زئولیت چیست و چه کاربردهایی دارد؟
زئولیت یک ماده معدنی است که عمدتاً از آلومینوسیلیکات تشکیل شده و کاربرد تجاری عمده آن در صنایع یه عنوان جاذب سطحی است. واژه زئولیت در اصل در سال ۱۷۵۶ توسط کانی شناس سوئدی اکسل فردریک کرونستد ابداع شد. نام زئولیت از ترکیب دو واژه یونانی ویکی‌پدیا
زئولیت ها یک کانی طبیعی آتش‌فشانی هستند. این ماده یکی از مواد معدنی کمیاب بوده و دارای بار منفی هست. به عبارت ساده‌تر، آنها جامداتی با ساختار کریستالی نسبتاً باز و سه‌بعدی هستند. این ماده از عناصر آلومینیوم، اکسیژن و سیلیکون همراه با فلزات قلیایی و قلیایی خاکی (سدیم، پتاسیم و منیزیم) به‌علاوه مولکولهای آب به‌جامانده در میان آنها ساخته‌شده است. این مواد معدنی با ساختارهای کریستالی بسیار متفاوتی تشکیل میشوند. آنها دارای منافذ باز بزرگ (که گاهی به آن حفره گفته می‌شود) در آرایش بسیار منظم و تقریباً به‌اندازه مولکولهای کوچک هستند.
انواع زئولیت
بهطور طبیعی حدود 40 زئولیت وجود دارد که در سنگ‌های آتش‌فشانی و هم در سنگ‌های رسوبی تشکیل میشوند. طبق گزارش سازمان زمین‌شناسی، رایج‌ترین اشکال استخراج‌شده شامل: کابازیت (نوعی ماده که به‌صورت بلورهای بی‌رنگ یا سرخ‌رنگ یافت می‌شود)، کلینوپتیلولیت و موردنیت است. ده ها زئولیت مصنوعی (حدود 150 گونه) برای اهداف خاص طراحی‌شده‌اندشناخته‌شده‌ترین آنها نوع آ بوده که معمولاً بهعنوان شوینده لباسشویی استفاده می‌شود. ماده معدنی ایکس و وای (دو نوع مختلف فوجازیت برای ترک کاتالیستی) و کاتالیزور نفتی با نام تجاری پنتاسیل زئولیت مورداستفاده قرار می‌گیرند.
زئولیت ها برای چه مواردی استفاده میشوند؟
ساختار قفس مانند این مواد، آنها را در انواع مختلفی کارآمد می‌کند. یکی از بزرگ‌ترین کاربردهای روزمره آن در قسمت نرم‌کنندگی و پالایه‌های آب است. برای مثال، در تبادل یونی نرم‌کنندگی آب، آب سخت (آبی که دارای یون‌های کلسیم و منیزیم هست.) از طریق محفظه‌ای پر از زئولیت های حاوی سدیم هدایت می‌شود. سپس یون‌های کلسیم و منیزیم جداشده و یون‌های سدیم در جای خود آزاد میشوند. بنابراین آب نرم‌تر، اما ازنظر سدیم غنی‌تر می‌شود. بسیاری از مواد شوینده روزانه لباسشویی و ماشین ظرف‌شویی حاوی این ماده معدنی هست. وجود آن به‌منظور زدودن کلسیم و منیزیم و نرم کردن آب هست تا کارایی بیشتری داشته باشد.
دو کاربرد بسیار رایج و روزمره ماده نامبرده در کنترل بو و بستر حیوانات خانگی است. در هر دو مورد، ساختار کریستالی متخلخل آنها باعث جذب مایعات ناخواسته و بو میشوند. علاوه بر این کاربرد که در منازل مورداستفاده قرار میگیرد، کاربردهای بسیار مهم‌تر دیگری نیز دارد. ازجمله حذف ذرات رادیواکتیو از زباله‌های هسته‌ای و پاک‌سازی خاک‌های آلوده به فلزات سنگین سمی. (پس از فاجعه هسته‌ای فوکیشیما ژاپن در سال 2011، کشاورزان برنج‌کار، این مواد را در مزارع خود پخش کردند تا هرگونه آلاینده رادیواکتیو باقی‌مانده را از بین ببرند.) تولید بتن، تهویه خاک و غذای حیوانات، دیگر کاربردهای این ماده به شمار می‌رود.
کاربرد زئولیت بهعنوان کاتالیزور
یکی دیگر از کاربردهای مهم زئولیت ها بهعنوان کاتالیزور در تولید دارو (داروسازی) و در صنایع پتروشیمی است. این ماده به شکل کریستال جهت شکستن مولکولهای هیدروکربن بزرگ به بنزین، گازوئیل، نفت سفید، موم و انواع دیگر محصولات جانبی پتروشیمی مورداستفاده قرار میگیرد. ساختار متخلخل بودن آنها، این ماده را به یکی از کارآمدترین مواد تبدیل کرده است. وجود منافذ متعدد در ساختار باز آن، مانند میلیونها لولهآزمایش کوچک است. در آن اتمها و مولکولها بهراحتی واکنش شیمیایی نشان میدهند. ازآنجاییکه منافذ در هرکدام از آنها دارای اندازه و شکل ثابتی هستند، کاتالیزورهای زئولیت میتوانند بهطور انتخابی بر روی مولکولهای خاصی کار کنند. به همین جهت به آنها کاتالیزورهای انتخابکننده شکل نیز میگویند. مانند همه کاتالیزورها، این مواد نیز پارها و بارها قابلاستفاده مجدد هستند.
زئولیت چیست و چه کاربردهایی دارد؟
زئولیت یک ماده معدنی است که عمدتاً از آلومینوسیلیکات تشکیل شده و کاربرد تجاری عمده آن در صنایع یه عنوان جاذب سطحی است. واژه زئولیت در اصل در سال ۱۷۵۶ توسط کانی شناس سوئدی اکسل فردریک کرونستد ابداع شد. نام زئولیت از ترکیب دو واژه یونانی ویکی‌پدیا
