Published May 30, 1973 | Version v1
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Investigations into the adsorption behaviour of zeolites using nuclear magnetic resonance

Description

The interactions between adsorbed molecules and the walls of the cavities in faujasite have been investigated; even the sodium form of the A type zeolite was included in the investigation. The nuclear magnetic resonance measurements were performed with a varian DP-60 wide line resonance spectrometer. The measuring frequency was generally 16 MHg the modulation frequency 20 Hz. The resonance effect was recorded in the form of the derived absorption signal. It was found that the water molecules form hydrogen bonds to the oxygen ions of the alumozilicate structure, the hydrogen sulphide on the other hand splits off protons which under formation of OH groups bind in the oxygen ions of the alumosilicate structure. The results obtained with sulphur dioxide imply that these molecules bind onto the oxygen ions of the alumosilicate structure via sulphur and thus occupy their free electron pairs. The translation mobility of the absorbed molecules present at room temperature is very much reduced when cooling down to certain temperatures; this solidification temperature of the adsorbate lies below that of the pure liquids. Probably the absorbed molecules are deposited in one or several layers onto the walls of the cavity. Prefered sorption sites for the faujasites are the sodium ions in front of the six-membered rings on the walls fo the large cavities, with NaA, on the other hand, the sodium ions are in the eight-membered rings. (ORU)

Availability note (English)

MF available from INIS under the Report Number.

Abstract (German)

Mittels kernmagnetischer Resonanz wurden die Wechselwirkungen zwischen adsorbierten Molekeln und den Waenden der Hohlraeume im Faujasit untersucht; auch die Natriumform des Zeolithen vom A-Typ wurde in die Untersuchung einbezogen. Die kernmagnetischen Resonanzmessungen erfolgten mit einem Varian-DP-60-Breitlinienresonanzspektrometer. Die Messfrequenz betrug im allgemeinen 16 MHz, die Modulationsfrequenz 20 Hz. Der Resonanzeffekt wurde in Form des abgeleiteten Absorptionssignals aufgenommen. Es ergab sich, dass die Wassermelekeln Wasserstoffbruecken zu den Sauerstoffionen des Alumosilikatgeruestes ausbilden, der Schwefelwasserstoff hingegen Protonen abspaltet, die sich unter Ausbildung von OH-Gruppen an die Sauerstoffionen des Alumosilikatgeruestes anlagern. Die bei Belegung mit Schwefeldioxid erhaltenen Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich diese Molekeln ueber den Schwefel an die Sauerstoffionen des Alumosilikatgeruests anlagern und dabei deren freie Elektronenpaare in Anspruch nehmen. Die bei Raumtemperatur vorhandene Translationsbeweglichkeit der absorbierten Molekeln wird beim Abkuehlen auf bestimmte Temperaturen sehr verringert; diese Erstarrungstemperatur der Absorbate liegt unter der der reinen Fluessigkeiten. Vermutlich lagern sich die adsorbierten Molekeln beim Einfrieren in einer oder mehreren Schichten an die Waende der Hohlraeume ab. Bevorzugte Sorptionsplaetze sind bei den Faujasiten die Natriumionen vor den Sechsringen an den Waenden der grossen Hohlraeume, beim NaA dagegen die Natriumionen in den Achtringen. (ORU)

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Original title (German)
Untersuchungen des Adsorptionsverhaltens von Zeolithen mit Hilfe der kernmagnetischen Resonanz

Publishing Information

Imprint Pagination
151 p.
Report number
INIS-mf--3395

Optional Information

Notes
34 figs.; 85 refs.