A Föld fejlődése során a természet értékes ajándékot hagyott ránk - a zeolitot (klinoptilolit). Kivételes fizikai tulajdonságokkal rendelkező természetes kőzet, amely különleges kristályszerkezetéből adódik.
Felbukkanás
Évmilliók során a magas hőmérséklet és nyomás hatására a lerakódott vulkáni hamurétegekre fizikai és kémiai átalakulás ment végbe, amely biztosította a zeolitok változatos csoportjának kialakulását, amelyek között a klinoptilolit is szerepel. A klinoptilolit a heulanditok zeolitos csoportjába tartozik.
A klinoptilolit tulajdonságai
A zeolit széleskörű felhasználási lehetőségei elsősorban ezekből a speciális fizikai-kémiai tulajdonságokból fakadnak:
- Magas ioncsere és szelektivitás
- Visszafordítható hidratálás és kiszáradás
- Magas gázszorpciós kapacitás
- Magas termostabilitás
- Ellenállás az agresszív környezettel szemben
- Nagyon specifikus felület
Hasznosítás
A természetes zeolit használatának kezdete az 1950-es évekre nyúlik vissza, amikor először vizsgálták meg alaposabban ennek a természetes ásványnak a tulajdonságait. A Zeocem bányászati jogokkal rendelkezik a zeolitok nagy csoportjába tartozó klinoptilolit ásvány kitermelésére. A kőbánya a kelet-szlovákiai Nižný Hrabovecben található. Az ásvány gazdagsága és tisztasága a világ legjobbjai közé sorolja.
Szerkezet
A klinoptilolit szerkezetét egy háromdimenziós rács alkotja. Szilikát tetraéderekből áll, amelyek oxigénatomokon keresztül kapcsolódnak egymáshoz, míg a szilícium atomok egy részét alumínium atomok helyettesítik. Ez jellegzetes térszerkezetet hoz létre, jelentős üregek előfordulásával, amelyek csatornákba kapcsolódnak, amelyekben fémkationok és vízmolekulák tárolódnak. Ezen üreges terek össztérfogata 24-32%.
Alkalmazások
A klinoptilolitot széles körben használják a mezőgazdaságban, állattenyésztésben, építőiparban, környezetvédelemben, víz- és füstgáztisztításban, valamint különféle iparágakban.
A zeolit tulajdonságainak hatásmechanizmusa
Reverzibilis hidratálás és dehidratáció – A klinoptilolit feldolgozásának egyik folyamata a optimális hőmérsékleten szárítja. Eltávolítja a szabad és megkötött vizet a kristályrácsból, amely azután visszakötődik olyan anyagokkal érintkezve, mint a tárolt gabona és takarmány, háziállatok almozása, stb.
Ioncsere – A rácsos szerkezet lehetővé teszi, hogy a klinoptilolit ioncserélőként és szelektív adszorbensként működjön. Az ionok adszorpciója és cseréje töltésüktől és méretüktől függ. Minél jobban egyezik az ion mérete a klinoptilolit rácsban lévő belépő pórusok méretével, annál könnyebben befogható és benne tartható. A bemeneti pórusok átmérője hozzávetőlegesen 4 Angström, ami megfelel az NH4+, H2O, 134Cs és 137Cs ammóniumionok átmérőjének. Ezek az anyagok mutatják a legnagyobb affinitást a klinoptilolithoz való kötődéshez, amely azonban szelektív adszorbensként működik a szennyező anyagok széles körében.
Adszorpció – A klinoptilolit adszorbeálja: ammónia, nehézfémek, radionuklidok, szagú gázok, víz.
Zeolit frakciók:
