==================================================== I setacci molecolari ====================================================
Þ Sono in grado di catturare molecole di dimensione minore di quella delle aperture, e possono, quindi, servire a separare molecole di grandezza diversa (Figura).
Þ
Oltre
a funzionare da setacci molecolari, le zeoliti possono anche scambiare
i propri ioni con quelli presenti nelle soluzioni che le bagnano. Þ
Poiché le gabbie sono definite dalla struttura
cristallina, esse sono altamente
regolari e di dimensione esattamente definita. I setacci molecolari catturano le
molecole con elevata selettività, maggiore rispetto ai
solidi di
superficie molto estesa (gel di silice o carbone attivo, dove le
molecole sono catturate entro i
vuoti irregolari fra le piccole particelle principalmente per
adsorbimento, con poco controllo sterico).
Þ
Le zeoliti trovano anche impiego nella catalisi
eterogenea selettiva rispetto
alla forma. Per fare un
esempio, il setaccio molecolare ZSM-5 serve a sintetizzare
l'1,2-metilbenzene (o-xilene) usato come additivo delle benzine.
Gli altri xileni non vengono prodotti, per selezione di forma.
Le
zeoliti sintetiche si fabbricano talvolta a pressione atmosferica,
ma il più delle volte si realizzano in autoclave sotto pressioni
elevate. Le loro strutture
aperte sembrano formarsi intorno ai cationi idrati o ad altri grandi
cationi, come NR4+ introdotti nella miscela di
reazione. Il
campo delle zeoliti sintetiche si sta attualmente arricchendo con il crystal engineering di polimeri di coodinazione. _____________________________________________
In
Tabella sono indicati alcuni impieghi
delle zeoliti
Le
caratteristiche dei principali setacci molecolari sono illustrate nella Tabella
seguente.
Rappresentazione
del reticolo tridimensionale
Esempi
sono la sodalite [Na8Cl2(Al6Si6O24)]
e =================================================== Molte
zeoliti si basano sulla gabbia
tipo sodalite. Si
tratta di un ottaedro tronco ottenuto con taglio tutti i vertici.
Ciascun troncamento forma una faccia quadrata e le facce
triangolari dell'ottaedro si trasformano in esagoni regolari. La «zeolite A»
si basa su gabbie sodalitiche congiunte da ponti O fra due facce
quadrate. Otto di tali gabbie sono collegate secondo uno schema cubico, con una grande cavità al centro detta gabbia a. Sono
qui rappresentate:
a) una gabbia sodalitica
b) la sodalite (apertura 2.60 Å)
c) la zeolite A (apertura 4.20 Å)
d) la faujasite (apertura 11.40 Å)
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