Abstract
New information is presented relating to the hydrothermal stability, lattice parameters, and adsorptive, electrical, and catalytic properties of synthetic and natural faujasite. Present concepts concerning the nature and relationship of synthetic and natural faujasite are restated to be consistent with the experimental evidence and the developed physical model. The major structural and physicochemical properties reflect the close similarities and smooth gradations expected of substitutional members of a continuous series. The existing division of the range (2–6) of SiO2/Al2O3 mole ratios (S/A) at 3 into two compositional subranges is shown to be unjustifiable and rather misleading. Individual compositions from these two subranges do not represent distinctly different zeolite species; instead, it is demonstrated that they are members of a continuous series with smoothly changing properties over the studied range of SiO2/Al3O3. Some of the properties of the natural mineral faujasite are found to be very similar to those of the synthetic analogs with the same SiO2/Al2O3 mole ratio.
Finally, a plea is made for a uniform nomenclature which will serve to identify specific (single) compositions (instead of ranges of compositions); reflect the continuity, close similarities and interrelationships in their main structural and physicochemical properties; and also identify the characteristics of the faujasite group.
Résumé
On présente dans ce travail de nouvelles informations se rapportant à la stabilité hydrothermale, les paramètres de réseau, les propriétés d’adsorption et les propriétés électriques et catalyti-ques d’échantillons de faujasite synthétique et naturelle. Les concepts actuels concernant la nature et les relations existant entre la faujasite synthétique et la faujasite naturelle sont repris pour être en accord avec les preuves expérimentales et le modèle physique développé. Les propriétés structurales et physico-chimiques principales reflètent des similitudes étroites et des gradations régulières que l’on peut attendre entre des termes de substitution qui forment une série continue. On divise actuellement le domaine des rapports molaires SiO2/Al2O3 (S/A), qui s’étend de 2 à 6, à la valeur 3; cette division en deux sous domaines de composition apparaît non justifiée et risque plutôt d’induire en erreur. Les compositions individuelles prises dans ces deux sous domaines ne représentent pas des types de zéolites distinctement différents; en réalité, on démontre qu’il s’agit de termes d’une série continue, avec des propriétés changeant graduellement sur toute l’étendue SiO2/Al2O3 étudiée. Certaines des propriétés de la faujasite naturelle ont été trouvées très semblables à celles d’analogues synthétiques ayant le même rapport molaire SiO2/Al2O3.
Finalement, on exprime le voeu que soit créée une nomenclature uniforme qui servira à identifier des compositions spécifiques (uniques) au lieu de domaines de compositions à rendre compte de la continuité, des similitudes étroites et des interrelations dans les propriétés structurales et physicochimiques principales à identifier également les caractéristiques du groupe de la faujasite.
Kurzreferat
Neue Erkenntnisse bezüglich der hydrothermalen Stabilität, der Gitterparameter, sowie der adsrptiven, elektrischen und katalytischen Eigenschaften von synthetischem und natürlichem Faujasit werden mitgeteilt. Gegenwärtige Vorstellungen, die die Natur und das Verhältnis von synthetischem und natürlichem Faujasit betreffen, werden als im Einklang mit den experimentellen Ergebnissen und dem entworfenen physikalischen Modell befunden. Die wichtigsten strukturellen und physikochemischen Eigenschaften spiegeln die große Ähnlichkeit und den fließenden Übergang wider, die für die Substitutionsglieder einer kontinuierlichen Reihe zu erwarten sind. Die bestehende Aufteilung des Bereiches (2 bis 6) der SiO2/Al2O3-Molekularverhältnisse (S/A) bei 3 in zwei Unterber eiche der Zusammensetzung wird als ungerechtfertigt und eher irreführend hingestellt. Die individuellen Zusammensetzungen innerhalb dieser beiden Unterbereiche stellen keine eindeutig verschiedenen Zeolith-Arten dar. Es wird vielmehr gezeigt daß sie innherhalb des untersuchten SiO2/Al2O3-Bereiches Glieder einer kontinuierlichen Reihe mit fließend wechselnden Eigenschaften sind.
Einige der Eigenschaften des natürlichen Minerals Faujasit erwiesen sich als denjenigen der analogen synthetischen Minerale mit dem gleichen SiO2/Al2O3-Molekularverhältnis sehr ähnlich.
Schließlich wird für eine einheitliche Nomenklatur eingetreten, die dazu dienen soll, spezfische (Einzel-) Zusammensetzungen (an Stelle der Zusammensetzungsbereiche) zu identifizieren, die Kontinuität sowie die große Ahnlichkeit und die engen Wechselbeziehungen ihrer wichtigsten strukturellen und physikochemischen Eigenschaften widerzugeben und die Merkmale der Faujasit-Gruppe zu bestimmen.
Резюме
Приводится новая информация относительно гидротермической стабильности, параметров решетки, адсорбции, и о электрических и каталистических свойствах синтетического и естественного фоязита. Современное представление о соотношении синтетического и естественного фоязита вновь формулируется, чтобы оно соответствовало экспериментальным доказательствам и разработанной физической модели. Главные структурные и физикохеми-ческие характеристики отражают близкое сходство и гладкие градации, которые можно ожидать от замещаемых элементов непрерывной серии. Существующее разделение классификации (от 2 до 6) SiO2/А12O3 с мольным отношением (S/А) в 3 на два оказывается неоправдм-вается и вводит в заблуждение. Индивидуальные текстуры этих двух подгрупп не представляют ясно различающихся цеолитовых пород; зато продемонстратировали, что они являются членами непрерывной серии с гладко переходящими характеристиками, как видно по изученному SiO2/Al2О3. Нашли, что некоторые характеристики естественного минерального фоязита очень похожи на синтетическую модель с тем же мольным отношением SiO2/Аl2Оз.
В заключение выдвигается предложение на единообразную терминологию, которая может служить для идентификации характерной композиции (вместо ряда композиций); и отразит непрерывность, близкие сходства и взаимоотношение в их главных структурных и физико-химических свойствах, и также идентифицирует особенности фоязитной группы.
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Stamires, D.N. Properties of the Zeolite, Faujasite, Substitutional Series: A Review with New Data. Clays Clay Miner. 21, 379–389 (1973). https://doi.org/10.1346/CCMN.1973.0210514
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