Mekanisme Transisi Fase Cair Dan Dua Arah

Mekanisme transisi fase cair
Mekanisme transisi fasa cair pertama kali dikemukakan oleh Kerr dan Ciric, hampir bersamaan dengan mekanisme transisi fasa padat. Mereka percaya bahwa nukleasi dan pertumbuhan kristal saringan molekuler zeolit ​​​​dilakukan langsung dalam larutan, gel awal perlahan larut ke dalam larutan, dan ion aluminosilikat spesies aktif dihasilkan, dan kemudian terjadi kondensasi, perlahan membentuk unit struktural yang diperlukan untuk saringan molekuler zeolit, dan selanjutnya menghasilkan saringan molekuler zeolit.
Pertama, setelah bahan mentah yang diperlukan untuk saringan molekuler zeolit ​​​​dicampur, spesies utama silikat dan aluminat berpolimerisasi untuk membentuk gel aluminosilikat awal. Gel aluminosilikat ini terbentuk dengan cepat pada kondisi konsentrasi tinggi, sehingga mempunyai tingkat ketidakteraturan yang tinggi, namun gel aluminosilikat ini mungkin mengandung beberapa unit struktur primer, seperti cincin beranggota empat, cincin beranggota enam, dll. kesetimbangan disolusi terbentuk antara gel ini dan fase cair. Selain itu, hasil kali kelarutan ion aluminosilikat berkaitan erat dengan struktur dan suhu gel. Ketika suhu kristalisasi berubah, kesetimbangan gel dan larutan baru terbentuk antara gel ini dan fase cair. Kedua, peningkatan konsentrasi polisilat dan aluminat dalam fase cair menyebabkan terbentuknya inti kristal, diikuti dengan pertumbuhan kristal saringan molekuler zeolit. Selama nukleasi dan pertumbuhan kristal saringan molekuler zeolit, ion polisilikat dan aluminat dalam fase cair dikonsumsi, menyebabkan gel silika-alumina terus larut. Karena kelarutan kristal zeolit ​​​​lebih kecil dibandingkan gel amorf, hasil akhirnya adalah pembubaran gel secara sempurna dan pertumbuhan kristal saringan molekuler zeolit ​​​​yang sempurna.
Eksperimen Zhdanov menunjukkan bahwa laju pertumbuhan kristal saringan molekuler zeolit ​​​​berkaitan erat dengan konsentrasi ion polisilikat dan aluminat dalam fase cair, dan konsentrasi masing-masing komponen dalam fase cair terus berubah selama proses kristalisasi. Hasil eksperimen ini mendukung mekanisme transisi fase cair. Bukti paling baik dari mekanisme transisi fase cair adalah kristalisasi langsung saringan molekuler zeolit ​​​​dari fase cair. Koizumi dkk. saringan molekuler zeolit ​​​​yang disintesis secara langsung seperti SOD, GIS, dan FAU dari larutan yang diklarifikasi.
Mekanisme transisi dua fase
Ketika orang masih memperdebatkan apakah kristalisasi saringan molekuler zeolit ​​​​melalui mekanisme transisi fase cair atau mekanisme transisi fase padat, para ilmuwan mengusulkan mekanisme transisi dua fase setelah tahun 1980-an. Mekanisme transisi dua fasa meyakini bahwa transisi fasa cair dan transisi fasa padat terjadi secara bersamaan dalam proses kristalisasi saringan molekuler zeolit, yang dapat terjadi dalam dua sistem reaksi kristalisasi secara terpisah atau dalam satu sistem pada waktu yang bersamaan.
Gabelica dkk. mengkonfirmasi keberadaan mekanisme transisi dua fase dari penelitian mereka tentang kristalisasi saringan molekuler ZSM-5 dan zeolit ​​​​Na Y. Iton dkk. pertama kali menerapkan teknologi hamburan neutron sudut kecil untuk mempelajari proses kristalisasi saringan molekuler ZSM-5, dan menemukan bahwa kristalisasi saringan molekuler zeolit ​​ZSM-5 mengikuti mekanisme yang berbeda ketika menggunakan sumber silikon yang berbeda. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa meskipun jenis saringan molekuler zeolit ​​​​yang sama digunakan, mekanisme pertumbuhannya berbeda pada kondisi kristalisasi yang berbeda.