Hình 11. Quá trình hình thành zeolit từ các nguồn Si và Al riêng biệt

Hình 11. Quá trình hình thành zeolit từ các nguồn Si và Al riêng biệt

• 
  Tổng hợp zeolit từ khoáng sét tự nhiên.
  

Việc tổng hợp zeolit phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nên cho đến nay vẫn chưa tìm được phương pháp tốt nhất về tổng hợp một loại zeolit nhất định.

Sự hình thành của zeolit phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Thành phần khối phản ứng, nhiệt độ, áp suất, chế độ khuấy trộn và thời gian kết tinh. Sau đây là những điều kiện, yếu tố chính của quá trình tổng hợp zeolit :

• 
  Thành phần khối phản ứng
  

 Thường khi tỉ lệ SiO₂/ Al₂O₃  2 cho khả năng kết tinh zeolit A, còn khi tỉ lệ SiO₂/ Al₂O₃  2 cho khả năng kết tinh zeolit X, Y :

 Hàm lượng kiềm trong hệ kết tinh phải đủ lớn . Theo kinh nghiệm và kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trước đây thì zeolit chỉ được kết tinh khi hàm lượng Na₂O trong hệ dư 100 - 300% . Tuy vậy, zeolit A có thể được kết tinh trong cả hệ có lượng kiềm dư Ýt. Song đối với zeolit X và Y chỉ có thể kết tinh trong hệ có hàm lượng kiềm dư nhiều.

 Hàm lượng nước trong hệ không ảnh hưởng nhiều đến quá trình kết tinh và sự tạo thành zeolit xảy ra trong pha phân tán của hệ. Về nguyên tắc có thể tổng hợp zeolit từ những dung dịch đậm đặc. Việc tổng hợp bằng hệ đậm đặc cho phép giảm kích thước thiết bị hoặc tăng công suất thiết bị. Tuy vậy trong thực tế cho thấy với những hệ quá đậm đặc thì độ kết tinh cũng giảm và việc khuấy trộn cũng khó khăn hơn. Hàm lượng nước thích hợp cho quá trình kết tinh là 70  80% trọng lượng hệ phản ứng.

* Ảnh hưởng của nhiệt độ :

Nhiệt độ kết tinh có ảnh hưởng đến tính chất của zeolit và hiệu suất kết tinh . Sự kết tinh trải ra trong khoảng nhiệt độ rộng. Song các kết quả nghiên cứu trước đây và đặc biệt là trong công nghệ chế tạo zeolit người ta thường kết tinh trong khoảng nhiệt độ 70  100⁰C và áp suất thường. Nhiệt độ ảnh hưởng nhiều đến kích thước tinh thể. Thật vậy, nếu trộn lẫn các dung dịch phản ứng ở nhiệt độ gần nhiệt độ kết tinh thì kích thước tinh thể lớn , 5  7m ; còn khi trộn dung dịch ở nhiệt độ phòng thì kích thước 1  2m. Tinh thể lớn thuận tiện cho việc lọc rửa , còn tinh thể nhỏ phù hợp với việc làm phụ gia.

* Ảnh hưởng của thời gian:

Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến quá trình kết tinh cho phép ta biết được thời gian kết thúc sự kết tinh , đồng thời thu được zeolit theo mong muốn. Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy tốc độ tạo zeolit khá nhanh, thậm chí bắt đầu từ khi đồng thể hoá; nhất là đối với zeolit A

* Ảnh hưởng của nguyên liệu tổng hợp và cách pha trộn:

Theo kinh nghiệm, Aluminat Natri mới sinh tạo ra từ Hydroxyt nhôm hoặc nhôm kim loại dùng để tạo gel là tốt nhất.

Việc trộn lẫn hai dung dịch Aluminat và Silicat có ảnh hưởng trực tiếp đến độ đồng nhất của gel Aluminosilicat và do đó ảnh hưởng đến sự thuần khiết của zeolit , vì sự hình thành gel xảy ra tức thời , khi hai dung dịch tiếp xúc nhau. Do đó, theo kinh nghiệm, muốn có hỗn hợp gel đồng nhất thì từng lượng nhỏ của quá trình tạo gel cũng phải đồng nhất. Vì thế nên trộn các dung dịch phản ứng trong dòng chảy hoặc rót đồng thời hai dung dịch vào bình phản ứng , lưu lượng các dung dịch được giữ không đổi theo tỉ lệ xác định .

• 
  Ảnh hưởng của chất tạo cấu trúc.
  

 Vai trò của cation hữu cơ: Mặc dù cơ chế chính xác của ảnh hưởng của chất tạo cấu trúc hữu cơ vẫn chưa hiểu một cách đầy đủ, nhưng có thể thấy cấu trúc của Zeolit phát triển quanh các cation này, do đó, nó có tác dụng như một chất điều khiển và làm bền cấu trúc.

Nói chung, việc cho thêm cation hữu cơ vào hỗn hợp phản ứng có thể :

• 
  Tác động nh­ mét chất định hướng cấu trúc hoặc tạo hệ thống mao quản bên trong.
  
• 
  Có tác dông nh­ mét chất biến tính gel.
  
• 
  Tương tác hoá học với các cấu tử có trong gel, làm thay đổi đặc trưng của gel. Điều này đúng với những bazơ yếu, chúng có thể làm thay đổi pH của gel.
  
• 
  Tương tác vật lý với các cấu tử của gel, thúc đẩy nhanh quá trình gel hoá, tăng khả năng hoà tan.
  
• 
  Đóng vai trò là chất làm đầy thể tích trống.