ZEOLITYZEOLITY

ZEOLITZEOLIT

Co to zeolity?Co to zeolity?

Zeolity-grupa minerałów glinokrzemianowych, o różnym składzie chemicznym, właściwościach i postaci kryształów.

Nazwa pochodzi z greckiego dzeo = wrzeć, zein = gotować i lithos

= kamień co oznacza "wrzące kamienie" i nawiązuje do cechy charakterystycznej tej grupy: pod wpływem ogrzewania zawarta w nich woda wrze i pieni się pokrywając powierzchnię pęcherzykami (efekt uwalniania zawartej w zeolitach wody).

Budowa zeolituBudowa zeolitu

Wzór chemiczny: Wzór chemiczny:

glinokrzemiany:

ABxO2x x nH2O

gdzie podstawiamy pod:

A – Na, K, Li, Ca, Ba, Sr

B – Si i Al w proporcji od 5:1 do 1:1

HISTORIAHISTORIA

W 1756, szwedzki minerolog Axel Fredrick Cronstedt odkrył, że stilbit, naturalny minerał, wyraźnie traci wodę gdy zostaje podgrzany. Nazwał wówczas tę grupę minerałów zeolitami z greckiego słowa mówiącego "wrzące kamienie". Zeolity były uważane przez prawie 200 lat za mało poznaną grupę minerałów o unikalnych właściwościach, a Cronstedt był pamiętany głównie jako odkrywca niklu.

Pierwsze prace nad zeolitami w Polsce miały miejsce na wydziale chemii na Uniwersytecie Jagiellońskim w roku 1950,którym przewodniczył profesor Polak.

W strukturze zeolitów występują W strukturze zeolitów występują puste kanaliki,pory puste kanaliki,pory

Cechy związane z kanalikami zeolitów;o Duża pojemność sorpcyjnao Rozdział węglowodorówo Możliwość rozdziału powietrzaSkroplenieDestylacjao Duża aktywność w reakcjach z kwasami

Właściwości ZeolitówWłaściwości Zeolitów

Układ krystalograficzny: krystalizują we wszystkich układach (w regularnym: analcym)Twardość: od 3 do 5,5Gęstość: od 2,1 do 2,3 (niższa od gęstości innych glinokrzemianów)Rysa: biała – wszystkie zeolityBarwa: najczęściej białe, bezbarwne, szare, żółtawe, czerwonePrzełam: zazwyczaj nierówny, rzadko muszlowyPołysk: zmienny – szklisty na ścianach kryształów, perłowy na powierzchniach łupliwości, tłusty na powierzchni przełamu; zeolity włókniste mają połysk jedwabistyŁupliwość: niewyraźna do doskonałej; część zeolitów nie ujawnia łupliwościRozpuszczalność: Łatwo rozpuszczają się w kwasie solnym, przechodząc w galaretowatą krzemionkę (cecha diagnostyczna)

Podczas ogrzewania do temperatury około 400 °C oddają zawartą w nich wodę bez zniszczenia struktury kryształów. Proces ten jest odwracalny – umieszczenie w wilgotnym środowisku powoduje jego ponowne uwodnienie a utracone kationy mogą zostać zastąpione innymi. Pod tym względem zeolity zachowują się odmiennie od innych uwodnionych minerałów.Minerały tej grupy budową i składem chemicznym przypominają skalenie (glinokrzemiany sodu i potasu), ale są uwodnione.Luki strukturalne pozostawione przez cząsteczki wody mogą być wypełnione przez inne cząsteczki lub jony.Woda dostając się lub opuszczając strukturę zeolitu powoduje wymianę jonów zawartych w roztworze na jony minerałów (ze względu na tę właściwość zeolity wytwarza się metodą syntezy i stosuje do uzdatniania wody).

Z rodziny zeolitów.Z rodziny zeolitów.

CECHY CHARAKTERYSTYCZNECECHY CHARAKTERYSTYCZNE

Możliwość wymiany jonowejZmiękczanie wodyKatalizownie kwasówObecność kanałów o ściśle określonych

średnicachTrwała strukturaStruktura krystaliczna

ZASTOSOWANIEZASTOSOWANIE

Mają znaczenie naukowe (jako wskaźnik warunków i charakteru przeobrażeń skał metamorficznych) i kolekcjonerskie.

Ze względu na specyficzne cechy strukturalne zeolity wykorzystywane są w charakterze sit molekularnych, umożliwiających osuszanie rozpuszczalników oraz rozdział różnych mieszanin i substancji.

Stosowane są jako substancja osuszająca, mają zastosowanie do oczyszczania gazów i ścieków – doskonale wychwytują jony ołowiu, cynku, miedzi, rtęci oraz promieniotwórcze izotopy strontu i cezu.

Mają zastosowanie w różnych działach przemysłu chemicznego – przy produkcji proszków do prania (jako składnik zmiękczający wodę), przy produkcji nawozów mineralnych.

Stosowane są również do zmiękczania wody wodociągowej. W przemyśle spożywczym – dodatek do paszy dla zwierząt. W petrochemii . Stanowią doskonały surowiec do wyrobu cementu, lekkich kruszyw i papieru. Używane jako wkład filtracyjny w filtrach akwariowych, ze względu na

neutralizowanie szkodliwego amoniaku i fosforanów.

Do stworzenia powyższej prezentacji użyłam notatek z wykładu oraz materiałów z encyklopedii.

Aneta Gaweł