Осушители, абсорбенты и молекулярные сита

Мак-Картер и др. показали, что наиболее интересное свойство аттапульгитовых глин — способность абсорбировать свыше 40% (от веса образца) жидких активных компонентов без потери их твердости, т. е. глины не становятся при этом мягкими или пластичными. Свойство сохранять размер и форму частиц в процессе абсорбции и регенерации весьма существенно при использовании материала в качестве осушителя или абсорбента. Аттапульгит приобретает необходимые свойства при нагревании до 450—650° F, в результате чего содержание летучих веществ в нем снижается приблизительно до 6% (фиг. 8-3). При этой температуре аттапульгит сохраняет свою структуру (фиг. 8-4), включая гидроксилы внутри силикатной кристаллической решетки, но удаляется вся вода из желобов и каналов. Активация нагреванием сопровождается увеличением поверхности, которая становится относительно большой, если глина предварительно была пропущена через фильеры под большим давлением, Однако такое выдавливание не приводит к большому увеличению абсорбционной способности. Обжиг выше температуры дегидратации в области температур, при которых структура аттапульгита разрушается, вызывает резкое понижение абсорбционной способности, несмотря на то что площадь поверхности не сокращается. Это объясняется изменением природы поверхности перед тем, как ее размеры сократятся.

Монтмориллонитовые глины, высушенные при температурах 200—300° F, при которых выделяется практически вся межслоевая вода, располагавшаяся между силикатными слоями, жадно поглощают воду и другие полярные молекулы. Высушивание не должно привести к полной потере адсорбированной воды, поскольку полное сжимание силикатных слоев замедлит последующую абсорбцию и набухание решетки минерала. При умеренной или высокой относительной влажности такие глины с кальцием в качестве адсорбированного катиона имеют тенденцию адсорбировать по два слоя молекул воды между каждыми соседними силикатными слоями и, следовательно, обладают более высокой адсорбционной способностью, чем натриевая форма монтмориллонита, которая может адсорбировать только один молекулярный слой воды между силикатными слоями при той же относительной влажности. Поэтому в качестве осушителей используются кальциевые монтмориллониты.

Большое внимание уделялось способности аттапульгита и монтмориллонитовых глинистых минералов к селективной адсорбции. Считают, что селективная адсорбция позволит использовать эти глинистые минералы в качестве молекулярных сит. В настоящее время молекулярные сита изготовляют искусственно, и пока неясно, оправдают ли специфические свойства глинистых минералов использование их в промышленности.

Недавно Чеймберс установил, что сепиолиты также обладают высокими адсорбционными свойствами, и пришел к выводу о возможности использования их в качестве молекулярных сит.