The site selectivity of alkali metal ions in the dehydrated and hydrated zeolite A is discussed by using the semiempirical potential energy functions. The net charges of framework atoms are calculated by the electronegativity equalization method.
In the dehydrated zeolite A, the calculated solvation heats of gaseous cations by dehydrated and hydrated zeolite A frameworks agree semiquantitatively with the experimental data. The symmetry of cation positions and size of cations explain the site selectivity.
When the dehydrated zeolite A is hydrated, the first four water molecules are bound to the cations on sites Ⅱ and Ⅲ, with the binding energy of -25.9 and -28.5 kcal/mole respectively. The site selectivity of sodium ions in the hydrated zeolite A is shown to be site(Ⅰ)＞site(Ⅱ)＞ site(Ⅲ).
Although $Mg^{+2}$ and $Ca^{+2}$ ions show siteⅠ selectivity, $Ba^{+2}$ ion is distributed over two sites. To study zero-coordinated cations, X-ray data were used for $Ca_6-A$, $Sr_6-A$ and K-A. The greater tendency of $K^+$ ion to occupy eight-ring sites is discussed in therms of site selectivities of the divalent cations.
The collapse of dehydrated $Ba_6-A$ is due to that the site Ⅱ preference of $Ba_6$ ions in dehydrated $Ba_6-A$ destabilizes the framework of zeolite A.
탈수상태와 수화상태의 제올라이트 A 에서의 알칼리 금속이온의 자리 선택성이 반경험적 potential energy 함수를 써서 연구되었다. 골격원자의 전하는 전기음성도 균등 방법에 의해 계산된다. 탈수 제올라이트 A 에서, 계산된 기체 상태의 양이온의 용매열은 실험치와 반정량적으로 일치한다. 양이온 지리의 대칭과 크기가 자리 선택성을 설명해 준다.
탈수 제올라이트 A 가 수하될때, 처음 네개의 물분자는 결합 에너지 -25.9 와 -28.5 kcal/mole 을 가지고 자리Ⅱ와Ⅲ의 양이온에 붙는다. 수화 제올라이트 A 에서의 나트륨 이온의 자리선택성은 자리 (Ⅰ) ＞ 자리 (Ⅱ) ＞ 자리 (Ⅲ)의 순서이다.
마그네슘과 칼슘 이온은 자리 Ⅰ 선택성을 보여주나, 바륨 이온은 두 자리에 분포되어 있다. zero-coordinated 양이온을 연구하기 위해, X-ray 자료가 $Ca_6-A, Sr_6-A$ 그리고 K-A 에 대해 사용되었다. 칼륨 이온이 8-ring 자리를 잘 점유하려는 성질이 2가 양이온의 자리 선택성으로 연구되었다.
탈수 $Ba_6-A$ 의 붕괴는 탈수 $Ba_6-A$ 에서 바륨 이온의 자리 Ⅱ 선호도에 의해 골격이 불안정해지기 때문이다.
