水处理沸石对产物特有的选择性
2023.12.28
水处理沸石用途： 具体表现在石油、化学工业中，用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、化；用作分子筛对气体、液体进行分离、净化和提纯、除臭；在、空间技术、开发能源、电子工业等方面，用作吸附分离和干燥；在环境保护方面，用来处理废气、废水，从废水废液中脱除或回收金属离子，脱除废水中性污染物；在医学上用于血液、尿中氮量的测定；在水质处理方面。沸石滤料由于内部有很多孔径、均匀的管状孔道和内表面积很大的孔穴，因而具有的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化性能。它能吸收水中氨态氮、有机物和重金属离子，同时还可以借助水的渗滤作用，以进行阳离子的交换，其成分中的钠、钙离子可与水溶液中的钾、镁等离子交换，工业上用以软化硬水、海水淡化等。
水处理沸石指标：边界指标（相当于边界品位） K+交换量≥10mg/g±，或NH4+交换量≥100mmol/100g±（相当沸石总量40%）。 工业指标（相当于低工业品位） K+交换量≥13mg/g±，或NH4+交换量≥130 mmol/100g±（相当沸石总量55%）。Ⅰ级品（石油化工级）或NH4+交换量≥140-175mmol/100g±（相当沸石总量65-80%）。Ⅱ级品（环保轻工级）或NH4+交换量≥100-140mmol/100g±（相当沸石总量46-65%）。NH4+ 交换量为工业品位要求，边界品位可降低10 mmol/100g。
水处理沸石能从海水中选择性吸钾,可应用于从海水中提取钾。
因此,沸石的吸钾量是一个重要的工业评价指标。这样以1mol几氯化铵溶液煮沸改型,用致密滤纸加纸浆过滤,并用热的氯化铵溶液洗涤。这时沸石已充分改型,然后用海水交换,直至流出液中无铵离子。由于试样少,粒度细,所以交换很快达到平衡。再用蒸馏水洗去多余的海水,后用热的氯化铵溶液置换沸石中的钾,以火焰光度法测试吸钾量。
(1)所用试剂人工海水:按K+:Na+:Ca2+:Mg2+=1:30:1:4的比例配制人工海水。称取72.5g、2897g氯化钠、1551g硫酸镁(MgSO4·7H2O)和105.2g氯化钙(CaCl2),溶解于100L蒸馏水中,混匀备用。此人工海水每升含0.38gK+。硫酸铝溶液:称取65g硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于蒸馏水,加蒸馏水稀释至1000mL。其他试剂与沸石阳离子交换容量相同。
（2）测试流程称取0.2000g试样置于100mL烧杯中,加入少量纸浆和1mol几氯化铵溶液50mL,盖上表面皿,煮沸30min。用9cm致密滤纸过滤,并用煮沸的1mol几L氯化铵溶液洗涤,直至无钙、镁离子(以pH=10的-氯化铵缓冲溶液和1滴酸性铬蓝K指示剂检査,如溶液不变红色,说明已洗净)。再用冷蒸馏水洗涤,直至无铵离子(用钠氏试剂检查),然后用人工海水洗涤试样,直至无铵离子。再用蒸馏水洗涤多余的海水,直至无氯离子(0.1%溶液检查)。用00mL容量瓶承接,在漏斗中加入20mL煮沸的1molL氯化铵溶液置换钾离子,重复操作3次。在容量瓶中加入10mL硫酸铝溶液和1mL1:1,冷却后加蒸馏水稀释至刻度,摇匀,火焰光度法测试钾的含量。含钾量除以称样质量即得吸钾量(ngK/1g沸石)。
