Морденит — минерал - цеолит с химической формулой ${\displaystyle {\ce {(Ca,Na_2,K_2)Al_2Si_10O_24*7H_2O}}}$ . Является одним из шести самых распространённых коммерческих алюмосиликатов (наряду с натролитом , шабазитом , гейландитом , стильбитом (десмин), ломонтитом , клиноптилолитом ).

История открытия

Впервые был описан в 1964 году Генри Хау . Он назвал минерал в честь небольшой общины , расположенной вдоль залива Фанди, где он был впервые найден.

Физические свойства

Может быть бесцветным, белым или слегка жёлтым или розовым. Имеет твердость по Моосу 5 и плотность 2,1 г / см³. Когда минерал образует хорошо развитые кристаллы , они похожи на волосы; очень длинные, тонкие и нежные.

Локализация обменных катионов в мордените полностью не установлена. По Мейеру в натриевой форме морденита четыре из восьми ионов Na расположены на стыках боковых каналов, открывающихся из соседних главных каналов; остальные четыре, вероятно, находятся в больших каналах .

Удаление воды происходит равномерно — единственный эндоэффект наблюдается в интервале 25 — 400°С и полная регидратация наступает даже после нагревания до 800 °С. Потеря массы при этом составляет около 12 % .

Структура

Морденит имеет сложную структуру: горизонтальные 4-членные кольца разделены парами наклонных 5-членных колец с общей стороной. Из сочетания таких колец образуются искривленные 12-членные кольца, ограничивающие вертикальные каналы с эллиптическим сечением .

Морденит имеет орторомбическую форму (a, b, c неравные и все углы 90 градусов). Кристаллизуется в виде призматических волокон, толщина которых не превышает 0 03 мм. Обладает молекулярно-ситовым действием и ионообменными свойствами .

Молекулярная структура морденита представляет собой каркас, содержащий цепочки из пятичленных колец связанных силикатных и алюминатных тетраэдров (четыре атома кислорода, расположенных в точках треугольной пирамиды вокруг центрального атома кремния или алюминия).

Его высокое соотношение атомов кремния и алюминия делает его более устойчивым к воздействию кислот, чем большинство других цеолитов.

Схожесть с другими цеолитами

• морденит, как и клиноптилолит проявляет высокую термическую стойкость.
• морденит, как и клиноптилолит характеризуется высоким отношением Si / AI.
• морденит, клиноптилолит, как и монтмориллонит, обладают повышенной избирательностью к аммиакату меди .

Распространение

Морденит является одним из наиболее распространенных цеолитов в изменённых ; он встречается в вулканических породах, таких как риолит, андезит и базальт. Он связан с другими цеолитами, такими как стильбит и гейландит. Хорошие примеры были найдены в Исландии, Индии, Италии, Орегоне, Вашингтоне и . Он также встречается в морских отложениях, например, в Уральских горах и в дамбах , где вода атаковала и изменила вулканические стекла, как на острове Арран в Шотландии .

Синтез

Морденит в натриевой форме получают из порошка алюмосиликатного катализатора крекинга, который под действием водного щелочного раствора превращается в щелочную суспензию алюмосиликата. Суспензия нагревается до 130°С при давлении 0,3 МПа и в течение 24 ч. кристаллизуется при перемешивании; полученные кристаллы цеолита поступают на фильтрацию и промывку .

Использование

Синтетический морденит используется в качестве катализатора в нефтехимической промышленности для катализируемой кислотой изомеризации алканов и ароматических соединений .

В Новой Зеландии цеолитовый туф , содержащий морденит, высушивают и измельчают для получения различных продуктов, включая адсорбенты для поглощения разливов нефти и химикатов и отходов животноводства , кормовые добавки для животных , водоочистку, спортивную траву и удобрения с замедленным высвобождением.

морденита присутствуют в нескольких странах, особенно в Болгарии , Венгрии , Японии и Соединенных Штатах . Добываемый в карьерах материал, как правило, является значительным, например, недавняя оценка годового производства в Японии составляет 150 000 тонн. Помимо общего применения в области сельского хозяйства и строительной промышленности (в качестве размерного камня), он известен как сорбент и молекулярное сито . Описаны процессы газоразделения для получения высококачественного ${\displaystyle {\ce {O_2}}}$ из воздуха с помощью генераторов , работающих под давлением . Полномасштабные заводы на основе богатых морденитом туфов работают в Японии с конца 1960-х годов.

Примечания