e j e s t
t o z m i e j s c o w y m z a g s z c z e n i e m u j e m n y c h l u b d o d a t n i c h
Ba d u n k ó w ( n p . S i O 2 Å" n H 2 O , z e o l i t y ) .
K l a s y f i k a c j a a d s o r b e n t ó w w e d Bu g K i s i e l e w a
Øð T Y P I - a d s o r b e n t y n i e s p e c y f i c z n e . N a i c h p o w i e r z c h n i n i e m a
g r u p f u n k c y j n y c h z d o l n y c h d o w y m i a n y j o n u . D o t e j g r u p y n a l e |
p r z e d e w s z y s t k i m g r a f i t o w a n e s a d z e , a t a k |e w g l o w o d o r y
n a s y c o n e i p o l i m e r y ( n p . p o l i e t y l e n ) .
Øð T Y P I I - a d s o r b e n t y s p e c y f i c z n e d o d a t n i e . N a s w o j e j p o w i e r z c h n i
m a j g r u p y O H o k w a s o w y m c h a r a k t e r z e n p . z h y d r o k s y l o w a n e
p o w i e r z c h n i e t l e n k ó w k w a s o w y c h , w s z c z e g ó l n o [c i S i O 2 * n H 2 O .
D o a d s o r b e n t ó w g r u p y d r u g i e j z a l i c z a m y z e o l i t y .
Øð T Y P I I I - a d s o r b e n t y s p e c y f i c z n e u j e m n e . N a p o w i e r z c h n i m a j
w i z a n i a l u b g r u p y a t o m ó w z e s k u p i o n y m n a i c h p e r y f e r i a c h
Ba d u n k i e m u j e m n y m . O t r z y m u j e s i j e p r z e w a |n i e p r z e z :
§ð n a Bo |e n i e n a p o w i e r z c h n i n i e s p e c y f i c z n e g o a d s o r b e n t u ( t y p u I ) ,
a w s z c z e g ó l n o [c i n a p o w i e r z c h n i g r a f i t o w a n e j s a d z y ,
m o n o m o l e k u l a r n e j w a r s t w y c z s t e c z e k l u b m i k r o c z s t e k g r u p y B ,
§ð c h e m i c z n e m o d y f i k o w a n i e p o w i e r z c h n i a d s o r b e n t ó w i n n y c h
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