Строительные исследования
страница - 1
Обсуждение результатов
Поскольку тетранатролит входит в группу натролита, представляет интерес сравнение полученных данных с аналогичными результатами по натролиту и пара-натролиту. На рисунке 1 дана зависимость Ср (Т) тетранатролита, а также кривые
С° (Т) для натролита Na2Al2Si3O10 • 2H2O [10] и изученного нами ранее паранатроли-
та Na191K0.21Ca0.06Al2.24Si276O10 • 3.10H2O [7]. Из рисунка 1 видно, что эксперимен-
500 1
400 Н
§300
о.
О
200 Н
100 Н
0
0
100
200
300
Т, К
Рис. 1. Зависимости Ср (Т) натролита - А , тетранатролита -паранатролита - о
тальные зависимости С° (Т) для всех трех цеолитов существенно различаются. Это
отличие при комнатных температурах достигает 15 %. Причины такого расхождения могут быть связаны как с отличиями в их составах, так и с некоторыми структурными различиями сравниваемых цеолитов. Возможной причиной расхождения может также являться то обстоятельство, что атомы кремния и алюминия в решетке натро-лита упорядочены, а в решетках тетранатролита и паранатролита практически полностью разупорядочены. Информацию о том, насколько существенны различия в структуре сравниваемых цеолитов, можно получить из сопоставления температурных зависимостей их теплоемкостей, отнесенных к одному усредненному г-атому,
С° /n, поскольку такие зависимости отражают характер фононного спектра цеолитов
(n - количество атомов в формуле цеолита). Они приведены на рисунке 2.
Рис. 2. Температурные зависимости C/n натролита -А , тетранатролита - , паранатролита- О-
Из этого рисунка видно, что для всех трех цеолитов в интервале 30-250 К температурные зависимости Ср /n близки, что говорит о близости фононных спектров этих
цеолитов и, следовательно, о близости структур всех трех цеолитов. Поскольку структурные различия каркасов, как это следует из сравнения зависимостей С/п(Т), по-видимому, незначительны, то можно предположить, что расхождение кривых Ср (Т) связано с различием водно-катионных подрешеток этих трех цеолитов, в частности, с различным содержанием в них воды. Для проверки этого предположения был проведен расчет Ср (Т) тетранатролита для формулы, содержащей 2 молекулы
воды, как в натролите. Зависимость Ср (Т) для цеолитной воды была рассчитана из
сравнения экспериментальных данных по паранатролиту [7] и тетранатролиту, которые имели совершенно одинаковый катионный состав, близкую структуру и одинаковую разупорядоченность алюминия и кремния в своих каркасах и отличались
только содержанием воды. Рассчитанная поправка на 0.31 моля воды вычиталась из
0
100
200
300
T, к
зависимости С° (Т) нашего образца тетранатролита. Сравнение полученной зависимости теплоемкости тетранатролита с двумя молекулами воды с теплоемкостью на-тролита [10] приведено на рис.3.
о
400
300 А
L 200 И
о.
О
100
0
0
100
010203040
200
T, K
300
Рис. 3. Зависимости С° (Т) натролита - и тетранатролита с двумя молекулами
воды
X
о Е
20
T, K
Как видно из рис.3, обе зависимости весьма близки. В интервале 100 - 300 К они расходятся менее, чем на 1.5 %. Из этого можно заключить, что различие в теплоем-костях тетранатролита и натролита прежде всего определяется различным содержанием цеолитной воды в этих цеолитах, а разница в катионном составе менее существенна. Учитывая то обстоятельство, что атомы алюминия и кремния в каркасе на-тролита почти полностью упорядочены, а в тетранатролите практически полностью разупорядочены, можно также предположить, что степень упорядочения этих атомов не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на термодинамические свойства (за исключением энтропии) сравниваемых цеолитов.
Авторы выражают благодарность Н.К. Морозу и Б. А. Фурсенко за обсуждение результатов исследований и Ю.В. Серёткину за рентгенографию образцов.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2]