Czym są Zeolity?

Tufy to piroklastyczne skały powstałe przez scementowanie różnych frakcji materiału okruchowego spoiwem ilastym lub krzemionkowym. Tuf jest lekką i porowatą skałą o różnoziarnistej strukturze. W jego skład wchodzą oprócz popiołów, pyłów wulkanicznych i brył wulkanicznych także minerały ilaste i zeolity , czyli minerały glinokrzemianowe.

w1

Zeolity powstały kiedy wulkaniczny popiół osadził się w dawnych zasadowych jeziorach. Reakcja wulkanicznego popiołu z solami obecnymi w jeziorach spowodowała przekształcenie popiołu w różne zeolitowe materiały. Zeolity naturalne najczęściej występują w szczelinach i pustych przestrzeniach wśród skał wylewnych (np. bazaltów) lub jako produkty przeobrażenia skaleni i skalenoidów.

W naturalnych warunkach proces tworzenia zeolitów z popiołów wulkanicznych, przy podwyższonej temperaturze i ciśnieniu, trwa kilka tysięcy lat. Synteza zeolitów z popiołów lotnych zajmuje natomiast kilka do kilkunastu godzin.

Termin ,,zeolit’’ wprowadził w 1765 roku szwedzki mineralog Freiherr Axel von Cronstedt, który odkrył, że „wrzące kamienie” potrafią oddawać wodę podczas wrzenia (podgrzewania) oraz przyjmować ją z powrotem podczas chłodzenia.

Podstawową jednostkę budulcową zeolitów stanowią tetraedry AlO4 oraz SiO4, które tworzą trójwymiarowe struktury połączone atomami tlenu.

w2


w3

W ich strukturze występują puste kanalikowate przestrzenie, wypełnione wodą zeolitową. W czasie ogrzewania oddają zwartą w nich wodę bez naruszania struktury kryształów, a proces ten jest odwracalny. Kationy znajdujące się w kanałach łatwo ulegają reakcji wymiany, dlatego nazwano je kationami wymiennymi.

Woda zeolitowa może być uwolniona z zeolitu w podwyższonej temperaturze i przy odpowiednim ciśnieniu pary wodnej. Zeolity pochłaniają ją ponownie po przywróceniu warunków wyjściowych. Między polarnymi cząsteczkami wody oraz szkieletem zeolitu występują wiązania dipolowe. Woda ta może być usunięta przez podgrzanie, a następnie ponownie pochłonięta lub zastąpiona przez inne substancje.


Zeolity krystalizują w układach: jednoskośnym, rombowym lub trygonalnym.

w4 w5

 

 

 

 

 

 

 

 

Obok zeolitów naturalnych stosuje się także zeolity modyfikowane oraz syntetyczne. Modyfikacja zeolitów służy najczęściej zwiększeniu ich zdolności jonowymiennych, zwiększeniu pojemności oraz uzyskaniu materiału bardziej selektywnego.

Podział zeolitów:

NATURALNE

Powstające podczas procesów hydrotermalnych przemian skał w środowiskach osadowych. Ich podział wygląda następująco:

Ze względu na połączenia tetraedrów w elementy struktury:

  • typ sodalitu
  • typ A
  • typ fojazytu
    • typ X
    • typ Y
  • typ chabazytu
  • typ Mordenitu
  • typ Eronitu

Ze względu na porowatość:

  • z małymi porami
  • ze średnimi porami
  • z dużymi porami
  • z ultra dużymi porami

Ze względu na stosunek krzemu do glinu:

  • Niskokrzemowe Si/Al=1-1,5
  • Średniokrzemowe Si/Al=2-5
  • Wysokokrzemowe Si/Al>10

Ze względu na typy kanałów jakie posiadają sita molekularne:

  • system nie przenikających się kanałów o jednakowych rozmiarach
  • dwuwymiarowe systemy kanałów
  • trójwymiarowy układ przecinających się kanałów

z1

WŁÓKNISTE

  • Natrolit
  • Mezolit
  • Skolecyt
  • Thomsonit
  • Gonnardyt
  • Mordenit
  • Ferrieryt
  • Laumontyt

KOSTKOWE

  • Gismondyt
  • Filipsyt
  • Harmotom
  • Yugawaralit
  • Gmelinit
  • Chabazyt

PŁYTOWE

  • Heulandyt
  • Klinoptylolit
  • Stilbit

Zeolity PŁYTOWE:

KLINOPTYLOLIT

Stosowany w wielu gałęziach rolnictwa, przemysłu, ochronie środowiska. Jego właściwości sorpcyjne są wykorzystywane przy oczyszczaniu gazów i cieczy, wzbogacaniu powietrza w tlen, dezaktywacji ścieków, uzdatnianiu wody do picia i do celów technicznych. Łatwo adsorbuje amoniak i inne trujące gazy, jest szeroko stosowany w filtrach. Służy również jako dodatek do pasz dla zwierząt hodowlanych, gdyż adsorbuje toksyny wytwarzane przez pleśnie i pasożyty. Ewentualne wykorzystanie jako dodatek do żywności jest jeszcze na etapie badań.

HEULANDYT

Nazwa pochodzi od kolekcjonera John Henry Heulanda. Wypełnia pęcherze pogazowe w paleobazaltach. Jest to minerał o barwie najczęściej ciemnoczerwonej, która wynika z zawartości Fe2O3. W pustkach pogazowych można spotkać również kryształy o zabarwieniu kremowym, a nawet zielonym.

STILBIT

Tworzy skupienia zbite, ziarniste, blaszkowe, kuliste. Często tworzą zbliźniaczenia (kryształy przyjmują pseudorombową postać). Jest kruchy i przezroczysty. Powstaje podczas procesów aktywności wulkanicznej. Najczęściej występuje w pustkach skał bazaltowych.

Zeolity WŁÓKNISTE:

NATROLIT

Kruchy, przezroczysty o zróżnicowanym połysku. Spotykany w pęcherzach pogazowych i szczelinach. Ma duże znaczenie naukowe i kolekcjonerskie, szczególnie stosowany jako kamień ozdobny.

MORDENIT

Tworzy cienkowłókniste puszyste lub zbite wydzielenia przypominające porcelanę. Występuje w postaci osadów w morzach i zasolonych jeziorach alkaicznych. Bardzo duża wartość stosunku Si-Al. Zapewnia wysoką odporność termiczną.

Zeolity KOSTKOWE:

CHABAZYT

Występuje wśród skał bazaltowych, andezytowych i osadowych. Mało odporny na działanie kwasów. Prawie jedno mineralne skały występują we Włoszech. Jeden z najbardziej porowatych i odpornych termicznie zeolitów naturalnych.

FILIPSYT

Występuje w złożach hydrotermalnych, osadach zasolonych jezior alkaicznych i warstwach dennych współczesnych oceanów.

Sprawdź naszą ofertę handlową!Zobacz ofertę…