Zeoliti

Izvor: Wikipedija
Jump to navigation Jump to search
Zeolit s Grenlanda

Prema klasičnoj definiciji zeolit je kristalni mikroporozni oksid, čiju mrežastu strukture čine spojeni tetraedri silicija i aluminija, stvarajući tako kanale mikroporoznih dimenzija u kojima se mogu naći alkalijski i zemnoalkalijski kationi te molekule vode. Ova definicija se više odnosi na prirodne zeolite, koji su prvo otkriveni te istraživani.[1]

Potražnja za ovim materijalima dovela je do snažnog razvoja sintetičkih zeolita, za neke od njih čak ne postoji prirodni ekvivalent.

Zeolitni materijali privlače pažnju svojim jedinstvenim svojstvima kao što su velika površina, definiran sustav kanala i kontrolirana gustoća aktivnih mjesta. Zahvaljujući jedinstvenom sustavu pora, ovaj materijal može primijeniti selektivnost oblika (eng. shape selectivity) za reaktante i produkte. Zbog ovih svojstava ih se naziva molekularnim sitima.

Povijest zeolita[uredi VE | uredi]

Godine 1756. otkrio ih je švedski mineralog Axel Crönstedt, proučavajući mineral stilbit koji je tijekom zagrijavanja bubrio: ta nova obitelj minerala nazvana je zeolitima od grčkih riječi "zeo" i "lithos" koje znače "kipjeti" i "kamen''[2] Prvi sintetski zeolit (levinit) je dobiven 1862. u laboratoriju St. Claire Deville. Većinu otkrića u području zeolita donio je Richard M. Barrer, otac zeolitne kemije[1], koji je razvio put za većinu trenutnih primjena zeolita.

Struktura zeolita[uredi VE | uredi]

TO4 tetraedri (T = Si ili Al)

Zeoliti su kristalni alumniosilikati s kemijskom formulom Mx/n(AlO2)x(SiO2)y, gdje je n valencija kationa M, x+y je ukupni broj tetreadra po jediničnoj ćeliji i y/x je atomski omjer Si/Al, koji varira od minimalne vrijednosti 1 (Löwensteinovo pravilo) do beskonačnosti.[2] TO4 tetraedri (SiO4 ili AlO4-) povezani su kisikovim atomima, pa je odnos O/(Al + Si) = 2. Primarne strukturne jedinice, tetraderi stvaraju dvodimenzionalne i trodimenzionalne sekundarne strukturne jedinice te nastaje trodimenzionalna prostorna mrežasta struktura s porama i šupljinama karakteristična za zeolite.[3][4]

Vrste i primjena zeolita[uredi VE | uredi]

Prirodni zeoliti hidrirani su alumosilikatni minerali, kojih je poznato više od 30 vrsta i obično se nalaze u mladim eruptivnim stijenama, osobito u bazaltima i fonolitima. U sintetskim zeolitima šupljine i kanali većinom su pravilno isprepleteni u obliku trodimenzijskih sita, s otvorima koji približno odgovaraju veličini molekula; odatle za sintetske zeolite naziv molekularna sita.[3]

U poljoprivredi, klinoptilolit (prirodni zeolit) koristi se u obradi tla. On pruža ujednačen i polagan izvor kalija. Ako sadrži amonijak, zeolit ​​može poslužiti sličnoj funkciji i u polaganom otpuštanju dušika. Zeoliti mogu djelovati i kao vodeni moderatori, u kojima će apsorbirati vode do 55% svoje težine i polagano ga pustiti na zahtjev biljke. Ovo svojstvo može spriječiti opadanje korijena i umjerene cikluse suše.

Clinoptilolit se također dodaje u pileću hranu, apsorpcija vode i amonijaka kod zeolita rezultira perad sa manjim izlijevanjem, manje mirisa i stoga lakše za rukovanje.

Zeoliti se najviše primjenjuju za čišćenje prirodnoga plina, za sušenje nafte i naftnih destilata, u demineralizaciji vode, kao katalizatori petrokemijskih procesa, kao punilo za papir, u proizvodnji izolacijskog i lakoga građevnog materijala i dr.[3]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. 1,0 1,1 [2011] Harald Holzapfel Zeolites in Chemical Engineering (engleski), ProcessEng Engineering GmbH ISBN 978-3-902655-08-0
  2. 2,0 2,1 [2002] Zeolites for Cleaner Technologies, London: Imperial College Press ISBN 1-86094-329-2
  3. 3,0 3,1 3,2 Zeoliti. www.enciklopedija.hr pristupljeno 19. prosinca 2017.
  4. M. Rožić, et. al.: Prirodni zeoliti u kontroli grafičke industrije, Kem. Ind. 53 (10) 449-458 (2004)


Globe stub.svg Napomena: Ovaj tekst ili jedan njegov dio preuzet je s mrežne stranice Hrvatske enciklopedije
http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=67156
koji je klauzulom na stranici http://enciklopedija.lzmk.hr/o_portalu.aspx
označen slobodnom licencijom CC BY-SA 3.0

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]

Sestrinski projekti[uredi VE | uredi]

Commons-logo.svgU Wikimedijinu spremniku nalazi se još gradiva na temu: Zeoliti

Mrežna mjesta[uredi VE | uredi]