Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu về chuyển hoá kháng sét
Lời cảm ơn
Lời đầu tiên cho em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình
đối với Tiến sĩ Tạ Ngọc Đôn, CN. Nguyễn Thị Thoa. Thầy và Cụ đó hướng
dẫn tận tình Em trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thiện bản đồ án này.
Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình và quớ bỏu của các thầy
cô, các cán bộ thuộc bộ môn Hoá Hữu cơ, Bộ môn Công nghệ Hữu cơ - Hoá
dầu đã tạo nhiều đều kiện thuận lợi cho em trong quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với gia đình,
bè bạn đã động viên giúp đỡ để hoàn thành bản đồ án này.
Nghiên cứu tổng hợp zeolit Y từ khoỏng sột cú cấu trúc 2:1
và ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu cấu trúc 2:1 và 1:1
1
Đồ án tốt nghiệp
Mở đầu
Tổng hợp zeolit từ khoỏng sột là một tong những hướng chính để sản
xuất các vật liệu rắn để phục vụ cho các mục đích công nghiệp nh vật liệu xúc
tác, hấp phụ, trao đổi ion…
Việt Nam có rất nhiều các mỏ khoỏng sột rất phong phú và đa dạng đây
là một tiềm năng rất to lớn để sản xuất zeolit. Trong những năm gần đây
zeolit đang được đẩy mạnh để sử dụng nhiều cho nên các nghiên cứu về sản
suất zeolit là rất quan trọng.
Cho đến nay đó cú một số các nghiên cứu chuyển hoỏ khoỏng sột thành
zeolit, đặc biệt tác giả [1] đã thành công trong việc chuyển hoỏ khoỏng sột
cấu trúc 1:1 thành các loại zeolit ở điều kiện mềm và đã sản xuất ở quy mô
công nghiệp. Còn việc nghiên cứu chuyển hoỏ khoỏng sột 2:1 vẫn chưa được
nghiên cứu rộng, các nghiên cứu mới chỉ là bước đầu vì vậy kết quả nghiên
cứu vẫn còn hạn chế .
Nhằm đáp ứng khó khăn trên đồ án của em tiếp tục nghiên cứu về chuyển
hoỏ khỏng sột cấu trúc 2:1 trên cơ sở kế thừa các kết quả đó cú. Hy vọng các

nguyên tố chủ yếu Al, Fe, Mg, (không kể Si)
Tên khoáng
sét
Nguyên tố có nhiều
trong thành phần
Tên khoáng sét
Nguyên tố có
nhiều trong thành
phần
Beidelit
Montmorilonit
Nontronit
Saponit
Vermiculit
Al
Al (Mg, Fe
2+
Ýt)
Fe
3+
Mg, Al
Mg, Fe
2+
, Al (Fe
3+
Ýt)
Kaolinit, haloysit
Sepiolit
Ilit
Clorit

Cấu trúc 1:1 điocta
Hình 3 . Cấu trúc 1:1 cơ bản của khoỏng sột tự nhiên
Như khoỏng sột cú cấu trúc 1:1 được cấu tạo bởi một líp mạng tứ diện liên
kết với một líp mạng bát diện, ví dụ như Kaolinit, haloysit, dickit…trong đó
Kaolinit (Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O) có cấu trúc trật tự rất cao [1]
: Oxy : hydroxyl : Silic : Nhôm
Hình 4. Sơ đồ không gian mạng lưới cấu trúc của kaolinit.
Trong nhóm cấu trúc 1:1 phân làm hai phân nhóm : Diocta và Triocta.
5
Si
Al
Hydroxyl
trong
Hydroxyl
ngoµi
7,19 Å
Å Å
Si
Al

Trong khoỏng sột cấu trúc 2:1 lại phân làm hai nhóm tính chất: Smectit
và Ilit.
6
Si
Mg, Fe
2+
9,3 Å
Si
14Å
2:1
+ 1
Si
Al
9,6 Å
Si
Đồ án tốt nghiệp
Smectit là nhóm có khả năng trương nở do khung mạng cấu trúc thường
không cân bằng điện tích do sù thay thế Si
4+
bởi Al
3+
ở líp tứ diện và Fe
2+
,
Mg
2+
thay thế Al
3+
ở lớp bỏt diện. Sự thay đổi cấu trúc này làm cho khung cấu
trúc tích điện âm, cộng với sự tiếp cận gần nhau của cỏc lớp oxy khi cỏc lớp

2+
… thay thế Al
3+
ở mạng bát diện.
Mạng trung hoà điện tích : là mạng tứ diện và bát diện trong các đơn vị
cấu trúc líp 1:1, 2:1 và 2:1+1 có tổng điện tích bằng 0. Lúc này không cần
phải cân bằng điờn tớch cho cỏc lớp cấu trúc, cỏc lớp cấu truc đó gắn với
nhau bằng liên kết yếu ( dạng lực Vander waals ).
Mạng điện tích cao (nhóm Ilit) đây là nhúm khoỏng sột mica có giá trị
điện tích nằm trong khoảng 0,9 đến 1 tớnh trờn một đơn vị cấu trúc, sự thay
thế các cation xảy ra trong một đơn vị cấu trúc cơ bản 2:1 làm cho líp mạng
7
Đồ án tốt nghiệp
cấu trúc tích điện âm lớn và chúng được cân bằng bởi các cation bự trự tương
đối cố định giữa cỏc lớp mạng, các cation bù trừ có tác dụng như cầu nối cỏc
lớp mạng lại với nhau vì thế khoỏng sột 2:1 rất bền .
Mạng điện tích thấp (nhóm Smectit) là mạng có giá trị khoảng 0,2 đến 0,9
tớnh trờn một đơn vị cấu trúc, lượng điện âm được cân bằng bởi cỏc lớp
cation bù trừ nằm xen kẽ giữ cỏc lớp, do điện tích thấp nờn cỏc cation này
tương đối linh động dễ dàng trao đổi với các cation khác trong dung dịch
1.1.2. Nhóm Mica, khoỏng sột cú cấu trúc 2:1
Đây là nhúm khoỏng sột cú cấu trúc tương đối bền vững, là nguyên liệu
chính mà đồ án nghiên cứu. Mica hay còn gọi là vân mẫu, có thể ngậm nước
hoặc không [30]. Các khoáng vật thuộc nhóm này phổ biến trong tự nhiên,
chóng thường là các khoáng vật tạo đá, Mica cũng chứa nhiều trong đá biến
chất nhất là trong phiến thạch kết tinh, chúng có tỷ lệ trong vỏ trái đất khoảng
3,8% [30], [31], [32], [34], [37], [44].
Cấu trúc khoáng sét được cấu tạo từ hai mạng lưới tứ diện liên kết với
mạng bát diện ở giữa tạo nên một líp cấu trúc cơ bản. Xen giữa cỏc lớp cơ
bản là các Cation trao đổi và nước hấp phụ. Trờn hỡnh 6 mô tả cấu trúc không

R”: Mg
2+
, Fe
2+
, Mn
2+
…
Trong thành phần mica thường không có mặt ion Na
+
, Ba
2+
. Nhóm –OH
có thể thay thế bằng - F . Như vậy trong mica có những hỗn hợp đồng hình
8
Đồ án tốt nghiệp
một mặt Mg
2+
thay thế bởi Fe
2+
mặt khác cú cỏc thay thế đồng hình bất đẳng
trị như [26], [31]:
Mg
2+
(Fe
2+
) Al
3+
( Fe
3+
)

đồng hình của các cation kim loại trong mạng bát diện và tứ diện [20], [30],
[31], [37].
(K
0,92
Na
0,08
)(Mg
1,62
Fe
1,23
Ti
0,09
)(Al
1,02
Si
2,98
)O
10
((OH)
0,9
F
1,1
)
(K
0,82
Na
0,115
)(Mg
2,28
Al

10
](OH)
2
Hoặc K
2
O.6MgO.Al
2
O
3
6SiO
2
.2H
2
O.
Tinh thể :
Trong cỏc lớp tứ diện [SiO
4
] có tứ diện [AlO
4
] sao cho tỷ lệ Al/Si =1/2
do đó giữa cỏc gúi 3 líp có công thức : Mg
3
[OH,F]
2
[AlSi
3
O
10
] cú điện tớch
õm được các cation K

năng chịu phong hoá tốt, độ cứng tăng và độ bền nhiệt cao hơn.
Ở líp mạng tứ diện, các tứ diện TO
4
liên kết với nhau qua 3 Oxy đỏy, cũn
cỏc Oxy đỉnh thỡ cựng quay về một hướng. Hình 7 minh hoạ hình ảnh líp tứ
diện nhìn từ phớa cỏc oxy đỉnh [45]
Kích thước tinh thể : a=5.32 Å ; b = 9,21 Å ; c = 20,48 Å ;
=100
0
12’ ; Dạng tinh thể hình tấm, vảy mỏng, lăng trụ ngắn, đôi khi
hình tháp cụt, tinh thể dạng thụ, cỏc mặt bên cạnh có khía rõ rệt thường gặp ở
dạng song tinh, tập hợp dạng lỏvảy mỏng , hình dạng không khác gì biotit
[26], [30] .
Màu sắc :Nâu, phớt vàng tuơi hoặc nâu phớt đỏ. Tấm dày thì nâu sẫm,
hiếm hơn là không màu có sắc phớt lục, có dạng tờ máng đàn hồi [30], [31].
Trọng lượng khoảng 2,7 -2,85 (g/ml) .
Nguồn gốc và khoáng sàng thường thấy trong các thể tiếp xúc và trao đổi
và trong các mảnh pecmatit xuyên vào đá vôi hoỏ đụlụmit hoặc cỏc đỏ manhờ
Ýt silic và sắt, phổ biến trong đá biến chất, đá phiến thạch, kết tinh, ở nước ta
phlogopit còn tìm thấy ở trong đá vôi cẩm thạch ở Quảng Nam [31].
Ứng dông trong công nghiệp thường dùng làm nguyên liệu sản xuất các
vật liệu cách điện mặt kính mica, nguyên liệu chịu lửavà tương lai làm
nguyên liệu để tổng hợp zeolit .
1.1.2.2. Biotớt .
Biotit là khoỏng sột cú thành phần và cấu trúc hoàn toàn tương tù nh
phlogopit, chúng chỉ được phân biệt với nhau ở mức độ thay thế ion Mg
2+
ở
mạngbỏt diện. Trong mạng bát diện của phlogopit Mg
2+

O
3
].4SiO
2
.nH
2
O
Hàm lượng Fe
2
O
3
lớn do vậy mà nú cú màu nâu vàng hoặc phớt lục.
Khối lượng riêng d:=1,27-1,87.
Tập hợp dạng đơn tinh, đôi khi thành khối xít đặc .
Dấu hiệu nhận biết [30], [31] : Trong các sản phẩm phong hoá của cỏc
đỏ siờu bađic cú magiờ sắt (sờcpentinit, đunit, peridolit ) có thể phỏng đoán
dùa theo tập hợp đát màu vàng lục hoặc muốn xác định chính xác phải xác
định bằng các phương pháp hiện đại như : chụp XRD , phõn tớch hoỏ học
hoặc dùa theo hằng số quang học …
Nguồn gốc và khoáng sàng : chóng được tạo thành trong các quá trình
phong ngoại sinh , do sù phong hoá của cỏc đỏ giàu sắt và magiờ.
Trong quá trình phong hoá ở trên mặt nó dần dần bị phá huỷ và tạo thành
hyđrụxit sắt nhưng vẫn giữ cấu tạo tập hợp của Nontronit .
1.1.2.4. Bentonit
Bentonit cũng là khoỏng sột tự nhiên có cấu trúc 2:1 thuộc họ smectit hay
còn gọi là Montmorollonit có công thức tổng quát là :
Al
2
O
3

2+
ở mạng bát diện, còn sự thay thế ở mạng tứ diện là Ýt hơn do đó mà
điện tích âm tạo ra nằm sâu bên trong líp cấu trúc, lực liên kết giữa ion bù trừ
với líp cấu trúc yếu đi, cho nên khả năng di chuyển tự do của cation giữa các
mặt phẳng tăng lên. Đây là nguyên nhân làm cho bentonit có khả năng trương
nở mạnh[42].
Nguồn gốc : Bentonit đã được tim thấy ở nhiều nơi nh Thanh Hoỏ, Lõm
Đồng, Thuận Hải, Mộc Chõu …
Ứng dông : Bentonit được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực khai thác dầu
mỏ và làm dung dịch khoan.
1.1.3. Các ứng dụng của khoỏng sột nói chung.
Khoỏng sột rất phong phú và đa dạng do vậy mà nó cũng có rất nhiều
ứng dụng của trong thực tế, ngay từ những thời cổ xưa người ta cũng đã biết
dựng khoỏng sét vào đời sống nh vận dụng làm đồ sinh hoạt gốm sứ, gạch
xây, hoa văn trang trí …
Qua thời gian lịch sử do nhu cầu đòi hỏi của con người ngày càng tăng
các đặc tính ưu việt của khoỏng sột càng được khám phá và ứng dụng rất rộng
rãi trong mọi lĩnh vực, một trong những đóng góp vô cùng to lớn vào sự phát
triển của loài ngưũi đó là ứng dụng khoỏng sột trong công nghiệp
13
Đồ án tốt nghiệp
Trong công nghiệp chế biến dầu mỏ, đất sét dùng để khử các tạp chất có
hại gây mùi khó chịu và dùng để tẩy trắng cho hiệu quả rất cao [30]. Người ta
còn có thể sử dụng bentonit làm phụ gia cho dung dịch khoan, làm chất nền
cho xúc tác (chất mang ).
Mét ứng dụng quan trong hơn cả là đất sét làm nguờn liệu cho tổng hợp
xúc tác zeolit [1], [32], một xúc tác không thể thiếu trong các nhà máy lọc
dầu. Ở các phân đoạn nh crăking xúc tác (zeolitY), Izome hoỏ(zeolit
mordenit), Alkyl hoỏ(ZSM-5) [22], Polyme hoỏ… thỡ không những làm tăng
năng suất, tăng hiệu quả kinh tế mà còn làm giảm ô nhiễm môi trường [22],

.[(AlO
2
)
x
. (SiO
2
)
y
]. zH
2
O
Trong đó: M là cation bù trừ điện tích khung, cú hoỏ trị n.
x và y là số tứ diện nhôm và silic, z là số phân tử nước kết tinh.
Ký hiệu trong múc vuụng [] là thành phần của một ô mạng cơ sở [1], [52].
Theo quy tắc Loewenstein chỉ ra rằng, trong cấu trúc của zeolit không tồn
tại các liên kết Al-O-Al mà chỉ tồn tại các liên kết Al-O-Si và Si-O-Si. Do
vậy, theo qui tắc này, tỷ số Si/Al = 1 là giới hạn dưới [1],[22]. Tuy nhiên,
trong thực tế vẫn gặp trường hợp zeolit A có tỷ số Si/Al = 0,925 [1].
Phân loại zeolit. Người ta thường dùa vào nguồn gốc, đường kính mao quản,
tỷ số Si/Al và hướng không gian của cỏc kờnh hình thành cấu trúc mao quản.
* Dùa theo nguồn gốc [5], [22], [52]:
Zeolit được chia thành hai loại chính, gồm zeolit tự nhiên và zeolit tổng
hợp: Zeolit tự nhiờn cú trờn 40 loại , ví dụ: Mordenite, Heulandite,
Chabazite…Zeolit tổng hợp cú trờn 200 loại, độ tinh khiết cao, thành phần
đồng nhất, số lượng lớn nên rất phù hợp cho việc nghiên cứu và ứng dụng
công nghiệp.
*Dùa theo đường kính mao quản [5], [22], [26], [27]:
Zeolit được chia thành ba loại chính:
15
Đồ án tốt nghiệp

Hình 9. (a): Hệ thống mao quản 3 chiều trong Zeolit A
(b): Hệ thống mao quản 3 chiều trong Zeolit X
(c): Hệ thống mao quản 3 chiều trong Zeolit Y
Trong các kiểu phân chia nêu trên, thì kiểu phân chia zeolit theo tỷ số
Si/Al được coi là một đặc trưng khá quan trọng, có ảnh hưởng trực tiếp đến
cấu trúc và các tính chất hoá lý của zeolit.
Khi tỷ số Si/Al tăng từ 1   thì :
1)- Tính chất bền nhiệt tăng từ 700  1300
o
C [22], [52].
2)- Cấu trúc thay đổi với SBU (Secondary Building Unit) từ vòng 4, 6, 8 đến
vòng 5.
3)- Tính chất bề mặt từ ưa nước đến kỵ nước.
4)- Số tâm axit giảm, nhưng lực axit trên mỗi tâm tăng lên.
5)- Dung lượng trao đổi cation giảm.
17
(a)
(b)
(c)
Đồ án tốt nghiệp
Ngoài ra, trong cùng một cấu trúc, khi tăng tỷ số Si/Al sẽ dẫn đến:
Độ bền thuỷ nhiệt tăng, kích thước ô mạng cơ sở giảm, các pic nhiễu xạ tia X
dịch về phía góc 2 cao hơn, số sóng dao động mạng lưới trong phổ hấp thụ
hồng ngoại dịch về các giá trị cao hơn [1].
1.2.2. Cấu trúc tinh thể zeolit.
Các zeolit tự nhiên còng nh zeolit tổng hợp đều có cấu trúc không gian ba
chiều, được hình thành từ các đơn vị sơ cấp là các tứ diện TO
4
Trong đó T: Al, Si .


O
2-
O
2-
O
2-
O
2
-
O
2-
O
2-
O
2-
O
2-
O
2-
O
2-
O
2-
;
Si
4
+
Al
3+
Đồ án tốt nghiệp

đơn vị cấu trúc sơ cấp và thứ cấp khác nhau tạo ra các zeolit A và zeolit X (Y)
[1],[5],[47].
19
L¨ng trô 6 c¹nh
Nèi qua mÆt 4
c¹nh
Zeolit kiÓu X (Y)
Hèc lín
X
4
Nèi qua mÆt
6 c¹nh
Sodalit
Zeolit kiÓu A
X
6
Đồ án tốt nghiệp
Hình 12. Sù hình thành cấu trúc zeolit A, X(Y) từ các kiểu ghép nối khác nhau.
1.2.3. Giới thiệu một số zeolit điển hình và ứng dông .
a. Zeolit A.
Là loại zeolit tổng hợp có cấu tạo khác với zeolit tự nhiên, cấu trúc của
nó có dạng mạng lưới lập phương đơn giản tương tù nh kiểu liên kết trong
tinh thể muối NaCl, với cỏc nút mạng là cỏc bỏt diện cụt. Các đơn vị cấu trúc
SBU là vũng kộp 4 cạnh [5], [43], [46], [52].
Đối với zeolit A, tỷ số Si/Al = 1 nên số nguyên tử Si và Al trong mỗi
đơn vị sodalit bằng nhau. Vì vậy, với mỗi bát diện cụt được tạo bởi 24 tứ diện
có 48 nguyên tử Oxy làm cầu nối, vậy còn dư 12 điện tích âm. Trong đó có 12
tứ diện SiO
4
và 12 tứ diện AlO

Hốc lớn được coi là phần thể tích giới hạn giữa 8 lồng sodalit trong một ô
mạng, còn hốc nhỏ là không gian rỗng trong mỗi sodalit (Hình 13 ).
20
H×nh 13. CÊu tróc zeolit A: lång sodalit (a) vµ sù kÕt hîp c¸c lång sodalit
trong zeolit A (b)
(a)
(b)
Đồ án tốt nghiệp
Theo Naccache và một số tác giả khỏc thỡ hốc lớn của zeolit A có dạng
hình cầu với đường kính hốc là 11,4Å, còn đường kính hốc nhỏ khoảng 6,6Å.
Mỗi hốc lớn thông với 6 hốc lớn bên cạnh qua các cửa sổ 8 cạnh có kích
thước 4,2Å. Ngoài ra mỗi hốc lớn cũn thụng với 8 hốc nhỏ qua các cửa sổ 6
cạnh với kích thước cửa sổ nhỏ là 2,2Å [50],[52].
b. Zeolit X.Y
Zeolit X,Y thuộc họ vật liệu faujasit, SBU là vũng kộp 6 cạnh (D6R).
Đơn vị cấu trúc cơ bản của zeolit loại này cũng là sođalit mét khối bát diện
cụt gồm 8 mặt lục giác và 6 mặt vuông. Mỗi nót mạng của zeolit X,Y đều là
cỏc bỏt diện cụt và mỗi bát diện cụt liên kết với 4 bát diện cụt khác ở mặt 6
cạnh thông qua liên kết cầu oxi. Số mặt 6 cạnh của bát diện cụt là 8, do đó tồn
tại 4 mặt 6 cạnh còn trống của mỗi bát diện cụt trong zeolit X,Y. Hình 14
trình bày cấu trúc khung mạng của zeolit X,Y. Theo kiểu cấu trúc này, một ô
mạng cơ sở chứa 8 bát diện cụt mà mỗi bát diện cụt được tạo thành từ 24 tứ
diện SiO
4
và AlO
4
-
do vậy số tứ diện SiO
4
và AlO

)
136
].264H
2
O
21
Đồ án tốt nghiệp
Từ đây ta có thể thấy, zeolit X nghèo Silic hơn zeolit Y mặc dù tổng các
cation Si
4+
và Al
3+
đều bằng 192 và bằng số đỉnh của một ô mạng cơ sở. Do
vậy zeolit X có độ bền kém so với zeolit Y vì tỷ số Si/Al có ảnh hưởng đến độ
bền của zeolit, khi tỷ số này càng cao thì độ bền cơ nhiệt càng cao.
Do sự ghép nối giữa các sodalit qua mặt 6 cạnh nên trong zeolit X có
đường kính hốc lớn khoảng 13Å. Mặt khác do sự liên kết thông qua các mặt
6 cạnh nên tồn tại ba dạng cửa sổ tương ứng với các mặt thông nhau qua các
hốc lớn và hốc nhỏ.
Theo cấu trúc như đã trình bày ở trên cho thấy zeolit X và zeolit Y khác
nhau về bản chất tỷ số mol Si/Al. Chớnh vỡ sự khác nhau này làm cho zeolit
X và zeolit Y có những tính chất và ứng dụng khác nhau. Zeolit X chủ yếu
được sử dụng trong hấp phụ để tách và tinh chế các chất, còn zeolit Y lại chủ
yếu được sử dụng làm xúc tác trong các phản ứng hoá học, trong crăking xúc
tác lọc hoá dầu [22].

Hình 14:: Cấu trúc khung mạng zeolit X và Y.
1.2.4. Các tính chất đặc trưng của zeolit.
Zeolit có nhiều tính chất cơ bản, nhưng có 4 tính chất đặc trưng nhất đó
là tính chất trao đổi cation, tính chất hấp phụ, tính chất xúc tác và tính chất

AnBn
Trong đó: n
A
và n
B
là điện tích của các cation trao đổi A và B;
(Z) và (S) là các chỉ số tương ứng với zeolit và dung dịch trao đổi.
Phương trình cân bằng của cation trao đổi trong dung dịch và zeolit được xác
định theo phương trình:

B
SB
A
SA
A
SA
)S(
m.nm.n
m.n
A
+
=
ở đây: m
S
A
và m
S
B
là số mol tương
ứng của cation A và B trong dung dịch cân bằng : A

+
). Đây là tính chất quan trọng được sử dụng rộng rãi
trong công nghiệp sản xuất các zeolit hấp phụ và xúc tác.
Khả năng trao đổi cation của zeolit phụ thuộc chủ yếu vào 7 yếu tố sau [1]:
1)- Bản chất cation trao đổi (điện tích, kích thước cation trong trạng thái
hydrat hoá và dehydrat hoá).
2)- Nhiệt độ môi trường phản ứng.
3)- Nồng độ cation trong dung dịch.
4)- Bản chất của anion kết hợp với cation trong dung dịch.
5)- Dung môi hoà tan cation (thông thường dung môi là nước, đôi khi là dung
môi hữu cơ).
23
Đồ án tốt nghiệp
6)- Đặc điểm cấu trúc của zeolit.
7)- pH của dung dịch trao đổi( pH càng cao càng trao đổi tốt ).
Sù trao đổi cation trong zeolit được thực hiện do trong cấu trúc của chúng
cú cỏc tứ diện AlO
4

. Bởi vậy, khi zeolit có đường kính mao quản lớn hơn
kích thước của cation trao đổi thì tỷ số SiO
2
/Al
2
O
3
của zeolit có ảnh hưởng rất
lớn đến dung lượng trao đổi. Thông thường, các zeolit có tỷ lệ SiO
2
/Al

thường được sử dụng trong công nghiệp sản xuất các chất tẩy rửa và xử lý
nước thải công nghiệp có chứa các cation kim loại nặng.
Trước đây, trong công nghiệp sản xuất các chất tẩy rửa, STPP
(Pentasodium tripolyphosphate) được coi là loại tạo chất tẩy rửa tốt nhất do
có khả năng hút cỏc cation kim loại. Tuy nhiên, vào những năm 1970, người
ta phát hiện ra sự ô nhiễm các nguồn nước bởi các chất tẩy rửa có chứa hợp
chất phốt phát [38]. Do đó, zeolit A đã được sử dụng để thay thế STPP. Việc
sử dụng zeolit A trong sản xuất các chất tẩy rửa ngày càng trở nên phổ biến,
24
Đồ án tốt nghiệp
chiếm 80% (tương đương 0,95 triệu tấn/năm) tổng lượng zeolit được tổng hợp
trên thế giới năm 1994.
Tại nhà may hoá chất Việt Trì, việc nghiên cứu, sản xuất thử nghiêm và
áp dụng vào thực tế cho thấy Zeolit A tá ra ưu việt hơn STPP do có kích
thước nhá ( 3,5Å) nên khả năng phân tán rất cao, hệ thống lỗ xốp phân bố
dày đặc sẽ ngăn cản sự tạo vỏ cứng của sợi dệt [1],[29]. Dung lượng trao đổi
cation tính theo Ca
2+
khoảng 160 mg CaO/g NaA khô ở 20
o
C, cao hơn so với
STPP ở cùng điều kiện. Đồng thời, zeolit NaA có khả năng hót và giữ cation
rất cao, khả năng kết tụ và ăn mòn thấp. Gần đây, zeolit NaP do hãng
Crostield Chemicals (Anh) sản xuất cũng đã được sử dụng làm một trong
những cấu tử quan trọng trong công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, chiếm 8,3%
tổng lượng zeolit của thế giới sản xuất năm 1994 ( tương đương 0,1 triệu tấn )
[1]. Đồng thời zeolit NaP
1
và philipsit cũng được sử dông nh mét chất trao đổi
cation để tách NH