Перелом (часть 3)

И каждая разновидность цеолита имела свои размеры решетки, точнее - пор. Так, фаязит имел сравнительно большие каналы сечением 12 ангстрем, в которые проникали большие молекулы апарафинов, изопарафинов. А другая разновидность фаязита имела каналы уже 24 ангстрема - тут уже проникали и ароматические углеводороды. А вот шабазиты имели каналы только 4,9 ангстрема - тут пролезут только мелкие молекулы - метан, этан, уже хуже - пропан, гептан. Натрийморденит имеет каналы еше мельче - тут почти не проходят метан и этан, не говоря уж о крупных молекулах, а левиниты с каналами 3,8 ангстрема не пропускают даже их, принимая только газы типа азота, и с трудом поглощают даже соляную кислоту, аммиак, аргон. Наши исследователи уже активно пользовались этими свойствами цеолитов, прежде всего для разделения фракций и получения чистых веществ. Но цеолиты начинали все активнее работать и в промышленности. Например, для осушки газов и жидкостей - цеолиты впитывали пары воды, и затем такие фильтры было достаточно нагреть в вакууме - и можно снова отбирать воду из газов. Впрочем, цеолиты использовались для улавливания и других веществ из газов - сероводорода, аммиаков и так далее - пусть даже в материал вбиралось несколько газов, их потом было уже легче разделять с помощью других видов цеолитов или другими способами - например, охлаждением, когда одни газы начинали сжижаться раньше, чем другие. Так, один грамм цеолита с порами 5 ангстрем поглощает 0,2 грамма воды, 0,126 грамма углекислоты, 0,024 грамма азота и 0,008 грамм кислорода, так что может работать и как поглотитель углекислоты на подводных лодках - мы уже испытывали такие аппараты на своих лодках, захваченных еще в 1942 в Кенигсберге. Ну или разделение гептана и толуола, этана и пропана - цеолиты применялись нами для разделения уже полусотни смесей.

А вбирающая способность была невероятна - так, прощадь поверхности одного грамма цеолита была от 140 до 1000 квадратных метров. Это не опечатка - именно метров. Другими словами, на поверхности кристаллической решетки в одном грамме цеолита могло поместиться десять соток - да у моих родителей огород всего шесть соток !

Причем наши исследователи уже навострились менять размеры пор чуть ли не на ходу, произвольно - они обрабатывали уже готовые цеолиты растворами, замещали одни ионы другими и смотрели что получится. Так, шабазит с преобладанием натрия обрабатывали концентрировнными растворами солей кальция, кальций замещал натрий, а так как его радиус больше, решетка чуть раздвигалась (причем без ее разрушения), поры увеличивались - увеличивалась и способность цеолита поглощать крупные молекулы. И наоборот - замещение кальция натрием сжимала решетку и цеолит поглощал только мелкие молекулы. Да там вообще была какая-то фантастика. Так, исследователи создавали кристаллы с повышенным содержанием оксидов алюминия - и решетка приобретала больший заряд, так как часть инертных оксидов кремния была замещена алюминием. А если при этом запихивались одновалентные катионы - калий, натрий, а не двухвалентные - типа кальция - то поляризация пор повышалась и они сильнее захватывали поляризованные молекулы типа воды, но тем сложнее потом и отпускали их при регенерации цеолита - его требовалось нагревать сильнее, чтобы он отдал захваченную воду. То есть свойствами кристаллов игрались как детскими кубиками, управляя с помощью механики электрическими свойствами внутрикристалльного пространства. Впрочем, повышенное содержание оксида кремния, наоборот, повышало прочность самих кристаллов, что было важно для ряда процессов, так что "фантастика" имела свои ограничения.