VI. MỘT VÀI ZEOLIT ĐIỂN HèNH 1 Giới thiệu về zeolit A
2.Zeolit X,Y
Zeolit X, Y thuộc họ faujasit, cú cấu trỳc quốc tế FAU, cỏc dữ liệu tinh thể học của zeolit như sau:
- SBU: vũng 4, vũng 6, vũng kộp 6-6.
- Kiểu đối xứng Cubic, nhúm khụng gian F3dm.
- Hệ thống mao quản 3 chiều, cửa sổ vũng 12 oxi đường kớnh mao quản 7.4A0.
Đơn vị cấu trỳc cơ bản của zeolit họ faujasit (X,Y) là cỏc lồng sođalit ( sodalit cage) cú dạng bỏt diện cụt 8 mặt lục giỏc và cú 6 mặt vuụng do 24 tứ diện TO4ghộp lại. Cỏc sođalit nối với nhau qua lăng trụ lục giỏc tạo nờn
cấu trỳc faujazit.
Số tứ diện của SiO4và AlO4 trong mỗi tế bào cơ bản của zeolit X,Y là 192, số nguyờn tố oxi là 348 nguyờn tử.
Việc phõn biệt giữa zeolit X và Y dựa vào tỉ số Si/Al: Si/Al = 1-1.5: Zeolit X
Si/Al = 2 : Zeolit Y
Cụng thức húa học cơ sở của mỗi loại zeolit này là: Zeolit X: Na88[(AlO2)88(SiO2)108].260 H2O Zeolit Y: Na58[(AlO2)58(SiO2)108].260 H2O
Cựng một tỉ số giữa Si/Al nhưng dạng faurasit tự nhiờn thỡ ngoài Na+ ra cũn cú cỏc ion Ca2+, Mg2+... Do đú cụng thức faurasit tự nhiờn cú dạng:
(Na2.Ca.Mg)30[(AlO2)80(SiO2)132].260 H2O và (Na2.Ca.Mg)30[(AlO2)58(SiO2)138].260 H2O
Như vậy ta nhận thấy zeolit Y giàu silic hơn zeolit X mặc dự tổng cỏc ion Si+ và Al3+ khụng đổi bằng 192 và bằng số nỳt mạng của mỗi tế bào cơ sở.
Một tớnh chất quan trọng nữa đú là tỉ số Si/Al ảnh hưởng đến độ bền của zeolit, tỉ số này càng cao thỡ độ bền càng cao. Do vậy zeolit Y bền hơn zeolit X
Do sự tạo thành liờn kết giữa cỏc zeolit X, Y khỏc với zeolit A nờn hốc anpha của chỳng cú kớch thước khỏc với của zeolit A. Đường kớnh hốc anpha của zeolit X,Y khoảng 12.7A0. Mặt khỏc do liờn kết ở cỏc mặt 6 cạnh tồn tại nờn tồn tại 3 dạng cửa sổ tương ứng với cỏc mặt thụng nhau của cỏc hốc anpha và beta. Khi hai hốc anpha thụng với nhau cửa sổ là 7.8A0.