Отработка технологических стадий приготовления опытных образцов сорбента, страница 17

2.4 Проведение исследований физико-химических свойств опытных образцов сорбента КС-2, полученных при вариации условий гидратации

Хорошо известно, что оксиды и гидроксиды алюминия обладают амфотерностью, и проявляют в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства. Примером проявления основных свойств оксида алюминия может служить реакция с сильной кислотой, такой как серная кислота. В результате образуется соль этой кислоты:

Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

            В данной реакции оксид реагирует с кислотным гидроксидом, образуя соответствующую соль – сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃. В этой реакции алюминий проявляет свойства металла и входит в состав электроположительной составляющей (Al³⁺).

            Примером проявления кислых свойств оксида алюминия служит следующая реакция в водном растворе с сильной щелочью (NaOH), в результате которой образуется комплексная соль (тетрагидроксоалюминат натрия):

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]

            В данном случае, элемент алюминий проявляет свойство неметалла и входит в состав электроотрицательной составляющей формулы соли Al[(OH)₄]^-.

            Таким образом, оксид алюминия реагирует как с кислотами, так и основными гидроксидами, образуя при этом соответствующие соли, а также претерпевает фазовые превращения с образованием псевдобемита, байерита или рентгеноаморфного гидроксиоксида алюминия. Причем в ряде случаев в продукте гидратации может образоваться смесь перечисленных фаз. Прокаливание псевдобемита при температуре выше 450^оС приводит к образованию γ-Al₂O₃. В результате прокаливания байерита при температуре выше 300^оС формируется η-Al₂O₃. При этой же температуре рентгеноаморфный гидроксид алюминия переходит, как правило, в хи-подобный оксид алюминия (χ-Al₂O₃).

В зависимости от типа и количества сформировавшегося из гидроксида алюминия оксида алюминия, осушители могут проявлять различные сорбционные способности в процессах статической и динамической осушки газовых потоков.

            Также на сорбционные и текстурные характеристики получаемых осушителей могут влиять следующие параметры:

1)  Температура гидратации продуктов ЦТА или ФП;

2)  Среда гидратации (кислая, щелочная, pH);

3)  Мокрый размол продуктов ЦТА или ФП.

Поэтому для полноценного представления о вкладе каждого из перечисленных параметров в конечные характеристики получаемого сорбента, требуется провести всестороннее изучение условий и технологических процессов, способствующих получению качественного осушителя. Это можно достигнуть путем варьирования условий гидратации продукта ЦТА или ФП.