[무기화학] 제올라이트

목차

실험 목적
1. 제올라이트에 대해
2. Introduction
3, Preparation of NaX
4. NaX
5. Ion-exchange Properites
6. Adsorption Properties

본문내용

실험 목적
X-type zeolite의 나트륨형태를 제조하여, 다양한 분자의 흡수를 모니터링함으로써 구멍의 크기를 조사한다.

1. 제올라이트에 대해
zeolite는 알루미노규산염 광물로, 이 광물은 양이온과 물분자가 교환될 수 있는 열린 구조를 하고 있는 특성이 있다. 합성 제올라이트의 구멍과 채널의 크기는 합성시에 조절된 것이다. 특정한 유기 암모늄 양이온을 써서 합성하면 원하는 크기의 구멍이나 채널을 만들 수 있다. 이렇게 합성한 제올라이트의 구조는 손님 분자에 대하여 클라드레트 바구니처럼 행동한다. 제올라이트의 합성에는 Al/Si 의 비, PH, 온도, 및 압력, 그리고 “seed crystal" 의 존재 여부 같은 여러 가지 요인이 작용한다. 자연산이든 합성 제올라이트든 모두 양이온 교환제로 이용할 수 있다. 그 까닭은 이온이 열린 구조를 통하여 비교적 자연스럽게 이동할 수 있기 때문이다. 어느 특정 양이온은 다른 양이온보다 공동에 잘 들어맞는다. 또한 만약 공동에 흡착된 물이 완전하게 제거되면 제올라이트는 분자체로 행동한다. 전하를 띠고 있지 않은 CO2나 NH3 또는 유기화합물은 그 크기에 따라 공동에 선택적으로 흡착된다. 다시 말하면 제올라이트 구조는 흡착된 분자 주위에 바구니가 형성되기보다는 흡착된 분자가 열린 구멍을 통해 밀고 나갈 수 있다는 점을 제외하고는 클라드레트 바구니와 유사하게 행동한다. 분자가 구멍에 들어가기에 크기가 충분하며, 비교적 큰 이중극자와 London 힘을 가지고 있는 비교적 큰 분자는 선택적으로 흡착된다.
제올라이트는 또한 산성 촉매로서 행동할 수 있다. 산으로 씻어 줌으로써 수소이온이 이동하기 쉬운 양이온 (Na+와 같은)을 교환한다면, 그 산도는 Bronsted 형일 것이다. 만약 제올라이트를 가열하면 Bronsted 자리로부터 제거되어, 남아 있는 알루미늄원자는 단지 세 개의 산소원자에 배위된다. 이 알루미늄원자는 Lewis 산으로 행동할 것이다.

참고 자료

없음