به اشتراک بگذارید:

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin

ساختار زئولیت ها

زئولیت ها مواد معدنی بسیار پر کاربردی هستند که در انواع زمینه ها از آن ها استفاده می شود.در ادامه سعی داریم تا شما را با ساختار زئولیت ها آشنا کنیم.با ما همراه باشید تا پاسخ تمامی سوالات خود را در ارتباط با زئولیت بیابید.

فرمول زئوليت ها

همانطور که پیش تر گفتیم زئوليت ها به دو نوع طبيعی و مصنوعی تقسیم می شوند. تاكنون بيش از 80 نوع زئوليت طبيعی و بیش از 150 نوع زئوليت مصنوعی شناخته شده است.

زئولیت‌ها و دارای فرمول کلی M2/n:Al2O3:xSiO2:yH2O می باشند، که در آن M مخفف کاتیون خارج از چارچوب است. ساختار معدنی مبتنی بر چهار وجهی AlO4 و SiO4 است که می توانند 1، 2 یا 3 اتم اکسیژن را به اشتراک بگذارند، بنابراین با گسترش شبکه در سه بعدی، طیف گسترده ای از ساختارهای ممکن وجود دارد.

فرمول زئولیت اغلب به صورت زیر می باشد:

Mx/n[AlO2]x.(SiO2)y.mH2O

M = هر فلزی که می تواند منیزیم، سدیم، پتاسیم، لیتیوم یا کلسیم باشد.

n = ظرفیت کاتیون فلز.

y = تعداد مولکول های آب در ساختار زئولیت.

y/x = نسبت Si/Al اتمی

ساختار زئولیت ها

گفتنی است که زئوليت ها از نظر ساختاری، مواد معدنی بلورين پيچيده ای هستند. كه از چهار Al و Si تشكيل شده اند. اكسيژن ها بين SiO4 و AlO4 مشترک هستند.به ازاي هر چهار وجهی AlO4 كه در شبكه موجود باشد، يك بار منفي در شبكه ايجاد ميشود.

سيليسيم به صورت كاتيون Si+ و آلومينيم به صورت كاتيون Al+ می باشد.
می باشد. گفتنی است که بارهای منفی حاصل توسط كاتيون های متحرك موجود در شبكه خنثی می شوند.
قابل ذکر است که شبكه دارای كانال ها و يا حفره های متصل به هم است. كه توسط آب و كاتيون ها اشغال می شوند.(قابل ذکر است که كاتيون های شبكه متحرك بوده و اين ویژگی، خاصيت تبادل كاتيونی را برای زئوليت فراهم می آورد.)

ساختار زئولیت ها

دسته بندی زئوليت ها بر اساس مشخصات ساختاری

می توان زئولیت ها را بر اساس مشخصات ساختاری آن ها، در هشت گروه زير طبقه بندی كرد:

  • گروه آنالسيم مانند آنالسيم و ليوسيت
  •   ناتروليت مانند مزوليت ، ناتروليت و متاناتروليت
  •  هيولانديت مانند كلينوپتيلوليت و استيلبيت
  •   فيليپسيت مانند جيسموندين و ( Na – P )
  •   موردنيت  مانند موردنيت و اپياستيلبيت
  •   چابازايت مانند اريونيت و لوينيت
  •  فوجاسيت مانند زئوليت های X ،Y
  •  زئوليت های طبقه بندی نشده مانند زئوليت و لامونتيت

چهار ویژگی مهم زئولیت ها

  •  بعنوان مبادله كننده يون عمل می کند.
  • دارای پايداری بالاي حرارتی، مكانيكی، راديولوژيكی و شيميايی
  • ظرفيت بالا در انجام واكنش های كاتاليستی
  •  توانايي مطلوب در جذب گازها، بخارات و مايعات مختلف دارند.

نکته:
گفتنی است که اين توانايی ها در گستره وسيعی از صنايع و فرايندها كاربرد داشته. و در بسياری از شاخه های علوم بسیار پر کاربرد هستند. به این دلیل است که علم استفاده از زئوليت، به علمي بين رشته ای تبديل شده است.

ساختار زئولیت ها

 

چرا از زئولیت ها در موارد صنعتی استفاده می شود؟

  • دارای ساختار شيميايی ويژه با خواص و ویژی های قابل كنترل و اصلاح
  • فراوانی و قابليت دسترسی
  • غير انحصاري بودن (در مورد انواع طبيعی)
  • قيمت نسبتاً ارزان

زئولیت بعنوان یک کاتالیزور

مورد توجه ترين موضوع در مبحث زئوليت ها بعنوان كاتاليزورها مربوط به آرايش و ابعاد كانال های بين بلوری آن ها می باشد.گفتنی است که زئوليت ها ، دارای آب بين كريستالی می باشند.كه در اثر حرارت خارج شده و با قرار گرفتن مجدد در مجاورت آب،دوباره آن را جذب می كند.

قابل ذکر است که آب مولكول كوچكی است. كه به راحتی می تواند وارد حفره های
بين كريستالی شود، بنابراين می توان گفت يكی از راه های مفيد به منظور اندازه گيری كل حجم بين كريستالی،تعيين مقدار آب به دست آمده از زئوليت كاملاً هيدراته شده مي باشد.
(در اين روش فرض مي شود كه حجم مولكولي آب در داخل كريستال برابر حجم آن در بيرون كريستال باشد.)

ساختمان زئولیت

برترین خصوصیات زئولیت ها

قابل ذکر است که زئولیت ها، مواد جامد پایداری هستند. که دربرابر انواع شرایط محیطی از خود مقاومت نشان می دهند در ادامه به شرح ویژگی های ویژه زئولیت ها نیز می پردازیم:

  •  در برابر درجه حرارت زیاد بسیار مقاوم هستند. چرا که زئولیت ها دارای نقطه جوش بالا در حدود ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد نیز می باشند.
  • زئولیت ها هیچگاه نمی‌سوزند و در آب حل نمی‌شوند.
  • قابلیت تحمل فشار زیاد را دارند و در حلال های غیر آلی حل نمی‌شوند.
  • زئولیت ها در مجاورت هوا اکسیده نمی‌شوند (نمی‌پوسند) و به علت آن که واکنش زا نیستند و هیچ خطری برای محیط زیست ندارند.از طریق تماس با پوست یا حتی استنشاق خطری را متوجه انسان نمی‌کنند.

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی زئولیت ها

گفتنی است که زئولیت ها دارای خواص فیزیکی و شیمیایی برتری هستند. که در بسیاری از کاربردهای تجاری مهم مورد بهره برداری قرار می گیرند.

در ادامه به معرفی خواص مهم فیزیکی و شیمیایی زئولیت ها نیز می پردازیم:

  • درجه بالایی از آبدار شدن
  •  زمانی که آبدار شوند، چگالی پایین و حجم فضای خالی بزرگی دارند.
  • ساختار بلوری بسیاری از زئولیت ها زمانی که آبدار شوند، پایدار می گردند.
  • خواص تبادل یونی
  •  توانایی جذب گاز و بخار
  •  خواص کاتالیزوری
  • به طور معمول زئولیت ها دارای چگالی بین ۲ تا ۲.۳ گرم بر سانتی متر مکعب هستند. اما زئولیت های غنی از باریم، استثنا بوده و ممکن است چگالی آن ها بین ۲.۵ تا ۲.۸ گرم بر سانتی متر مکعب باشد.
  • عموما ساختمان آنها باز بوده و درنتیجه سطح ویژه ای شبیه به کانی های سیلیکاتی ۱:۲ قابل انبساط از خود نشان می دهد.
  • جذب آب در هر واحد سلولی زئولیت نسبتا زیاد است.البته باید به این نکته توجه کرد که میزان جذب آب بستگی به نوع زئولیت و همچنین نوع کاتیون های موجود در کانال های آن دارد

ذخاير و منابع زئوليت در نقاط مختلف جهان و ایران

به طور کلی زئوليت ها به دو دسته طبيعی و مصنوعی تقسيم مي شوند. تا كنون بالغ بر 80 گونه زئوليت طبيعی شناخته شده. و بيش از 150 گونه زئوليت مصنوعی نيز ساخته شده است.

در حال حاضر ذخاير و منابع زئوليت های طبيعی در نقاط مختلف جهان ،از جمله در ايتاليا، بلغارستان، ژاپن،يوگسلاوی، آفريقای جنوبی، روسيه، مجارستان، كوبا، اندونزی، اسلواكی، تركيه، يونان و آمريكا كشف شده و مورد بهره برداری قرار گرفته است.
گفتنی است که منابع عظيمی از زئوليت در نقاط مختلف ايران از جمله مناطقی از استان های سمنان،سيستان و بلوچستان، كرمان، آذربايجان، يزد، خراسان، تهران و… وجود دارد.

قیمت زئولیت

همان طور که پیش تر اشاره کردیم، زئولیت ها انواع مختلفی دارند. که برخی دارای خاصیت اسیدی بوده و برخی نیز قلیایی هستند. علاوه براین لازم به ذکر است که روش تولید آن ها نیز با هم متفاوت بوده و نمونه های ایرانی آن رسوبی بوده و در اغلب کشورهای دیگر از نوع آتشفشانی استفاده می شود. بر همین اساس  قیمت این گروه از کانی ها متغییر بوده. و با در نظر گرفتن داخلی یا خارجی بودن و همچنین ویژگی های شیمیایی آن ها نیز تعیین می گردد.

به منظور استعلام قیمت انواع زئولیت می توانید با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.

خرید زئولیت

یکی از اصلی ترین کاربردهای زئولیت در صنعت تصفیه فاضلاب می باشد.علاوه براین، این کانی در کشاورزی، تصفیه آب استخر شنا و همچنین مکمل های غذایی برای دام و طیور مورد استفاده قرار می گیرد.

جهت خرید انواع زئولیت می توانید با گروه صنعتی ما تماس بگیرید. باید به این نکته توجه شود که ممکن است نوع زئولیت مورد استفاده در هر یک از صنایع با هم تفاوت هایی داشته و راندمان آنها با هم متفاوت باشد.

به همین علت مشاوره رایگان قبل از خرید توسط کارشناسان ما ارائه می گردد.

جهت مطالعه مقاله کاربرد زئولیت در بتن کلیک کنید

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

نظر دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *