ЦЕОЛИ́ТЫ

ЦЕОЛИ́ТЫ (от греч. ζέω – ки­петь и λίθοξ – ка­мень; по спо­соб­но­сти вспу­чи­вать­ся при на­гре­ва­нии), алю­мо­си­ли­ка­ты, кри­стал­лич. струк­ту­ра ко­то­рых об­ра­зо­ва­на тет­ра­эд­рич. фраг­мен­та­ми [SiO₄]^4– и [АlО₄]^5–, объ­е­ди­нён­ны­ми об­щи­ми вер­ши­на­ми в трёх­мер­ный кар­кас (мно­го­за­ряд­ный ани­он), про­ни­зан­ный по­лос­тя­ми и ка­на­ла­ми раз­ме­ром 0,22–1,5 нм; в по­след­них на­хо­дят­ся мо­ле­ку­лы Н₂О и ка­тио­ны ще­лоч­ных и щё­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов, ам­мо­ния и др. Со­став Ц. из­ме­ня­ет­ся в ши­ро­ких пре­де­лах; об­щая фор­му­ла M_2/nO·Al₂O₃·xSiO₂·yH₂O, где M – ча­ще все­го ще­лоч­ной или щё­лоч­но­зе­мель­ный ме­талл, n – его сте­пень окис­ле­ния. Впер­вые опи­са­ны в 18 в., тер­мин «Ц.» вве­дён А. Крон­стед­том в 1756. Из­вест­но ок. 40 це­о­ли­тов при­род­ных и св. 150 син­те­ти­че­ских.

Ц. от­ли­ча­ют­ся стро­го ре­гу­ляр­ной струк­ту­рой пор, ко­то­рые в обыч­ных тем­пе­ра­тур­ных ус­ло­ви­ях за­пол­не­ны мо­ле­ку­ла­ми во­ды. Ес­ли из Ц. уда­лить во­ду, по­ры мо­гут быть за­пол­не­ны сно­ва во­дой или др. ве­ще­ст­ва­ми. По­гло­ще­ние ве­ще­ст­ва про­ис­хо­дит в ад­сорб­ци­он­ных по­лос­тях, со­еди­нён­ных друг с дру­гом ка­на­ла­ми. Обыч­но Ц. со­дер­жат по­ры толь­ко од­но­го раз­ме­ра и ад­сор­би­ру­ют мо­ле­ку­лы, раз­ме­ры ко­то­рых по­зво­ля­ют им вой­ти в эти по­ры. Бла­го­да­ря это­му свой­ст­ву Ц. при­ме­ня­ют как мо­ле­ку­ляр­ные си­та.

Син­те­тич. Ц. по­лу­ча­ют пу­тём оса­ж­де­ния гид­ро­кси­дов крем­ния и алю­ми­ния с по­сле­дую­щей кри­стал­ли­за­ци­ей при вы­со­ких дав­ле­ни­ях и темп-рах до 200 °C. При син­те­зе вво­дят ио­ны ме­тал­лов и при не­об­хо­ди­мо­сти струк­ту­ро­об­ра­зую­щие реа­ген­ты – ор­га­нич. азот­со­дер­жа­щие со­еди­не­ния, вы­жи­га­ние ко­то­рых на по­сле­дую­щих ста­ди­ях при­во­дит к фор­ми­ро­ва­нию по­лос­тей и ка­на­лов за­дан­ных гео­мет­рии и раз­ме­ра в струк­ту­ре Ц. На­сып­ная плот­ность гра­ну­ли­ров. Ц. 0,62–0,78 г/см³, пре­дел проч­но­сти при сжа­тии 8–15 МПа, удель­ная те­п­ло­ём­кость 0,83–1 кДж/(кг·К), ди­на­мич. вла­го­ём­кость 90–169 мг/cм³. Хи­мич. свой­ст­ва Ц. из­ме­ня­ют­ся от сильнооснóвных (це­зие­вые фор­мы) до силь­но­кис­лот­ных (во­до­род­ные фор­мы). Ад­сорб­ци­он­ные, мо­ле­ку­ляр­но-си­то­вые, ка­тио­но­об­мен­ные и ка­та­ли­тич. свой­ст­ва Ц. оп­ре­де­ля­ют­ся их струк­ту­рой. Ц. ис­поль­зу­ют­ся в неф­те­пе­ре­ра­бот­ке, неф­те­хи­мич., га­зо­вой, атом­ной, хи­мич. и др. от­рас­лях пром-сти (при суш­ке, очи­ст­ке и раз­де­ле­нии ве­ществ, в ка­че­ст­ве ио­ни­тов, ка­та­ли­за­то­ров или их но­си­те­лей, как на­пол­ни­те­ли и др.).