固相アルミン酸ナトリウムと二酸化硫黄の反応

抄録

複金属酸化物の一つであるアルミン酸ナトリウムとSO₂の反応をガス流通系反応器で行なった。固体のアルミン酸ナトリウムは,NaOH溶液へ金属A1を溶解することにより,酸化ナトリウム比(Na₂0/Al0₂モル比)が0.5～3.0のアルミン酸ナトリウム溶液を調製し,これを蒸発乾固して調製した。アルミン酸ナトリウムとSO₂の反応を330℃と130℃で行ない,反応挙動と反応機構を検討した。
過剰のナトリウム分を含む試料とSO₂の反応において初期の反応速度は速く,この反応はアルミン酸ナトリウム中のNaOHとSO₃の反応であり,この初期のSO₂反応量と試料中のNaOH量とはほぼ直線関係にあった。一方,後期の反応速度は遅く,この反応はアルミン酸ナトリウム中のNa₂Al²O₂とSO₂の反応であり,反応温度が高くなるほど速度が速くなった。
反応前後の試料のX線回折,IR分析の結果から,反応はつぎの四つの式で表わされるものと結論した。
2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂0
Na₂Al₂O₄+SO₂→Na₂SO₈+NA₂SO₈+5NA₂SO₂+Al₂O₈
2Na₂SO₈+O₂→2Na₂SO₄
Na₂SO₄において,Na₂Al₂O₄の反応で生成したAl₂0₈には,Na₂SO₈の酸化を促進する作用が認められた。