Читать «Перелом. Часть 3» онлайн - страница 143

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.

Эту-то "фантастику" исследователи и пытались прикрутить к синтезу диметилэфира, причем уже одностадийному. Сам по себе синтез ДМЭ из метанола - это реакция дегидрирования, когда из двух молекул метанола получается молекула ДМЭ и молекула воды. Казалось бы - победа ! Но молекула воды содержит два атома водорода, которые уходят в пар вместо того, чтобы образовать полезные вещества. Непорядок. Грабят. Но если в реакцию запустить побольше угарного газа, уже он будет отнимать от молекулы воды атом кислорода - водород снова высвобождается и становится готовым для дальнейших реакций, и заодно получается молекула углекислого газа - а она может соединиться с тем же водородом на поверхности медного катализатора и дать метиловый спирт, который на соседнем - алюминиевом - катализаторе сможет поучаствовать в синтезе ДМЭ. То есть если бы удалось подавать в реакционную камеру побольше угарного газа, а катализаторы работали бы слаженно - процесс был бы очень эффективным - на цинк-хромовых участках катализатора из угарного газа и водорода образовывался бы метанол, на медных - из углекислого газа и водорода - снова метанол, на алюминиевых - из метанола - ДМЭ, и угарный газ разлагал бы получающуюся воду на углекислый газ и водород - и снова на меди получаем метанол. То есть надо как можно больше подавать угарного газа - чтобы он не только создавал метанол, но и расщеплял бы воду. Ну а уж что не успело прореагировать - выводить из камеры - ДМЭ-то там точно больше не нужен, затем сепарировать - перегонять в колоннах, охлаждать - и конечный продукт - ДМЭ - совсем выводить за пределы установки, а остальные продукты заворачивать обратно.