AT206874B - Verfahren zur Abscheidung von polaren Molekülen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Abscheidung von polaren Molekülen 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Adsorption von Flüssigkeiten und Gasen, ins- besondere durch molekulare Siebe. 



   Molekulare Siebe haben sorbierende Bereiche an der Innenseite vieler gleichgrosser Poren von molekularen Abmessungen. Bei dieser An- ordnung treten Molekeln bestimmter Grösse und Form in die Poren ein und werden adsor- biert, während anders geformte Molekeln nicht in die Poren eintreten können. Viele Adsorbentien, wie aktivierte Kohle und Kieselsäuregel, wirken nicht als molekulare Siebe, da ihre Adsorptionskräfte von anderer Art sind. Molekulare
Siebe adsorbieren verhältnismässig grosse Stoffmengen und haben auch bei niederem Partialdruck eine grosse Anziehungskraft für bestimmte andere Molekeln, so dass sie besonders zur Abtrennung geringer Mengen einer Flüssigkeit von einer andern Flüssigkeit geeignet sind. Molekulare Siebe sind bei tiefen Temperaturen äusserst wirkungsvoll. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur bevorzugten Adsorption von polaren Molekülen vor nichtpolaren Molekülen, indem eine Mischung derselben mit einem Molekularsieb von Faujasit, einem natürlich vorkommenden, kristallinen, zeolithischen Metall-Aluminium-Silikat, in Berührung gebracht wird. 



   Die Zusammensetzung des Faujasits kann als eine Mischung der Oxyde von Calcium, Natrium, Aluminium und Silicium angesehen werden. 



  Typische Proben haben folgende Analysenergebnisse (ausgedrückt in Molverhältnissen der Oxyde) : 
 EMI1.1 
 
<tb> 
<tb> I <SEP> II <SEP> III
<tb> Calciumoxyd.......... <SEP> 0, <SEP> 54 <SEP> 0, <SEP> 51 <SEP> 0, <SEP> 41 <SEP> 
<tb> Natriumoxyd.......... <SEP> 0, <SEP> 43 <SEP> 0, <SEP> 49 <SEP> 0, <SEP> 58 <SEP> 
<tb> Aluminiumoxyd <SEP> 1, <SEP> 00 <SEP> 1, <SEP> 00 <SEP> 1, <SEP> 00 <SEP> 
<tb> Siliciumoxyd.......... <SEP> 5, <SEP> 00 <SEP> 4, <SEP> 65 <SEP> 4, <SEP> 54 <SEP> 
<tb> 
 
Das Molverhältnis der Summe von Calcium-   oxyd und Natriumoxyd zu Aluminiumoxyd liegt in folgenden Grenzen :    
 EMI1.2 
 
Das Molverhältnis von Kieselsäure zu Aluminiumoxyd liegt in folgenden Grenzen :

   
 EMI1.3 
 
Die Calcium- und Natriumionen im Faujasit können durch übliche Ionenaustauschmethoden gegen andere positive Ionen ausgetauscht oder die Mengen des einen gegenüber dem andern geändert werden. Auf diese Weise kann eine gewünschte Menge eines bestimmten Ions gegen die   Natrium- oder Calciumionen   oder gegen beide ausgetauscht werden. Kationen mit einer Valenz von nicht mehr als drei können gegen die Kationen im Faujasit in der beschriebenen Weise ausgetauscht werden. Durch den Ionenaustausch werden weder das Verhältnis von Kieselsäure zu Aluminiumoxyd noch die Mengen dieser Stoffe geändert. Die Mengen und Verhältnisse von Kieselsäure und Aluminiumoxyd lassen sich nicht ohne Zerstörung des Kristalls ändern. 



   Die durch Ionenaustausch erhaltenen Formen des Faujasit weisen Adsorptionseigenschaften auf, die untereinander nur wenig abweichen. Faujasit einschliesslich der durch Ionenaustausch gewonnenen Formen lassen sich durch folgende Formel darstellen : 
 EMI1.4 
 
In der Formel bedeutet M ein oder mehrere Kationen mit einer Valenz von nicht mehr als drei und n ist die Valenz des Kations. Y hat einen Wert von bis zu 8. 



   Bevor der Faujasit zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung verwendet werden kann, muss wenigstens ein Teil des adsorbierten Wassers, beispielsweise durch Erhitzen des Faujasit, z. B. auf   2500 C, entfernt   werden. Der Faujasit kann durch Erhitzen ohne Zerstörung seiner Kristallstruktur entwässert werden. 



   Entwässerter Faujasit adsorbiert solche Molekeln, deren maximaler Durchmesser ihrer 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 minimalen Querschnittsprojektion kleiner als der des   Heptacosafluortributylamins, (CjF N,   ist. 



  Faujasit zeichnet sich durch eine starke Anziehungskraft für polare Verbindungen gegen- über nichtpolaren Verbindungen aus und kann zur Trennung solcher Verbindungen verwendet werden. Natürlich müssen die adsorbierten   polaren Verbindungen kleiner als Heptacosafluortributylamin sein. Zahlen, welche die ad-   sorptiven Eigenschaften von Faujasit für polare Verbindungen zeigen, sind in der Tabelle zusammengestellt. Der zur Durchführung der Versuche der Tabelle verwendete Faujasit wird durch Erhitzen im Vakuum auf    2500 C   aktiviert oder entwässert. Der Ausdruck   Gew. -o 0 bezieht   sich auf den prozentuellen Gewichtszuwachs des Faujasit. Der angegebene Druck ist der Partialdruck des Adsorbates. 



  Tabelle A 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Adsorbat <SEP> Temp. <SEP>   <SEP> C <SEP> Druck <SEP> mm <SEP> Hg <SEP> Gew. <SEP> -%
<tb> adsorbiert
<tb> Wasser <SEP> *) <SEP> .......... <SEP> 25 <SEP> 1,0 <SEP> 25,9
<tb> n-Pentan <SEP> ........... <SEP> 25 <SEP> 1,4 <SEP> 12,1
<tb> Butylen <SEP> #1 <SEP> *) <SEP> ...... <SEP> 25 <SEP> 156 <SEP> 17,0
<tb> Propan <SEP> ............. <SEP> 25 <SEP> 168 <SEP> 9,3
<tb> *) <SEP> polare <SEP> Molekule
<tb> 
 
Der Faujasit kann zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung in jeder geeigneten Form, beispielsweise als freifliessendes Pulver oder in Form kompakter Kristalle, verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Abscheidung von polaren Molekülen, deren maximaler Durchmesser ihrer mini- malen Querschnittsprojektionen kleiner ist als der von Heptacosafluortributylamin, aus Mischungen mit weniger polaren Molekülen, deren maximaler Durchmesser ihrer minimalen Querschnittsprojektionen ebenfalls kleiner ist als der von Heptacosafluortributylamin, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung solcher Mole- küle mit einem teilweise oder ganz entwässerten Faujasit in Berührung bringt.