Počas vývoja Zeme nám príroda zanechala vzácny dar – zeolit (klinoptilolit). Je to prírodná hornina s výnimočnými fyzikálnymi vlastnosťami, ktoré vyplývajú z jeho osobitnej kryštálovej štruktúry.
Vznik
V priebehu miliónov rokov došlo pôsobením vysokých teplôt a tlaku na usadené vrstvy sopečného popola k fyzikálnej a chemickej premene, ktorá zabezpečila vznik rôznorodej skupiny zeolitov, medzi ktoré patrí aj klinoptilolit. Klinoptilolit patrí do zeolitickej skupiny heulanditov.
Vlastnosti klinoptilolitu
Rozsiahle možnosti využitia zeolitu vyplývajú predovšetkým z týchto špecifických fyzikálno-chemických vlastností:
- Vysoká iónová výmena a selektivita
- Reverzibilná hydratácia a dehydratácia
- Vysoká schopnosť sorpcie plynov
- Vysoká termostabilita
- Odolnosť voči agresívnemu prostrediu
- Vysoko špecifický povrch
Využitie
Prírodný zeolit – začiatok využívania zeolitov sa datuje do 50-tych rokov minulého storočia, kedy boli prvýkrát bližšie preskúmané vlastnosti tohto prírodného minerálu. Spoločnosť Zeocem vlastní dobývacie práva na lom minerálu klinoptilolit patriaci do veľkej skupiny zeolitov. Lom leží v lokalite Nižný Hrabovec na východe Slovenska. Bohatosť a čistota tohto náleziska ho radí medzi svetovú špičku. Spôsob ťažby v lome plne odpovedá moderným požiadavkám a v čo najširšej miere zabezpečuje šetrný prístup k prírode.
Štruktúra
Štruktúra klinoptilolitu je tvorená trojrozmernou mriežkou. Pozostáva z kremičitanových tetraédrov SiO44- navzájom pospájaných cez atómy kyslíka, pričom časť atómov kremíka je nahradená atómami hliníka AlO45-.Takto sa vytvára charakteristická priestorová konštrukcia so značným výskytom dutín, pospájaných do kanálikov, v ktorých sú uložené katióny kovov, alebo molekuly vody. Celkový objem týchto dutých priestorov je 24 – 32 %.
Aplikácie
Klinoptilolit – Zeolit má široké využitie v poľnohospodárstve, chovateľstve, stavebníctve, pri ochrane životného prostredia, pri čistení vôd a spalín a v rôznych odvetviach priemyslu.
Mechanizmus účinku vlastností zeolitu
reverzibilná hydratácia a dehydratácia – jedným z procesov spracovania klinoptilolitu je sušenie pri optimálnej teplote. Dochádza pri ňom k odstráneniu voľnej a viazanej vody z kryštálovej mriežky, ktorá je potom späť vyväzovaná pri kontakte s materiálmi ako je uskladnené obilie a krmivo, podstieľky pre domáce zvieratá, v spaľovniach na zabránenie kondenzácie spalín a pod. Klinoptilolit tak pri nízkom dávkovaní stabilizuje vlhkosť v určitom objeme a zabráni vzniku nepriaznivých účinkov vody.
iónová výmena – mriežková štruktúra umožňuje klinoptilolitu pracovať ako ionomenič a selektívny adsorbent. Adsorbcia a výmena iónov záleží od ich náboja a veľkosti. Čím viac sa veľkosť iónu zhoduje s veľkosťou vstupných pórov do mriežky klinoptilolitu, tým ľahšie v nej bude zachytený a udržaný. Priemer vstupných pórov je približne 4 Angströmy, čo zodpovedá priemeru iónov amónia NH4+, H2O, 134Cs a 137Cs. Tieto látky vykazujú najväčšiu afinitu k naviazaniu na klinoptilolit, ktorý však pôsobí ako selektívny adsorbent na širokú škálu škodlivín.
adsorpcia – klinoptilolit adsorbuje: amoniak, ťažké kovy, rádionuklidy, zápachové plyny, vodu.
Frakcie zeolitu:
