Адсорбционные свойства глинистых минералов

Рис. 8. Изотермы адсорбции паров бензола на асканглинах: 1 - природная асканглина; асканглина, модифицированная различными растворами йодистого тетраметиламмония: 2 - 0,1%; 3 - 0,2%; 4 - 0,4%; 5 - 1%

Несколько увеличена адсорбционная способность модифицированной глины и по парам воды в области малых и средних давлений. Однако если относительное давление стремится к единице, адсорбция снижена. Как видно из рисунка 9, петля адсорбционного гистерезиса значительно сужена, и набухание ограничено.

Рис. 9. Изотермы адсорбции паров воды при 20° С на природной асканглине (1) и глине, модифицированной 0,4%-ным раствором йодистого тетраметиламмония (2)

Результаты авторов статьи [93] в основном хорошо согласуются со сравнительно недавно опубликованными данными Беррера и Бруммера [94], которые изучили адсорбционную способность уомингского бентонита (США), модифицированного растворами метиламмоний- и тетраметиламмонийгалогенидов. Было замечено повышение адсорбционной способности аминированных глин по парам гептана и бензола в области малых и средних давлений. В отношении паров воды адсорбционная способность повышена в области малых и средних давлений и существенно понижена при дальнейшем росте относительного давления.

В результате протекания ионообменной реакции катионы аммонийных оснований «раскрывают» межслоевое пространство (которое является внутренним адсорбционным пространством) и делают его доступным для молекул углеводородов. В результате наблюдается повышение адсорбционной способности по углеводородам от малого до среднего относительного давления. Сильное набухание адсорбента исключено, так как слои как бы скреплены, и межслоевое пространство ограничено.

Повышение адсорбционной способности по парам воды, по-видимому, является результатом увеличения адсорбционного потенциала (адсорбционного сродства) по отношению к молекулам воды.

Своеобразная картина влияния модифицирования на адсорбционные свойства наблюдается в случае непосредственного взаимодействия с глинами силикоорганических и азотсодержащих органических соединений. Для примера приведем данные по модифицированию глин некоторыми хлорсиланами. Модифицирование проводилось путем соприкосновения порошкообразной высушенной глины с парами кремнийорганических соединений при 20°С в течение 10 суток. После этого образцы глин промывали дистиллированной водой до удаления ионов хлора и сушили [95]. У природной асканглины, модифицированной силикоорганическими соединениями, повысилось адсорбционное сродство в области низких и средних давлений по парам бензола, н-гептана и азота. Полный объем адсорбционного пространства практически не изменился (табл. 2).

Несколько иная картина наблюдалась при исследовании адсорбции паров воды. Пары воды адсорбируются на модифицированной природной асканглине лучше, чем на природной глине в области малых и средних давлений. Полный объем адсорбционного пространства для модифицированных глин значительно снижен (см. табл. 2). По-видимому, ограничен процесс набухания, т. е. сильного (интенсивного) внедрения молекул воды в межслоевое пространство. Такое поведение модифицированной глины может быть обусловлено своеобразным скреплением (сшиванием) алюмосиликатных слоев, препятствующим после определенного заполнения адсорбционного пространства увеличению параметра решетки с. Изотермы адсорбции паров азота (при -196° С) на модифицированных образцах природной асканглины приведены на рис. 10.

Таблица 2

Адсорбционный объем асканглины u (см3/г) по парам н-гептана, бензола и воды при 20° С

Асканглина

н-Гептан

Бензол

Вода

p/ps

0,129

0,98

0,17

0,98

0,40

0,98

Природная

0,026

0,158

0,029

0,165

0,089

0,397

CH3Si3+ - форма

0,027

0,145

0,034

0,158

0,141

0,325

(CH3)2Si2+- форма

0,033

0,158

0,037

0,165

0,114

0,262

(CH3)2Si+ - форма

0,029

0,159

0,034

0,156

0,090

0,230

C2H5Si3+ - форма

0,032

0,131

0,033

0,156

0,104

0,258

(C2H5)2Si2+ - форма

0,027

0,157

0,042

0,164

0,092

0,217

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие материалы

Предупреждение и ликвидация разливов нефти при эксплуатации Мохтиковского месторождения ОАО Мохтикнефть
При освоении и эксплуатации нефтегазопромысловых месторождений существенной трансформации подвергаются все компоненты окружающей природной среды (атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, рельеф, почвенно-растительный покров, животный мир). В связи с этим при проектировании нефтегазопромысловых ...