199147. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szabályos geometriájú, hidrofób, kristályos, mikropórusos, szilíciumtartalmú anyagok előállítására
199147 gokat szolgáltatnak, amelyek affinitást mutatnak vízgőzhöz, amelyet a retenció menynyiségével mérünk (ml H20) g anyag standard hőmérsékleten é§ nyomáson (STP), amely további 10—50%-al, előnyösen körülbelül 15—45%-al, csökken az abszorpcióképesség alatt, amelyet a deriváló lépés előtt, de a tektoszilikátnak a savval való kezelése és melegítéssel történt aktiválása után állapítottunk meg. Abban az esetben, ha ammóniagőz retenciót használunk referenciaként, akkor az átalakított anyag vízgőzabszorpciója nem nagyobb, mint körülbelül az ammóniáénak 20—80%-a és esetleg kevesebb. Ellenben mind az ammónia, mind a víz irreverzibilisen abszorbeálódik a hővel dehidratált vagy hidratált tektoszilikát mintákon, amelyeket nem kezeltünk savval vagy nem alakítottunk át, így 200 ml gőz/g alumíniumtektoszilikát értéknél nagyobb retenciös térfogatokat kaptunk a gáz-szilárd anyag kromatográfiás körülmények között, amelyeket használtunk a retenciós térfogat mérésére. A találmányt a következőkben bemutatjuk a következő példákon is. A következő hat módszert használtuk arra, hogy módosítsuk a klinoptilolit tulajdonságait. A, módszer — Gyenge savas mosás A tektoszililátot, például a klinoptilolitot, lengőpofás törőben megtörjük és utána egy Braun-porítóban porrá őröljük. A porított anyagot átengedjük egy 0,15—0,32 mm lyukbőségű RoTap szitakeverőn és 50 mm átmérőjű, 90 cm hosszú Pyrex-csövet kétharmad részig megtöltünk vele. A porított anyagot üveggyapotdugóval a helyén tartjuk. Ezután 40 liter 6 normál hidrogén-klorid-oldatot engedünk át a töltött oszlopon körülbelül 9 ml/min sebességgel 27°C-on. A savval kezelt anyagot a kolonna térfogatának háromszorosát kitevő mennyiségű desztillált vízzel mossuk és utána levegőn szárítjuk. Az ily módon kezelt klinoptilolit világos zöld színű és az Si:A1 arány benne megközelítően 30. A2 módszer — Erős savas mosás Az A, módszerrel kapott világos zöld színű anyagból 225 g mennyiséget 4,0 literes gömblombikba teszünk és 2,0 liter 6 normál HCI-t adunk hozzá. A keletkező szuszpenziót 2,0 óra hosszat visszafolyatás közben melegítjük. A fehér színű ásványi anyagot vákuumszűréssel elkülönítjük és ionmentesített vízzel többször mossuk. Az ily módon kezelt klinoptilolit Si:Ai aránya körülbelül 212. H, módszer — Gyenge hőkezelés Körülbelül 10 g porított tektoszilikátot (klinoptilolitot) 250 ml-es főzőpohárba teszünk és 150°C-on melegítjük 20 óra hoszszat vákuumban és szárítjuk 13* 102 Pa-nál kisebb nyomáson kemencében. Vákuumban 6 9 való melegítés után az anyagot 150°C-on tároljuk környezeti nyomáson. Hj módszer — Erős hőkezelés Körülbelül 10 g porított tektoszilikátot (klinoptilolitot) 250 ml-es kvarc főzőpohárba viszünk és 550°C-on melegítjük 14 óra hosszat környezeti nyomáson, majd 150°C-os kemencébe visszük és környezeti nyomáson ott tároljuk. D1 módszer — szililezés Piridint öntünk kálium-hidoxid szemcsék fölé és az együttest 24 óra hosszat állni hagyjuk, majd bárium-oxidról ledesztilláljuk és 4A molekulaszitán tároljuk. Toluolt visszafolyatás közben melegítünk három napon keresztül, utána ledesztilláljuk és Linde típusú 4A molekulaszita felett tároljuk. Ezután olyan reagenselegyet készítünk, amely 20% piridinből, 15% diklór-dimetil-szilánból és 65% toluolból áll és a molekulaszita felett tároljuk. 250 ml-es gömblombikot mágneses keverővei, visszafolyató hűtővel és argonbevezető csővel szerelünk fel és a lombikot száraz argongázzal átöblítjük, majd 10 g porított tektoszilikátot, valamint 100 ml fenti reagenselegyet viszünk a lombikba. A keletkező szuszpenziót 20 óra hosszat visszafolyatás közben melegítjük. A reakció lejátszódása után a savval kezelt tektoszilikát-anyagot szűréssel elkülönítjük, majd száraz toluollal és metanollal mossuk. Az anyagot legalább két óra hosszat metanolban visszafolyatás közben melegítjük, szűréssel elkülönítjük és környezeti körülmények között tároljuk. D2 módszer — metilezés Körülbelül 5,0 g porított anyagot acélbombába teszünk körülbelül 50 ml metanollal együtt. A bombát lezárjuk és 220°C-on melegítjük 4—12 óra hosszat. Ezután a bombát 25°C-ra hűtjük és az anyagot szűréssel elkülönítjük. A gázretenciós térfogat meghatározása A kezelt, porított tektoszilikátot 3 mm belső átmérőjű, 6 mm külső átmérőjű szililezett üvegkolonnába visszük és egy szililezett üveggyapot dugóval ott tartjuk. Az oszlopot egy gázkromatográf kemencébe helyezzük. Az injektornyílást 200°C-on, a detektort 250°C felett és az oszlopot 45—50°C-os kezdeti kondicionáló hőmérsékleten tartjuk 10—30 percig. A detektorvezeték áramot 150 mA-on tartjuk és a vivőgáz (He) bevezető nyomást 4,1 -103 kPa értékre állítjuk. A gázinjektálást 33-50 kPa értékkel a környezeti nyomás felett végezzük és 75—125 pl-t viszünk be, míg a folyadékból 1—2 pl-t injektálunk. A víz- és ammóniaretenciós térfogatokat 200°C-os kolonnahőmérsékleten mérjük. Ilyen körülmények között az ammónia irreverzibilisen abszorbeálódott. Az eredményeket K érték-10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
