5A分子筛

分子筛是一类天然或人工合成的沸石型水合硅铝酸盐。通式为M2/nO· Al2O3·xSiO2·yH2O。具有多孔的骨架结构， 在结构中有许多孔径均匀的通道和排列整齐、 内表面很大的空穴。这些晶体只能让直径比空穴孔径小的分子进入，因而使大小不同的分子得以分离，起到“筛”的作用。通式中M代表n价的金属离子。分子筛为粉末状晶体，有金属光泽，硬度为3～5。密度2～2.8克/厘米3。天然 沸石有色，人工合成沸石为白色，不溶于水。 热稳定性和耐酸性随着SiO2/Al2O3 组成比例的增加而提高。分子筛有不同的孔径和很大的比表面积，比表面积一般达300～1000米2/克。分子筛在化学工业、石油工业和其他有关部门及实验中广泛作为固体吸附剂。经适当处理(如加热)可使被吸附的物质解吸， 此过程称为“再生”， 因而分子筛可重复 使用。分子筛用于气体和液体的干燥和化合物脱水(脱去结晶水，或化合物分子中相近两个原子上的羟基和氢原子以水的形式脱去)。选择适当孔径的分子筛可吸附混合物中特定的物质，以达到分离或纯化目的。以分子筛为活性组分的催化剂称分子筛催化剂。工业上用量最大的分子筛催化剂是石油炼制工业中的裂化催化剂。此外还有催化有机合成及其他性能的催化剂。分子筛催化剂通常只含5～15%的分子筛，其余部分为基质。基质常由难熔无机氧化物或其混合物和粘土组成。 分子筛通式中的M通常为Na+、K+、Ca2+， 这些离子可以部分或全部被半径小、电荷多的金属离子取代，这样骨架结构基本不变，但对分子筛的性能有很大影响，可使它具有特定的催化性。近年将其他原子(如镓、锗、铁、硼、磷、铬、 钒、钼和砷等)引入分子筛的硅铝骨架中取代(或部分取代)硅或铝，所形成的杂原子分子筛具有某些特殊的催化性能。1982年报道了磷酸铝分子筛系列的合成，1984年又出现了含硅磷酸 铝的分子筛系列。分子筛还可用于汽油、喷气 燃料及柴油等的脱蜡操作，称分子筛脱蜡。吸入粉尘会引起“尘肺性”肺硬化。注意防尘。多微孔结构的白色粉末。无毒、无臭。 溶于强酸和强碱，不溶于水和有机溶剂。用作石油裂解催化剂，也可用作吸附剂用于正、异构烷烃的分离，气体和液体的深度干燥和净化，氧、氮的分离，石油和石油气的脱硫。可用作以蒸汽为脱附剂的脱蜡技术中的吸附剂。用于石油馏分中分离正构烷烃选择性吸附剂。催化剂或催化剂载体。用于正、异构烷烃的分离和氧氮的分离、石油和石油气的脱硫、气体和液体的干燥和纯化。水热合成法以水玻璃、偏铝酸钠、氢氧化钠为原料。水玻璃稀溶液的配制及偏铝酸钠溶液的制备参见3A分子筛。
把水玻璃、偏铝酸钠、氢氧化钠按一定摩尔比混合(一般为Al2O3：SiO2：Na2O：H2O=l：2：3：185)，反应，温度控制在40℃以上，并强烈搅拌，反应生成的凝胶升温至102℃±2℃，并在此温度恒温静态结晶，经过滤洗涤，加入氯化钙进行离子交换(交换度70%)，再经过滤洗涤、烘干、加入黏合剂捏合、成型，最后经灼烧活化制得5A分子筛。