为什么分子筛能筛选出不同的分子

 在建筑施工中,常用铁丝网筛分选沙子,使小粒通过,大粒留下; 在面粉厂,振动的细孔筛中把细粉漏下,粗粒留在筛上。既然可以用孔径粗细相同的筛把直径不同的物质粉粒筛分开来,那么能否根据同样道理把大小不同的分子彼此筛分开呢?早在 200 年前,克龙斯泰特就曾发现,有一类天然沸石,它具有多孔的骨架结构,其中有许许多多孔径大小均匀的通道和排列整齐、内表面面积很大的空穴,这就是天然水合硅铝酸盐晶体。这些晶体只能让直径比空穴孔径小的分子进入,比空穴孔径大的分子阻挡在外面,象筛子一样起到分离筛选分子的作用。这种能把大小不同分子筛分开的晶体就叫分子筛。分子筛可以吸附某些特定大小的分子,因此可用来干燥气体、液体和做化学反应的催化剂等。以分子筛为催化活性组分的催化剂,叫分子筛催化剂。由于分子筛晶体具有良好的耐热和耐水稳定性,所以比以前采用的无定形硅铝催化剂容易再生;分子筛的微孔同分子大小相近似,只能允许比它孔径小的分子自由进出,某种孔径的分子筛就具有很强的选择催化作用,使进入分子筛内晶孔道——催化活性中心的分子才起反应,生成的产物分子比内晶孔道小的才能从分子筛里迅速扩散出来。因此,分子筛催化对反应物和产物都具有很强的选择性,例如,在 ZSM-5 型分子筛上进行的二甲苯异构化反应,由于对二甲苯从分子筛中扩散出来比邻位和间位异构体容易得多,因此,最终产物中对二甲苯产率远远高于普通热力学平衡值。分子筛具有可交换的阳离子,可以引入不同种类、不同性质和价态的阳离子,以改变其性能,使其具有特定的催化能力。用稀土金属离子交换后的分子筛即稀土分子筛,就是工业上一类优良的催化剂。 

为什么要用化学显微术
 在显微镜下,很多物质的外表特征都能详细观测到,因此常用以鉴定物质、研究物质的显微组织与性能的关系、控制产品质量等。化学显微就是利用显微镜技术解决化学问题。显微镜观测到物质的组织称为显微组织。在进行显微分析时,......
为什么把硫酸喻为“化学工业之母”
 在有色金属冶炼工业中常用硫酸。例如,用硫酸处理钛铁矿,以分离钛的化合物。从含铀的磷酸盐矿提炼铀,用硫酸与铀矿反应,使铀化合物转溶到硫酸中去,以便分离和浓缩,然后把它转变为氟化铀钾,用电解法制得金属铀。在用电解......
为什么要人工合成超铀元素
 在化学元素周期表中,第92 号元素铀以后的化学元素称为超铀元素。迄今所发现的绝大部分超铀元素都是人工合成的放射性元素。人工合成超铀元素,原子序越大,自发裂变几率越大,半衰期越短。101 号元素鍆同位素中半衰期最长的......
为什么石墨能变成金刚石
 石墨和金刚石都是由元素碳所组成的,由于各自的晶体结构不同, 表现在硬度上差别就极大。石墨很软,我们经常使用的铅笔芯的主成分就是石墨;而金刚石则用做割玻璃的刀尖,钻探岩石用的钻头等。但是, 石墨能不能变成金刚石呢......
为什么人不能断水
 人可以几天不吃食物,但不能停止喝水,为什么呢?其中的科学道理很深刻。水是生命的源泉,是一切生物存在和发展的基本条件,也是人的七大营养素之一,它参与各种新陈代谢活动过程, 在人的生命活动中起着特殊重要的作用。水......
为什么说稀有金属不是都“稀有”
 金属是个“大家庭”,只弟姐妹很多。但是有 53 种金属被称为稀有金属。你或许认为稀有金属就是很稀少的金属。当然,有部分稀有金属” 名副其实”很稀少。但是还有不少稀有金属的蕴藏量,比金、银、铜、锌、锡还要多。例如铷......
为什么锻炼能使肌肉发达?
一个人平时的肌肉活动强度小,需要的能量和血液循环也少。经常锻炼能使肌肉中的毛细血管大量开放,加快新陈代谢。肌肉从血液中得到丰富的营养物质,使肌肉纤维组织变粗,这时看上去人的肌肉就显得粗壮发达。......
为什么久坐久站脚会发麻?
一个人连续坐上几个小时,双脚会发胀。与久坐相比,长时间站立不动就更不行了,不消一两个小时,两只脚就发胀,时间再长些,足背还会肿起来。原来,人体内的水分含量极高,这些水分在体内不断流动,保证了血液循环及各种新陈代......
为什么奔跑时心脏会剧烈跳动?
一般人的心脏都能根据机体的需要而改变血液的输出量,需要量大时,血液在全身循环的速度大大加快。心脏是依靠什么力量使输出量增加的呢?主要是采取两种办法:一为加快心脏跳动;二为增强心脏的收缩力。当做跑步、登山等剧烈运动......
为什么男子会长胡子?
为什么男子会长胡子而女子不会呢?这与人体内性激素代谢有密切的关系。一般来说,青春期后的健康男性都会长胡子,最初柔软稀少,以后逐渐变得粗硬稠密。现代医学发现,这时候男子体内分泌出较多的雄性激素使毛发又黑又粗,胡子......
为什么碰伤的皮肤处会有乌青块?
乌内青块,是皮肤血管破裂引起皮下溢血的结果。皮肤里血管非常多,血管的特点是管腔细小而管壁薄。这些小血管是经不起外界压力的。如果跌一跤只是臀部着地,一般不会发生乌青块,因为臀部皮下脂肪多,缓冲作用大。如果小腿前面......
为什么人走路时手脚左右交错摆动?
人们走路之所以要手脚左右摆动,就是为了保持身体的平衡,走起路来也非常省力。看到运动员在跑道上飞奔时,他们的手脚快速地左右交替摆动,克服前进的阻力,速度才能加快;否则,他们手脚摆动成一顺,那是绝不可能取得好成绩的......
为什么人吸进氧气,呼出时变成了二氧化碳?
人体中有一个专门负责气体交换的器官,它就是肺脏。当氧气被鼻孔吸入便进入到气管。气管笔直向下,然后分为左右两根支气管,分别埋藏在左右两肺之中。支气管会不断地细分,产生无数极细微的分支,每一根细支气管末端都连接着几......
为什么有的肌肉不休息?
人体中有些肌肉是不能休息的,心肌就是这样的肌肉。心肌是最勤劳的肌肉。它从人类诞生的第一天起,就开始有节奏的跳动着,从不休息,永不停顿,直至死亡。如果按心脏每分钟跳动75次计算,一个人活到70岁,心肌大约要收缩扩......
为什么红细胞有免疫功能?
人体免疫系统能识别、排除细菌或病毒及自身衰老变性成分等“异己物质”,使人体维持稳定的生理平衡。免疫系统有细胞免疫和体液免疫两类。红细胞的免疫功能,既不同于两者,但又有联系。红细胞是血液中运输氧和二氧化碳的主要工......
为什么称白细胞为“人体卫士”?
人体内的白细胞是与疾病做斗争的“卫士”。有的白细胞能识别细菌等能引起疾病的微生物,并且提醒身体它正在遭受的侵害;有的白细胞则含有与疾病作斗争的化学物质;此外,还有一些白细胞能包围和杀死人体内的有害微生物。......