Sirovine u sintezi zeolitaMarija Rioi

Sadraj:

1.Uvod- 3 -2. Izvori silicijuma kao sirovine u sintezi zeolita- 4 -2.1. Natrijum silikatni rastvori- 6 -2.2. Kalijum silikatni rastvori- 8 -2.3. Organske baze- 9 -2.3.1. Vodeni rastvor tetrametilamonijum silikata (TMAS)- 9 -2.3.2. Vodeni ratvor tetraetilamonijum silikata (TEAS)- 11 -2.3.3. Vodeni rastvor tetrabutilamonijum silikata (TBAS)- 11 -2.4. Silika sol- 13 -2.4.1. Struktura silika sola- 13 -2.4.2. Metode dobijanja silika sola- 15 -2.5. Silika gel i amorfni SiO2- 16 -2.5.1. Dobijanje silika sola geliranjem- 16 -2.5.2. Priprema SiO2 gela u praksi- 18 -2.5.3. Priprema amorfnog SiO2- 20 -2.6. Organski helati silicijuma- 20 -3. Izvori aluminijuma kao sirovine za dobijanje zeolita- 21 -4. Dobijanje zeolita iz hidrogela- 23 -5. Dobijanje zeolita iz glinastih materijala- 24 -6. Zakljuak- 25 -7.Literatura- 27 -

1.Uvod

Pojam zeolit prvi put se pominje 1756. godine od strane vedskog geohemiara, barona Kronstedta koji je tokom svog rada zapazio da pojedini minerali pri zagrevanju oslobaaju znaajnu koliinu vodene pare koja se nalazila sorbovana u njima. Prema tome on je ovaj naziv izveo iz dve grke rei, z (kljuati) i lthos (kamen) [1]. Ranim istraivanjima tih minerala koja su sprovoena u XIX veku, ustanovljeno je da se sorpcione osobine zeolita znaajno razlikuju od drugih poznatih sorbenata. Damour je 1840. godine utvrdio mogunost reverzibilnog dehidratisanja zeolita, dok je Fridel otkrio sposobnost zeolita da sorbuje razliite tenosti kao to su alkohol, benzol, hloroform, ugljendisulfid, iva i dr. te 1896. godine postavio teoriju o skeletnoj strukturi zeolita [2]. Zeoliti koje je mogue pronai u prirodi vulkanskog su porekla, preteno nastali na mestima gde su vulkanske stene ili pepeo dolazili u dodir sa alkalnim podzemnim vodama. Pored njih, danas je poznat i veliki broj sintetikih zeolita dobijenih hemijskom sintezom od kojih neki imaju veoma znaajnu primenu u razliitim hemijskim procesima. Prve laboratorijske sinteze zeolita izvedene su 1939. i 1940. godine i od tada je broj sintetikih zeolita konstantno rastao pa je danas poznato vie od 160 razliitih struktura. Do kraja 2012. godine, bilo je poznato preko 200 razliitih tipova zeolita, od kojih 40 prirodnog porekla [1]. Zeoliti pripadaju grupi neorganskih silikatnih materijala, tektosilikata koje karakterie trodimenzionalna struktura izgraena od [TO4] tetraedara gde T u zavisnosti od vrste materijala, predstavlja atom Si, Al, P ili u retkim sluajevima neki drugi atom. Zeolite moemo predstaviti kao hidratisane alumosilikate alkalnih i zemnoalkalnih elemenata ija je kristalna struktura izgraena od [SiO4]4- i [AlO4]5- tetraedara meusobno povezanih atomima kiseonika (Slika 1).

Slika 1. Tetraedri aluminijuma i silicijuma- primarne gradivne jedinice zeolita Primena zeolita je raznovrsna i obuhvata [3]:- adsorpcione tehnologije u industriji i za ouvanje ivotne sredine,- primenu zeolita u poljoprivredi,- upotrebu u proizvodnji sapuna i deterdenata,- upotrebu u domainstvu,- upotrebu u medicini,- upotrebu u hemiji,- upotrebu zeolita u preiavanju voda,- primenu zeolita u ribarstvu,- preiavanje vina, alkohola, piva i sokova,- preiavanje biljnih ulja,- filteri na bazi prirodnih zeolita, priprema vode za pie i- ostale oblasti korienja u svakodnevnom ivotu. Zeoliti, kao relativno velika grupa materijala mogu se meusobno znaajno razlikovati a njihovu podelu mogue je izvesti po nekoliko osnova. Svakako najjednostavnija podela je prema poreklu, na prirodne i vetake (sintetike) zeolite, a karakteristike po kojima se razliiti zeoliti mogu klasifikovati su odnos broja atoma Si i Al unutar zeolita, struktura elementarne elije ili oblik sekundarnih gradivnih jedinica. Od odnosa broja atoma Si i Al zavise mnoge znaajne osobine zeolita. Porastom ovog odnosa, odnosno porastom broja atoma Si u odnosu na broj atoma Al raste termika i kiselinska otpornost zeolita kao i hidrofobnost materijala. Sa druge strane, zeoliti sa veim sadrajem aluminijuma su hidrofilniji i imaju vei kapacitet jonske izmene. Prema ovom odnosu razlikujemo zeolite: sa malim sadrajem SiO2 (SiO2/Al2O3 < 4) sa srednjim sadrajem SiO2 (4 < SiO2/Al2O3 < 20) sa visokim sadrajem SiO2 (20 < SiO2/Al2O3 < 200) zeoliti u kojima je aluminijum prisutan samo u tragovima.

2. Izvori silicijuma kao sirovine u sintezi zeolita Kristalizacija veine zeolita vri se iz veoma baznih rastvora koji sadre silicijum i aluminijum. U jako baznim rastvorima, silicijum se pojavljuje u polimerizovanom stanju kao polisilikat sa promenljivom raspodelom molekulske mase. Aluminijum reaguje sa polisilikatom i gradi razliite strukture zeolita reakcijom kondenzacije pod hidrotermalnim ili solvotermalnim uslovima. Stoga, u studijama koje prouavaju sintetike zeolite, glavni problem je poznavanje svih postojeih oblika i reaktivnost polimerizovanih silikata. Prouavanjem polimerizovanog stanja silikata u rastvoru tokom formiranja zeolita je veoma vano i kompleksno. Posle mnogo godina prouavanja, otkriveno je da neke korelacije postoje izmeu polimerizovanog stanja silicijuma koje postoji i strukture dobijenog zeolita, a na polimerizovani silikat i njegovu distribuciju moe da se utie pomou mnogo faktora kao to su alkalnost, priroda katjona, organski oblici, temperatura i pritisak. Ovi parametri mogu delimino da odrede brzinu kondenzacije izmeu polimerizovanog silicijuma i aluminijuma, to dovodi do uticaja na strukturu stvorenog zeolita. U nastavku bie objanjen kao primer etvorokomponetni Na2O-Al2O3-SiO2-H2O kristalizacioni dijagram. Najvie koriteni izvori silicijuma za sintezu zeolita su : silika sol, silika gel, amorfni SiO2 prah, rastvori rastvorljivog silicijuma sa alkalnim metalima (npr.natrijum, kalijum itd.) i organskim aminima, Si(OCH3)4 (TMOS), Si(OC2H5)4 (TEOS) itd. Karakteristika formiranja zeolita je ta da formirana metastabilna struktura zeolita veoma zavisi od tipa (osobina) i strukture izvora silicijuma koji se koristi. Ovo je ilistrovano na dijagramu kristalizacije (Slika 2.), koji jasno pokazuje da se razliite strukture zeolita mogu dobiti kristalizacijom pod istim uslovima ali pri koritenju razliitih izvora silicijuma. Na primer, kristalizacioni uslovi za sistem prikazan pod a) i c) na slici 2. su identini, a razliit je koriteni izvor silicijuma. Za strukturu pod a) koriten je silika sol, dok je za c) natrijum silikat(vodeno staklo). Produkt kristalizacije pod a) je Y-zeolit, a pod c) X-zeolit. Kada je temperatura kristalizacije poveana na 100 C (fazni dijagrami b) i d) ), desio se isti fenomen. Na osnovu ovih rezultata, neophodno je znati strukturu i nain pripreme za izvore silicijuma koji se koriste kao sirovine za sintezu zeolita, koji ukljuuju : silika sol, silika gel, amorfni SiO2 prah, i polisilikate u polaznom rastvoru.

Slika 2. Korelacija izmeu zeolita dobijenih kristalizacijom iz razliitih izvora silicijuma. Izvor silicijuma za (a) i (b) je silika sol : (a) temperatura kristalizacije 25C, zeolit Y (FAU); (b) kristaliozaciona temperatura 100C, zeolit Y(FAU), S(SOD), i R(CHA). Izvor silicijuma za (c) i (d) je natrijum silikat (vodeno staklo): (c) temperatura kristalizacije 25C, zeolit X(FAU) i A(LTA); (d)temperatura kristalizacije 100C, zeolit P (GIS), X (FAU), i A (LTA)

Veina sinteza zeolita provodi se u veoma baznoj sredini. Rastvori silicijuma koji sadri katjone alkalnih metala kao to su Na+ i K+ su jedan od glavnih izvora za sintezu zeolita. Koncentracija polaznih vrsta u materijalu za sintezu zeolita je obino oko 0.5 ~ 5.5 mol/l. Alumijumovi i silicijumovi joni sa sa razliitim stepenom polimerizacije postoje unutar ovog koncetracionog opsega. Na stanje i dostupnost ovih jona moe uticati vie faktora. Kada se temperatura i koncentracija SiO2 dre kao konstantne vrednosti, kiselo-bazna ravnotea i kondenzacija mogu se predstaviti reakcijama :

Na osnovu predhodnih jednaina moe se zakljuiti da je stanje i struktura polisilikatnih jona uglavnom odreeno pH vrednou rastvora i koncentracijom SiO2 , delom tipom katjona, o emu e biti rei kasnije.

2.1. Natrijum silikatni rastvori

Natrijum silikatni rastvor (npr.vodeno staklo) je jedan od najee koritenih hemikalija u sintezi zeolita, koji moe biti zaliha silicijuma, kao i Na+ i OH-. Stoga, vano je da se istrai nivo polimerizacije i dostupnost polisilikatnih jona u natrijum silikatnom rastvoru pod hidrotermalnim uslovima. Prouavanja natrijum silikatnih rastvora su poela 1950.godine. Meutim, zbog ograniene tehnologije u tom vremenu, jedina informacija koja je otkrivena bilo je masa i prosena molekulska masa u razliitim modelima i SiO2 koncetracijama. Proteklih godina ovaj sistem je prouavan upotrebom napredne tehnologije kao to je TMS-GLS, TMS-GPC i 29Si-NMR. Ranih 1980.tih, 29Si-NMR je koriten po prvi put za utvrivanje raspodele polisilikatnih anjona u natrijum silikatu. Na primer, McCormick i saradnici, prouavali su detalje stanja i raspodele polisilikatnog anjona u natrijum silikatnom rastvoru sa koncentracijom SiO2 od 1~3 mol% i R= = 1~3. Tipian 29Si-NMR spektar dat je na slici 3.

Slika 3. Tipian 29SI-NMR spektar rastvora natrijum silikata sa 3% mol% SiO2 i R=1.5

Na osnovu analize 29Si-NMR spektra rastvora natrijum silikata sa razliitim koncetracijama SiO2 i modula i R= , McCormick i saradnici otkrili su detaljne informacije o stanju i raspodeli polisilikatnih anjona pod uslovima datim u tabeli 1. Rezultati u tabeli 1. pokazuju da u rastvoru natrijum silikata postoji silikatni jon sa niskim stepenom polimerizacije sa moguom strukturom datom u drugoj koloni tabele 1. Pored slabo polimerizovanog silikatnog jona,postoji takoe i visoko-polimerizovani silikatni jon sa jo sloenijom strukturom i veom molekulskom masom (10 000-50 000), to moe biti izmereno korienjem TMS-GPC metode. Zbog tog to postoje jo uvek neki tehniki problemi u upotrebi GPC za odvajanje silikatnog jona veoma je teko odrediti raspodelu visoko-polimerizovanog silikatnog jona.

Tabela 1. Stanje i raspodela silikatnoh anjona u rastvoru natrijum silikata sa razliitim modulom (R)

2.2. Kalijum silikatni rastvori

Harris i saradnici 1981. sistematino su prouavali stanje i raspodelu polisilikatnog anjona u kalijum silikatnom rastvoru kroz analize njihovog 29Si-NMR spektra. Otkrili su da stanje i raspodela polisilikatnog anjona u kalijum silikatnom rastvoru su slini kao oni u rastvoru natrijum silikata. Slika 4. pokazuje stanje i najeu raspodelu (broj u zagradi oznaava relativnu raspodelu polimerizovanog silikatnog anjona pod predpostavkom od 100 monomera) od 18 tipova polisilikatnih anjona koji postoje u kalijum silikatnom rastvoru koncentracije 0.63 mol/L odnosom K+ : Si =1.5~1.0. Ovi podaci prouavani su kroz analizu njihovog 29Si-NMR sprektra. Njihovi rezultati ukazuju takoe i na prisustvo nekih visoko-polimerizovanih silikatnih jona. Na osnovu ranijih studija moe se zakljuiti da stanje i raspodela polisilikatnih anjona u oba, i natrijum i kalijum silikatnim rastvorima, zavisi i od koncentracije SiO2 i alkalnosti rastvora. Poveanjem pH vrednosti a smanjenjem koncetracije SiO2 rezultira poveanjem koncentracije silikatnih monomora. Pored toga, Harris-ova istraivanja pokazuju da je stanje polimerizacije polimerizovanog silika anjona u kalijum silikatnom rastvoru je slino onom u natrijum silikatnom rastvoru pri uporebi iste koncentracije silicijuma. Razlika lei u njihovoj najzastupljenijoj relativnoj raspodeli.

Slika 4. Stanje i najzastupljenija raspodela silikatnih anjona koji postoje u kalijum silikatnom rastvoru ( SiO2=0.63 mol/L ; K : Si =1.5~1 )

2.3. Organske baze

Visoko silikatni zeoliti mogu da se dobijaju kristaslizacijom iz matinog gela organske baze. Pitanja koja proizilaze iz ovih rezultata su zato visoko silikatni zeoliti mogu da se sintetiu u prisustvu organskih baza i kako oni utiu na stanje polisilikatnog anjona?! Nedavno je veoma istraivan vodeni rastvor tetraalkilamonijum silikata koji sadri tetrametilamonijum silikat (TMAS), tetraetilamonijum silikat (TEAS), tetrapropilamonijum silikat (TPAS) i tetrabutilamonijum silikat (TBAS), i neki interesantni rezultati su dobijeni.

2.3.1. Vodeni rastvor tetrametilamonijum silikata (TMAS)

Hoebbel i saradnici prouavali su stanje polisilikatnog anjona u TMAS vodenom rastvoru sa = 0.6-20 upotrebom 29Si-NMR i TMS-GC tehnologije i otkrili da postoji velika koliina okta-polisilikatnih anjona ( [Si8O20]8- )u obliku duplog 4-membranskih prstena. Kada je vrednost oko 1-3, koncentracija [Si8O20]8- je vea i iznosi oko 60-80% (pogledaj sliku 5. I tabelu 1. za detaljnije informacije), to je totalno razliito u odnosu na vodeni silikatni rastvor koji sadri Na+ i K+. Kada koncentracija SiO2 opada, procenat monosilikatnih jona se poveava, dok se koncenteacija okta-polisilikatnih anjona smanjuje. Rezultati su dati u tabeli 2. i ilustrovani na slici 5. Rezultati pokazuju da je stanje polimerizacije polisilikatnog anjona zavisi od koncentracije SiO2 kao i TMA+ rastvora. Slika 6. pokazuje korelaciju izmeu stanja polisilaktnog anjona i brzine TMA+ : Si. Kada brzina TMA : Si je oko 1-3, veina polisilikatnih anjona postoji kao okta-polimerni silikat u formi duplog 4-membranskog prstena. Kada brzina TMA : Si opadne na oko 0.6, koncentracija okta-polisilikatnih anjona je primetno porasla to je pokazano na slici 6.

Slika 5. Raspodela polisilikatnog anjona u zasienomTMAxS rastvoru gde je x=0.6-20

Tabela 2.Stepen polimerizacije silikatnih jona u TMAS rastvoru (rezultati su dobijeni TMS i NMR tehnologijom)

Slika 6. Raspodela stanja polisilikatnih anjona u TMAS rastvoru sa razliitom TMA/SiO2 brzinom. Napomena: Mono je monomer silikatnog jona; Di je dimer polislikatnog anjona;D4R je dupli 4-membranski prsten okta-polisilikata.

2.3.2. Vodeni ratvor tetraetilamonijum silikata (TEAS)

Hoebel i saradnici su prouavali i vodene rastvore tetraetilamonijum silikata (TEAS). Kada je brzina TEA/SiO2 oko 2.8~1, glavna forma polisilikatnog anjona u rastvoru je heksa-polimerni [Si6O15]6- u obliku duplog 3-membranskog prstena, pored male koliine silikata Si1, Si2, Si3, Si4, Si8. Kada je brzinaTEA/SiO2 oko 0.6~0.8 formira se znatna koliina polisilikatnih anjona u formi dublih 3-, 4-, i 5-membranskih prstenova, to je potvreno eksperimentalnim rezultatima prikazanim u tabeli 3. dobijenih pomou TMS. Pored toga, Harris i Knight izmerili su stepen polimerizacije silikon jona u TEAS rastvoru upotrebom 29Si-NMR tehnologije i pronaeno je da NMR signal nije osetljiv za razblaene rastvore. Korelacija izmeu NMR signala i koncentracije SiO2 moe se dobiti iz spektra snimljenog na visokoj koncetraciji.

Tabela 3.Raspodela polisilikatnih anjona u razliitim TEAS rastvorima

2.3.3. Vodeni rastvor tetrabutilamonijum silikata (TBAS)

Hobbel i saradnici su paljivo prouavali stanje polisilikatnog anjona u TBAS rastvoru. njihovi rezultati pokazuju da veina postojeih monomera, dimera, trimera, tetramera, pentamera, i heptamera silikatnog jona i polisilikatni anjoni su u obliku duplih 3-, 4- i 5-membranskih prstenova u TBAs rastvoru. Ako se uporedi sa TMAS i TEAS rastvorom uglavnom sadri silikatne jone u obliku duplih 3- i 4-memebranskog prstena, pod istim uslovima, raspodela ovih estica je poprilino ujednaena. Meutim,raspodela ovih estica u vrstoj kristalnoj strukturi se u velikoj meri razlikuje od raspodele u tenoj fazi. Istraeno je da veliki broj duplih 5-membranskih prstenova u vrstoj kristalnoj strukturi je dobijen iz odgovarajueg rastvora. Studije ukazuju da postoje neke slinosti u osobinama izmeu TPAS i TBAS rastvora. Navedena istraivanja o TMAS, TEAS i TBAS sistemima pokazuju da stepen polimerizacije polisilikatnih anjona u koncentrovanom i razblaenom rastvoru tetraalkilamonijum silikata (TAAS) je primetno drugaiji. Generalno, koncentrovani rastvor favorizuje nastajanje silikatnih jona u obliku duplog prstena i kaveza, dok razblaeni rastvori favorizuju stvaranje formi silikata koji ne obrazuju kaveze sa relativno niskim stepenom polimerizacije i slinom raspodelom. (Tabela 4.).

Tabela 4. Stanje i raspodela polisilikatnioh jona u razblaenim TMA1Si, TEA1Si, TRA1Si, Na1Si (0.1 mol/L)

Npr. (Si8O20)8- u obliku duplog 4-membranskog prstena je glavni tip estica koji nastaje u zasienom TMAS rastvoru; polisilikatni anjoni u obliku duplog 3- (Si6O16)8-, 4- i 5-membranski prsten su glavne vrste u zasienoj TEAS rastvoru; dupli 5-membranski prsten silikatnog jona koji moe biti naen i u nekim kristalnim strukturama koje uglavnom postoje u zasienom TBAS rastvoru. Istraivanja o stanju i raspodeli polisilikatnih anjona u prisustvu TAA+ postojala su jo pre nekoliko decenija i novi rezultati nastavljaju da se pojavljuju.

Npr., Kinrade i saradnici prouavali su tetraalkilamonijum silikatni rastvor upotrebom 29Si-NMR tehnologije 1998. i otkriveno je da stepen polimerizacije polisilikatnog jona u prisistvu TMA+ veoma zavisi od specifinih uslova (npr.ravnoteno ili neravnoteno stanje) sistema, to je razlika u odnosu na prethodne rezultate. Oni su otkrili da je ravnoteni odnos TMA+ prema (Si8O20)8- je 8:1 za rastvore u kojima je odnos koncentracija [OH-] : [Si] 1:1 i TMA+ direktno se povezuje sa (Si8O20)8- i formira ljuska hidrofobne hidratacije to spreava hidrolizu centralnih polisilikatnih anjona. Kinrade i saradnici su u daljim istraivanjima kinetike polimerizacije polisilikatnog anjona (Si8O20)8- i srodnih Kf i pokazali su da TMA+ neosporno utie direktno na formiranje i naknadnu stabilizaciju kaveza polisilikatnih anjona kao to je (Si8O20)8-.

Ove nove informacije ukazuju na drugaiji mehanizam za TMA+ u sintezi molekularnih sita. Osim toga, na stepen polimerizacije polisilikatnog anjona u TAA+ sistemu moe uticati i temperatura takoe. Slika 7. pokazuje razgradnju krive s obzirom na temperaturu visoko-polimerizovanih silikatnih jona i silikatnih jona niskog stepena polimerizacije, to je potvreno i u drugim eksperimentalnim rezultatima.

Slika 7. Razliitost sastava TMAS rastvora sa temepraturom2.4. Silika sol

Najvanija osobina silikatnih estica je njihovo stanje polimerizacije. U rastvoru koji sadri silikat, niska koncentracija SiO2 moe da dovede do stvaranja silika sola, dok visoka koncentracija SiO2 dovodi do stvaranja silika gela. Mnogo faktora moe da utie na proces polimerizacije silikatnih anjona. Jedan od najvanijih faktora je kiselost rastvora. Stepen polimerizacije polisilikatnog anjona i polimerizacioni proces SiO2 veoma zavise od pH vrednosti rastvora. Iler je prouavao proces polimerizacije i odgovarajui mehanizam silikatnog anjona u kiselim, neutralnim, slabo baznim i jako baznim rastvorima.2.4.1. Struktura silika sola

Glavna osobina silikatnih rastvora je njihova spontana polimerizacija, tj. monomerni silikat slabo polimerizovan silikat visoko polimerizovan silikat. Silikatni rastvor bez prisustva soli moe da formira silika sol u oblasti pH od 7-10, dok silikatni rastvor koji sadri neku so moe da formira silika gel u istoj oblasti pH (tj. 7-10) to je prikazano i na slici 8.

Slika 8. Ilustracija polimerizacionog procesa silikata

Silika sol sadri veliku koliinu dobro dispergovanih hidratisanih SiO2 estica. Zahvaljujui njihovoj velikoj aktivnoj povrini, silika sol poseduje ogromnu slobodnu energiju. Stoga, silika sol je termodinamiki nestabilan sistem. Koloidne estice mogu automatski da se grupiu zajedno i da tako grade ogromne estice. Na slici 9. ematski je prikazana struktura i distatiki nabojni omota(distatic-charge-layer) koloidnih estica silika sola. Centar koloidne estice je koloidni nukleus, koji se sadri hiljade SiO2 molekula. Koloidni nukleus je nerastvorljiv u vodi (nekada moe da adsorbuje nekoliko molekula vode). Meutim, on moe selektivno da adsorbuje jone iz okolnih vodenih rastvora i da obrazuje kompaktni omota a suprotno naelektrisani joni obrazuju difuzni omota izvan kompaktnog omotaa.

Zbog ektrostatske privlanosti izmeu koloidnih nukleusa i sloja protujona, pomeranje koloidnih nukleusa dovodi do pomeranja kompaktnog omotaa kao i molekula vode. Naelektrisane estice koje se sastoje od koloidnog nukleusa i kompaktnog omotaa zovu se koloidi. Koloid i difuzni omota se zovu koloidna estica, koja je neutralna. Elektrokinetiki potencijal () silika sola se definie kao potencijal razlike izmeu koliodne estice i rastvora. Postoje dva tipa silika sola : bazni i kiseli. Elektrokinetiki potencijal baznog silika sola je negativan, dok je ovaj potencijal kiselog silika sola pozitivan. Zbog toga to povrina svake pojedinane koliodne estice ima isti elektrini naboj, elektrostatska odbojna sila koloidnih estica ini ceo sistem stabilan.

Slika 9. ematski prikaz strukture distatikog omotaa koliodne estice alkalnog silika sola. -kompakt omota, - difuzioni omota, -eletrokinetiki potencijal, -ukupni potencijal, + - katjoni kao to je Na+, - anjoni kao to je OH- npr. , m,x,y,z- integralni brojevi , --- povrina Si-O grupe jonato je vii elektrokinetiki potencijal to je i vea stabilnost silika sola. Generalno gledano, stabilnost kiselog silika sola je vea od stabilnosti baznog silika sola.

2.4.2. Metode dobijanja silika sola

Jo rane 1915. Schiwerin i saradnici napravili su komencijalni silika sol upotrebom elektrodijalizne metode. Proizvodnja silika sola je poboljana poslednjih 30 godina. Poslednji izvetaji govore da je postignuta koncentracija SiO2 u rastvoru silika sola do 60%. Koncentracija SiO2 u komercijanom proizvodu Ludox-AS-40 i HS-40 koji se koristi u sintezi zeolita je oko 40%. Mnoge proizvodne metode su razvijene za pripremu silika sola ukljuujui acidifikaciju, kombinaciju elektroliza-elektrodijaliza, jon-izmenjivaka metoda, peptizacija i hidroliza silikatnih jedinjenja, a sve mogu da se grupiu u dva glavna tipa metoda. Jedan tip je nazvan agregaciona metoda koja se satoji od dva koraka: polimerizacija silikatnog jona i agregacija tih polisilikatnih anjona putem kondenzacionih reakcija izmeu hidroksilnih grupa estica. Druga je nazvana peptizaciona metoda, tj. disperzija istaloenog SiO2 do obrazovanja koloida. Acidifikacija e u sledeem pasusu biti detaljnije obrazloena.

Acidifikacija

Silika sol se moe brzo dobiti meanjem male koliine kiseline i rastvorljivog natrijum silikata sa kontrolom pH vrednosti rastvora oko 8-9 pH jedinica i koncentracija Na+ < 0.3 mol/L. Ovaj proces se uveliko koristi u industriji za pripremanje silika sola sa SiO2 koncentracije 30%. Alexander i Iler su prvi pripremili SiO2 sol upotrebom ove metode. Oni su uklonili veliku koliinu Na+ iz natrijum silikatnog rastvora upotrebom jon-izmenjivake smole i konano dobili rastvor sa odnosom SiO2/Na2O = 85. Ovaj rastvor je dran na temperaturi od 100C 10 minuta. Kao rezultni rastvor bila je smea sa razblaenom sumpornom kiselinom i pH vrednost je kontrolisana i odravana oko 9 pH jedinica. Dodavanje kiseline omoguilo je kontinuirano taloenje polisilikatnog anjona na povrinu koloidnog nukleusa, to je rezultiralo poveanjem koloidne estice. Konana veliina SiO2 koloidne estice bila je oko 37 nm. Moe se doneti nekoliko bitnih injenica iz obrazloene procedure, a to su : 1) meanje kiseline i silikata treba odraditi brzo sa energinim meanjem da bi se spreila lokalna agregacija; 2) pH vrednost rastvora treba drati oko 8-9 posle dodavanja kiseline; 3) koncentracija Na+ treba da bude mala. Pored toga, reakcija izmeu natrijum silikata i kiseline se takoe koristi za pripremanje SiO2. Upotrebom ove metode, kiselina neutralie natrijum silikatni rastvor koji sadri organske supstance kao to je etanol. Kasnije je utvreno da organske supstance koje se pojavljuju pored etanola mogu biti i dietilen-glikol, oksalna kiselina, glioksal i aceton. Na+ se moe ukloniti raznim metodama, kao to je jono-izmenjivaka metoda.

2.5. Silika gel i amorfni SiO2

Silika sol, silika gel i amorfni SiO2 su sferne SiO2 koliodne estice sa razliitim stepenom agregacije. Kako je prikazano na slici 10., silika sol je disperzni koloid, dok je silika gel kontinuirana vrsta materija koja sadi umreene koloidne estice u tridemenzionalnom prostoru. Amorfni SiO2 je osnovni sastav silika gela. Silika gel je elatinozan i nastaje iz silikatnog rastvora po odreenim uslovima,sa osobinama izmeu onih koji imaju vrste i tene supstance sastoji se od umreenih SiO2 koloidnih estica u trodimenzionalnom prostoru. Ako je postojan kao hidrogel onda su pore unutar gela ispunjenje vodom razblaenog rastvora.

Slika 10. ematski prikaz a) silika sol, b) silika gel, c) amorfni SiO

2.5.1. Dobijanje silika sola geliranjem

Silika gel se moe dobiti i geliranjem silika sola. Proces formiranja uniformnog gela koji sadri vodu iz sfernih silikatnih estica je veoma brz. Poznato je da postoje adhezivne sile na povrini sferinih silikatnih koloidnih estica koje mogu dovesti do agregacije tih estica. Prvo, formiraju se hemijske veze izmeu SiO2 koloidnih estica. -Si-OH grupe postoje na povrini sferinih estica silika sola. Sudar ovih koloidnih estica sa katalizatorom OH- dovodi do kondenzacione reakcije izmeu OH- grupa na povrini dve razliite koloidne estice i formira se Si-O-Si- veza to dovodi do spajanja dve SiO2 koloidne estice. Povrina u blizini ovog vezivanja ima mali negativni prenik zakrivljenosti to dovodi do gotovo potpune nerastvorljivosti ovog podruja. Sve vie pojedinanih SiO2 koloidnih estica taloi se na povrinu blizu ovog vezivanja to dovodi do brzog rasta SiO2 koloidnih estica. Rast u blizini ovog podruja prestaje onda kada niska rastvorljivost ove oblasti prestaje. Slika 11. ematski pokazuje ovaj proces.

Slika 11. Formiranje veza izmeu koloidnih estica SiO2 prilikom geliranjaZbog razliitih tipova povezanosti koloidnih estica putem Si-O-Si- veza, nastale velike SiO2 estice mogu imati oblik lanca, ipke ili vlakna. Ove velike koloidne estice se mogu dalje vezivati u mrenu strukturu u trodimenzionalnom prostoru i da sadre veliku koliinu rastvora. usvojeno je da se SiO2 gel gradi agregacijom od primarnih SiO2 koloidnih estica. SAXS (Small Angle X-ray Scattering( mali ugao x-ray rasijanja)) analize na pripremljenom SiO2 gelu pokazuje da on sadri sferine primarne SiO2 estice to dovodi do strukturne kompleksnosti silika gela. Glavna injenica koja je dobijena istraivanjem strukture SiO2 gela je veliina i oblik primarne SiO2 koloidne estice, to zavisi od koordinacionog broja i pravilnog ureenja primarne SiO2 koloidne estice. Stoga, poroznost, zapremina pora i prenik pora proizilazi iz gustine pakovanja ili koordinacionog broja primarnog SiO2 koloidne estice koritene su za objanjenje strukture silika gela. Gustina pakovanja (S) se definie kao zapremina frakcije primarnih SiO2 koloidnih estica za datu koliinu SiO2 gela. Tabela 5. pokazuje korelaciju izmeu gustine pakovanja (S) i koordinacionog broja (C.N.). Gustina pakovanja ili koordinacioni broj mogu se izraunati iz zapremine pora primarne SiO2 koloidne estice za datu koliinu silika gela.

Tabela 5. Korelacija izmeu gustine pakovanja i koordinacionog broja

Strukturne osobine silika gela odreuju se gasnom adsorpcionom analizom i date su u tabeli 6. Podaci iz tabele 6. pokazuju da gustina pakovanja primarne SiO2 koloidne estice u silika gelu je obino oko 0.331-0.522. Najkompaktniji raspored primarnih SiO2 koloidnih estica je u uzorku 2, koji ima koordinacioni broj 6, dok je najiri raspored ima uzorak 1 koji ima gustinu pakovanja 0.331 i koordinacioni broj 4. iri raspored primarnih SiO2 koloidnih estica od onog koji je kod uzorka 1 je takoe ispitivan. U tim sluajevima, izmereni koordinacioni broj bio je 2-3, to dovodi do vee zapremine pora i poveanja specifine povrine.

Tabela 6. Korelacija izmeu zapremine pora i gustine pakovanja SiO2 gela

2.5.2. Priprema SiO2 gela u praksi

Priprema silika gela nije mnogo komplikovana. Geliranje koloidnih estica SiO2 ili reakcija izmeu odgovarajuih koliina kiseline i silkata dovodi do nastajanja silika gela. Meutim, priprema silika gela sa razliitim osobinama nije ba tako jednostavna. Istraivanja su pokazala da na veliinu estica, poroznost i tvrdou silika gela veoma utie brzina geliranja na koju utiu mnogi faktori. Praktina priprema silika gela sastoji se od nekoliko koraka, ukljuujui formiranje primarnih koloidnih SiO2 estica putem polimerizacije silikata, geliranje primarnih SiO2 estica, starenje rastvora, modifikacija, suenje i toplotni tretman dobijenog gela.

2.5.2.1. Priprema silika gela sa velikim porama i malom specifinom povrinom

Winyall i saradnici opisali su pripremu silika gela sa velikim porama i specifinom povrinom manjom od 320 m2/g. Zapremina pora silika gela je bila 1.0 ml/g. pH vrednost silikata bila je u oblasti 9.8-10.4 sa kiselinom dodatom za pripremanje silicijumovog hidrogela. Zatim, dobijen silika hidrogel ostavljen je da stoji 50 minuta na ph=2-3 , nakon toga stajanje 4 h na pH=8. Konano, proizvod je opran vodom potom suen. Silika gel sa velikim porama i malom specifinom povrinom moe se dobiti pranjem proizvoda vrelom vodom. U tom sluaju, gel treba da stoji na pH=7. Pored toga, proizvod se moe ispirati organskim rastvaraima sa malim povrinskim naponom, koje zamenjuju vodu unutar gela ime smanjuju gubitke u fazi suenja. Silika gel sa velikim porama se moe pripremiti i rastvaranjem TEOS u etanolu, potom dodavanjem izraunate koliine vode. Hidrolizom TEOS-a nastaje polietildrosiloksan (PES). Pore dobijenog silika gela su prenika 11.6-11.8 nm a zapremina pora oko 0.2 ml/g, to se moe poveati na 3 ml/g dodavanjem heksana pre poetka geliranja. Pored toga, hidrotermalni tretman poetnog silika gela na temperaturi 100 C moe poveati pore a da pritom ne doe do unitenja oblika proizvoda.2.5.2.2. Priprema silika gela sa malim porama i velikom specifinom povrinom

Silika gel sa malim porama se moe pripremiti upotrebom odgovarajue koliine kiseline i silikata. Meutim, u praksi silika gel sa malim porama je priprema toplotnim tretmanom silika gela sa velikim porama to moe da smanji veliinu pora kao i specifinu povrinu (Tabela 7.)

Tabela 7. Promena specifine povrine silika gela nakon kalcinacije na odreenim temepraturama

2.5.2.3. Priprema silika gela velike duine i tvrdoe

U industriji,silika gel sa velikom tvrdoom i duinom i malom veliinom estice dobijaju se upotrebom sumporne ili hlorovodonine kiseline i SiO2, iz nekog od pogodnih izvora, na odgovarajuem pH i niskoj temperaturi.

2.5.3. Priprema amorfnog SiO2

Amorfni SiO2 je vrsta silika gela. Razlika izmeu amorfnog SiO2 i silika gela je u tome to amorfni SiO2 sadri samo deo odreenog medija (vode). Natrijum silikatni rastvor moe da se iskoristi za dobijanje amorfnog SiO2 . Meutim, koncentracija treba da bude znatno manja od one koja se koristi za dobijanje silika gela. Iz silika sola iji je pH 9-10 i koncentracija Na+ vea od 0.3 mol/L jednostavnim zagrevanjem moe se istaloiti amorfni SiO2. Pored Na+ , upotreba Ca2+ , NH4+ , F- ili neki drugi multivalentni katjoni mogu dovesti do taloenja amorfnog SiO2. Pored toga, dodavanje amonijaka u TEOS etanolni rastvor moe dovesti do stvaranja amorfnog SiO2 takoe. Izloeni naini dobijanja odnose se samo na vodene rastvore. Pored njih, amorfni SiO2 moe se dobiti visoko temepraturnom hidrolizom izvora Si. Dobijen na ovaj nain amorfni SiO2 odlikuje se malom gustinim, viskom istoom, bezvodan je ponekad i veoma skup, znai da nije pogodan materijal za dobijanje zeolita. U industriji amorfni silicijum se dobija plamenom (visoko temperaturnom) hidrolizom SiCl4 i SiF4.

2.6. Organski helati silicijuma

Silicijumovi helati sa organskim ligandima su jo uvek nedovoljno istraeno, zbog toga to se retko sprovode istraivanja o ovoj oblasti. Silicijum moe da gradi 4-, 5- ili 6- koordiniranu unutranju orbitu helata sa organskim ligandima u neutralnoj do slabo baznoj sredini. Helati organskih silikata mogu biti pozitivno ili negativno naelektrisani, zavisno od strukture organskog liganda. Pod uticajem inertne sredine i slabo baznih uslova, kao i u prisustvu amonijaka, piridina ili alkilamina silicijum moe da gradi 6-koordinirane helate sa C6H4(OH)2. Formula je :

Prisustvo ove reakcije nekada moe da utie na kristalizaciju zeolita. Silicijum moe da gradi i 5-koordinirane helate sa organskim ligandima:

Struktura ova tri helata je potpuno odreena. R u kristalu I moe biti C6H5_ ili O2NC6H4_ dok R u kristalima II i III moe biti CH3_ i C6H5_ , respektivno. U poreenju sa 5-koordiniranim silikonom, 6-koordinirani silikon moeda kradi helate. Na primer, silikon moe da gradi oktaedarski 6-koordinirani helat sa kateholom i 2,3-naftalendiolom. Na stabilnost ovih helata znaajno utie pH rastvora. Bauman i saradnici su prouavali stabilnost silikon-katehol helata i otkrili da je pri pH 8.25 stabilnost konstantna.

3. Izvori aluminijuma kao sirovine za dobijanje zeolita

Sinteza zeolita se uglavnom vri u slabo baznog sredini reakcijom kondenzacije silikata i aluminata. Stoga, istraivanja strukture i stanja najee koritenih aluminijumskih izvora u rastvoru su esencijalna za istraivanja sinteze zeolita. Najee koriteni izvori aluminijuma u sintezi zeolita su : natrijum aluminat (NaAlO2, Na2O: 54%), pseudobemit, runo dobijen aluminijum hidroksid i aluminijum izopropoksid, koji se najee koristi u sintezi mikropora aluminofosfata. Strukture dva najee koritena izvora aluminjuma date su na slici 12. i slici 13.

Slika 12. Struktura pseudobemita

Slika 13. Struktura izopropoksida

Istraivanja stepena polimerizacije aluminata u rastvoru provoena su dugo vremena i otkriveno je da pH rastvora direktno utie na stepen polimerizacije u rastvoru. U baznim rastvorima, glavna forma u kojoj se javlja Al je Al(OH)4-. Kada je alkalnost rastvora dovoljno visoka (tj. kada je koncentracija Na2O vea od 25%) Al(OH)4- se transformie u AlO2- ili dimer dehidratacijom.

Dva mogua mehanizma su prikazana sledeim jednainama:

I Al(OH)4- AlO(OH)2- + H2O AlO(OH)2- AlO2- + H2O II 2Al(OH)4- [(OH)3Al-O-Al(OH)3]2- + H2O

Ugao veze formiranog AlO2- je 132. U dovoljno kiselim rastvorima aluminijum postoji kao hidratisani Al3+ jon. Pri pH 2-6 aluminijumov katjon se menja hidrolizom prema formuli [Al13O4(OH)24+y (H2O)12-y](7-y)+ gde je y0. Ovi kompleksni katjoni moe da postoji sa jednostavnijim esticama kao to su Al(OH)2+ ili Al(OH)2+. Procenjuje se da se odnos koncentracija pojedinih parova jona pojavljuje pri sledeim ph vrednostima:

Al(OH)2+/Al3+ = 1 pH=4.89Al(OH)2+/ Al3+ = 1 pH=5.28Al(OH)4-/ Al3+ =1 pH=5.87

Na drugim prednostima pH, odnosi koncentracija dati su u tabeli 8.

Tabela 8. Procenjen odnos koncentracija za jonske parove u zavisnosti od pH

U veoma kiselim rastvorima Al(OH)63+ je dominantan. Od pH=6 pa na vie Al3+ postaje u potpunosti nepotvren, tako da u toj oblasti nije vie bitan, a Al(OH)4- i AlO2- su dominantni. Al(OH)4- ima tetraedarsku strukturu pa s obzirom na to favorizuje stvaranje tektosilikata sa silicikatima i kondenzuje u 3-D obliku.

4. Dobijanje zeolita iz hidrogela

Postupak dobijanja zeolita iz hidrogela predstavlja najei nain proizvodnje sintetikog zeolita. Dve osnovne sirovine potrebne za sintezu zeolita su teni natrijum silikat (vodeno staklo) i natrijum aluminat. Na slici 14. data je uprotena ema procesa proizvodnje zeolita koji se odvija kroz postrojenja za kristalizaciju, filtraciju i suenje.Teni natrijum silikat, Na2SiO3, je bezbojna ili blago uta tenost bez mirisa i jako alkalna, koja u dodiru sa vazduhom karbonizuje i ovrava. Proizvodi se iz kvarcnog peska i luine [5]. Natrijum aluminat, NaAlO2, dobija se rastvaranjem aluminijum hidroksida u vodenom rastvoru luine.

Slika 14. ema procesa nastajanja zeolita iz hidrogelaProces proizvodnje sintetikog zeolita zapoinje istovremenim doziranjem sirovina u kristalizer. Tokom meanja u kristalizeru najpre nastaje amorfni alumosilikat koji potom prelazi u kristalni zeolit. Kristalizacija traje oko 2-3 asa pri konstantnoj temperaturi 905C.[5]. Nakon kristalizacije, suspenzija zeolita ide u prihvatnu posudu iz koje se pumpom alje na I stepen filtracije. Kola sa prvog filtera odvaja se u korito, gde se vri njegovo pranje pomou filtrata sa II stepena filtracije, potom se homogenizuje i alje u melicu iz koje se suspenzija pumpom dalje transportuje na II stepen filtracije. Ukupna vlanost kolaa nakon filtracije je 50%. U novije vreme operacije na filtraciji vre se na jednom trakastom filteru podeljenom u vie zona filtracije, i to najee tri zone: (1) odvajanje matinog rastvora od vrste faze, (2) pranje kolaa sa filtratom od treeg stepena i (3) pranje kolaa sa uslovno istim kondenzatom. Na slici 15. prikazan je ovaj proces.

Slika 15. Blok ema proizvodnje zeolita iz hidrogelaStabilizacija suspenzije se vri u mealicama za stabilizaciju pomou karboksimetilceluloze (SMS) koja spreava raslojavanje i taloenje vrstog zeolita iz suspenzije to omoguava upotrebu suspenzije u proizvodnji deterdenta. Stabilizovana suspenzija se dalje alje na utovar u kamionske ili vagon cisterne i transportuje do potroaa.Suspenzija koja ide na suenje transportuje se pumpama najpre do posude za prihvat suspenzije a potom i do komore za suenje. Za suenje se koristi atmosferski vazduh koji se filtrira, predgrejava vazduhom koji je iskoriten za suenje i potom zagreva sagorevanjem prirodnog gasa pre uvoenja u komoru za suenje zeolita. estice osuenog zeolita se sa toplim vazduhom iznose iz komore za suenje i odvajaju u vreastim filterima i transportuju u skladine silose [5].5. Dobijanje zeolita iz glinastih materijala

Sirovinu kod ovog postupka proizvodnje zeolita predstavlja kaolin, Al2Si2O5(OH)4, koji se najpre kalcinie na temperaturi 500-600C pri emu nastaje metakaolin, Al2Si2O7, to je u odreenim sluajevima dovoljno za nastavak procesa [6], ili se vri naknadno kalcinacija na 1000-1100C pri emu nastaju mulit, Si2Al6O13, i kristobalit, SiO2. Kalcinisani materijal se potom dodaje u posudu za formiranje gela zajedno sa vodenim rastvorom NaOH pri emu nastaje gel koji starenjem na temperaturi 90C kistalie u 4A zeolit. Ukoliko je potrebno proizvesti 5A zeolit, mogue je izvriti naknadno jonsku izmenu pomou vodenog rastvora CaCl2. Dobijena vlana zeolitna masa se pere vodom radi uklanjanja zaostalog NaOH, potom filtrira i sui nakon ega se vri sortiranje prema eljenoj veliini estica [7].

6. Zakljuak

Zeoliti pripadaju grupi neorganskih silikatnih materijala, tektosilikata koje karakterie trodimenzionalna struktura izgraena od [TO4] tetraedara gde T u zavisnosti od vrste materijala, predstavlja atom Si, Al, P ili u retkim sluajevima neki drugi atom. Zeolite moemo predstaviti kao hidratisane alumosilikate alkalnih i zemnoalkalnih elemenata ija je kristalna struktura izgraena od [SiO4]4- i [AlO4]5- tetraedara meusobno povezanih atomima kiseonika . Primena zeolita je raznovrsna i obuhvata:- adsorpcione tehnologije u industriji i za ouvanje ivotne sredine,- primenu zeolita u poljoprivredi,- upotrebu u proizvodnji sapuna i deterdenata,- upotrebu u domainstvu,- upotrebu u medicini,- upotrebu u hemiji,- upotrebu zeolita u preiavanju voda,- primenu zeolita u ribarstvu,- preiavanje vina, alkohola, piva i sokova,- preiavanje biljnih ulja,- filteri na bazi prirodnih zeolita, priprema vode za pie i- ostale oblasti korienja u svakodnevnom ivotu.Zeoliti, kao relativno velika grupa materijala mogu se meusobno znaajno razlikovati a njihovu podelu mogue je izvesti po nekoliko osnova. Svakako najjednostavnija podela je prema poreklu, na prirodne i vetake (sintetike) zeolite, a karakteristike po kojima se razliiti zeoliti mogu klasifikovati su odnos broja atoma Si i Al unutar zeolita, struktura elementarne elije ili oblik sekundarnih gradivnih jedinica. Od odnosa broja atoma Si i Al zavise mnoge znaajne osobine zeolita. Porastom ovog odnosa, odnosno porastom broja atoma Si u odnosu na broj atoma Al raste termika i kiselinska otpornost zeolita kao i hidrofobnost materijala. Sa druge strane, zeoliti sa veim sadrajem aluminijuma su hidrofilniji i imaju vei kapacitet jonske izmene. Prema ovom odnosu razlikujemo zeolite: sa malim sadrajem SiO2 (SiO2/Al2O3 < 4) sa srednjim sadrajem SiO2 (4 < SiO2/Al2O3 < 20) sa visokim sadrajem SiO2 (20 < SiO2/Al2O3 < 200) zeoliti u kojima je aluminijum prisutan samo u tragovima.Kristalizacija veine zeolita vri se iz veoma baznih rastvora koji sadre silicijum i aluminijum. U jako baznim rastvorima, silicijum je se pojavljuje u polimerizovanom stanju kao polisilikat sa promenljivom raspodelom molekulske mase. Aluminijum reaguje sa polisilikatom i gradi razliite strukture zeolita reakcijom kondenzacije pod hidrotermalnim ili solvotermalnim uslovima. Stoga, u studijama koje prouavaju sintetike zeolite, glavni problem je poznavanje svih postojeih oblika i reaktivnost polimerizovanih silikata. Prouavanjem polimerizovanog stanja silikata u rastvoru tokom formiranja zeolita je veoma vano i kompleksno. Posle mnogo godina prouavanja, otkriveno je da neke korelacije postoje izmeu polimerizovanog stanja silicijuma koje postoji i strukture dobijenog zeolita, a na polimerizovani silikat i njegovu distribuciju moe da se utie pomou mnogo faktora kao to su alkalnost, priroda katjona, organski oblici, temperatura i pritisak. Ovi parametri mogu delimino da odrede brzinu kondenzacije izmeu polimerizovanog silicijuma i aluminijuma, to dovodi do uticaja na strukturu stvorenog zeolita. U nastavku bie objanjen kao primer etvorokomponetni Na2O-Al2O3-SiO2-H2O kristalizacioni dijagram. Najvie koriteni izvori silicijuma za sintezu zeolita su : silika sol, silika gel, amorfni SiO2 prah, rastvori rastvorljivog silicijuma sa alkalnim metalima(npr.natrijum, kalijum itd.) i organskim aminima, Si(OCH3)4 (TMOS), Si(OC2H5)4 (TEOS) itd. Karakteristika formiranja zeolita je ta da formirana metastabilna struktura zeolita veoma zavisi od tipa (osobina) i strukture izvora silicijuma koji se koristi. . Stoga, istraivanja strukture i stanja najee koritenih aluminijumskih izvora u rastvoru su esencijalna za istraivanja sinteze zeolita. Najee koriteni izvori aluminijuma u sintezi zeolita su : natrijum aluminat (NaAlO2, Na2O: 54%), pseudobemit, runo dobijen aluminijum hidroksid i aluminijum izopropoksid, koji se najee koristi u sintezi mikropora aluminofosfata. Kao sirovine za dobijanje zeolita mogu da poslue i glinaste materije. Sirovinu kod ovog postupka proizvodnje zeolita predstavlja kaolin, Al2Si2O5(OH)4, koji se najpre kalcinie na temperaturi 500-600C pri emu nastaje metakaolin, Al2Si2O7, to je u odreenim sluajevima dovoljno za nastavak procesa, ili se vri naknadno kalcinacija na 1000-1100C pri emu nastaju mulit, Si2Al6O13, i kristobalit, SiO2. Diktiranjem uslova kao i izborom sirovina za dobijanje zeolita dobijaju se razliite strukture a samim tim i osobine konanog proizvoda.

7.Literatura

[1] Zeoliti, dostupno na : http://en.wikipedia.org/wiki/zeolite[2] M. Tomi, Metodologija praenja proizvodnje deterdentskog zeolita Tehnoloki fakultet Zvornik, Zvornik, 1999.[3] M.Jankovi, Uticaj procesnih parametara na kapacitet sorpcije vode 4A zeolita, diplomski rad, Tehnoloki fakultet Zvornik, Zvornik 2014.[4] Ruren Xu, Wenqin Pang, Jihong Huo, Jiesheng Chen, Chemistry of Zeolites and Related Porous Materials: Synthesis and structure, John Wiley & Sons, Asia, 2007.[5] M.S. Stankovi, L.L. Pezo, Fabrika deterdentskog zeolita Alusil Zvornik, Hemijska industrija, 57(2)47-50, 2003.[6] Ugal J.R. Hassan, K.H.Ali, I.H., Preparation of Type 4A Zeolite from Iraqi Kaolin, Characterization and proporties measurements, Journal of Association of Arab University for Basic and Applied Sciences, Vol.9,1-8.2010. dostupno na http://www.uob.edu.bh/uobfiles/458/vol9/2.pdf[7] I.H.Farg, J.Zhang, Simulation of Synthetic Zeolites-4A and 5A Manufacturing for Green Processing, Engineering Science and Technology, Internacional Journal, vol.2, No.2,2012. dostupno na : www.etij.org/papers/vol2no22012/2vol2no2.pdf

- 2 -