زئولیت چیست؟

[maziyar]

کلمه زئولیت مشتق از دو کلمه یونانی است که با هم به معنای سنگ جوشان می باشد و این نامگذاری به دلیل کف کردن زئولیت در اثر حرارت بوده است. زئولیت ها جامدات بلورین با منافذ ریزند، پیوند مولکولهای آب در شبکه این کانی ها ضعیف است و در اثر دما بدون آنکه ساختمان شبکه فرو ریزد، آب خود را از دست می دهند و این عمل به صورت برگشت پذیر انجام می شود.
زئولیت ها به صورت شبکه کریستالی شامل اکسیژن و آلومینیوم یا سیلیس هستند که به صورت ساختمانی سه بعدی درآمده اند.



طبقه بندی زئولیت:

زئولیت ها معمولاً به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند که کاربرد زئولیت های مصنوعی در صنعت بیشتر است. با توجه به درخواست های فزاینده تجاری برای مصرف این نوع زئولیت ها مطالعات بیشماری بر روی آنها در حال انجام است.

طبقه بندی زئولیت ها بر مبنای ساختمان توپولوژی پیکر زئولیت به ٧ گروه به شرح زیر تقسیم می شوند:

دارای چهار حلقه منفرد مانند: آنالیسم، فیلیپیست، لامونیت

دارای شش حلقه منفرد مانند: اریونیت، لوینیت

دارای چهار حلقه مضاعف مانند: زئولیت های

دارای شش حلقه مضاعف مانند شابازیت، زئولیت های

دارای پنج چهار وجهی مانند: ناترولیت، اسکولیست، مزولیت

دارای هشت وجهی مانند: موردنیت، فریریت

دارای ده چهار وجهی مانند: کلینوپتیلولایت، هولاندیت

در بعضی گزارشات زئولیت ها از روی وضعیت ساختمانی آنها به زئولیت های دانه ای و رشته ای و ورقه ای تقسیم بندی شده اند. همچنین زئولیت های طبیعی به طرق مختلف تقسیم شده اند از آن جمله:

الف: تقسیم بندی بر اساس محیط پیدایش ( هیدروترمال، رسوبی، هوازدگی )

ب: تقسیم بندی بر اساس کانی شناسی ( بر مبنای دانسیته شبکه ساختمانی، نوع فضاهای خالی و کانال ها )

ج: تقسیم بندی بر اساس خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ( مانند جذب و دفع مایعات و گازها، توانایی تبادل یونی و ..... )

انواع زئولیت ها:

در بین زئولیت های طبیعی تنها ۸ نوع به وفور در رسوبات و به میزان اقتصادی یافت می شود که این ۸ نوع عبارتند از آنالیسم، شابازیت، کلینوپتیلولایت، اریونیت، هولاندیت، لامونیت، موردنیت و فیلیپیست در این میان کلینوپتیلولایت فراوانترین زئولیت طبیعی است.



خصوصیات زئولیت:

خصوصیات اصلی فیزیکی و شیمیایی زئولیت ها مربوط به ترکیب شیمیایی و ساختمان بلورین آنهاست به عبارت دیگر خواص آنها به طبیعت شیمی و فیزیکی آب موجود در ساختمان زئولیت ها و همچنین به نحوه قرار گرفتن آب درون شبکه های مولکولی بستگی دارد.

وجود فلزات قلیایی و قلیایی خاکی و وجود فضاهای خالی و مواد معدنی متعدد به هم مرتبط در آنها از دیگر دلایل تنوع خواص زئولیت هاست.

کاربرد زئولیت ها در صنایع محتلف بستگی به خواص فیزیکی و شیمیایی دارد. برخی از این خصوصیات عبارتند از: چگالی، اندازه، شکل، تخلخل و سختی، جذب سطحی و تبادل کاتیونی.

به طور کلی زئولیت ها دارای خصوصیات زیر می باشند:

۱־ میزان آبگیری زیاد

۲־ چگالی کم و حجم خالی زیاد هنگامی که آبگیری می شوند .

۳־ ثبات ساختمان بلوری در هنگام آبگیری

۴־ توانایی تبادل یونی

۵־ وجود کانالهای مولکولی یکنواخت در بلورهای آبگیری شده

۶־ توانایی جذب گازها و بخارها

٧־ خواص کاتالیزوری

۸־ هدایت الکتریکی

وزن مخصوص زئولیت ها کم و حداکثر تا ۵⁄۲ و سختی آنها بین ۳ تا ۵⁄۵ است. زئولیت ها در حالت خالص، بی رنگ و یا مات و خاکستری و در صورت داشتن هیدروکسیدهای آهن به رنگ زرد، قهوه ای تا قرمز هستند.

زئولیت ها در اثر حرارت کف می کنند و نسبتاً آسان ذوب می شوند. به وسیله اسیدها به ویژه اسید کلریدریک با جداشدن سیلیس، ژله مانند و تجزیه می شوند. مقاومت آنها در مقابل حرارت متغیر می باشد.