زئولايت ها

زئولايت ها

زئولايت ها

زئولايت ها گروهي از آلومينو سيلكاتهاي هيدرات حاصله از فلزات قليايي هستند ( از جمله سديم ، پتاسيم و كلسيم ) . زئولايت ها داراي ساختارها ي بلوري سه بعدي مي باشند ، سيليس چهاروجهي يا آينونهاي آلوميني كه بطور محكمي در تمام جهات به يكديگر پيوند دارند . ساختار زئوليت شامل پيوندها ي (Si-O-Ai) است كه بنابر تركيب شيميايي وساختار بلوري زئوليت ، منفذهاي سطحي با قطرهاي يكپارچه و حفره هاي محصور داخلي و مجراهايي با شكل و اندازه هاي مجزا تشكيل مي دهند. اندازه ي اين روزنه ها ( منفذ ها ) بين 4تا 2 انگستروم است . حفره هاي بسته داراي كايتون فلزي و مولكولهاي آب هستند . كايتون ها بطور ناپايداري  به شبكه پيوند دارند و بدين ترتيب مي توانند در تبادل يوني وارد شوند . همچنين دربيشتر زئوليت ها مولكول هاي آب مي توانند بطورقابل بر گشت از اين حفره ها خارج شوند ، نماهايي از چند ساختار زئو ليت در شكل نشان داده شده است .

منبع : زئوليت ها ي طبيعي و مصنوعي ، اطلاعيه 9140 ، وزارت داخلي امريكا ، اداره ي معاون ، 1983

صفحه.  3 Chabazite ( سيليكات كلسيم و آلومينيوم ) و Clinoptilite دو ماده ي معدني هستند

ز48 ماده ي معدني موجود در گروه زئوليت ها ) كه داراي كاربرد هاي تجاري مي باشند . اين مواد معدني ، رسوبات مواد معدني زئو ليت دار هستند كه در اصل در غرب ايالات متحده يافت مي شوند .

Chabazite و Clinoptilolite كه در دوره ي طولاني مدتي تشكيل مي شوند و محصول نهايي واكنش شيميايي بين خاكستر آ تشفشان وآب قليايي مي باشند . به علت نسبت بالاي سيليس به آلومين كه براي Chabazite بين 1تا 2است و براي Clinoptiloite بين 1تا 5 است ، اين مواد معدني بسيار مقاوم هستند و نسبت به زئوليت ها ي مصنوعي احتمال حل شدن آ لومينيوم آن ها در محلول هاي اسيدي خيلي اندك است .

زئوليت ها سيليكات هاي آلومين هيدراته اي هستند كه از فلزات قليايي زمين بوجود مي آيند . ساختار آن ها به صورت يك شبكه ميان پيوندي است . ترتيب قرارگيري اين عناصر در بلور زئوليت باعث ايجاد يك ساختار متخلخل به همراه مجراهاي پيوندي با ندازهاي مختلف در آن ها شده است ، بنابرنوع مواد معدني زئوليت ، اين اندازه ها متفاوت است بين 4.3 تا2.5 آنگستروم .

اين ساختار ، اين امكان را براي زئوليت ها فرا هم مي آورد كه بتوانند عمليات زير را انجام دهند :

  • جذب گاز : توانايي براي جذب مولكول هاي گاز بخصوص (به طور انتخابي )
  • جذب/ واجذبي آب: اين توانايي را دارند كه بطور معكوس مو لكول هاي آب را جذب كنند

و يا خارج كنند _ جذب / وا جذبي ، بدون اينكه هيچ تغيير شيميايي در آن ها ايجاد شود .

تبادل يون : توانايي تبادل كايتون ها در ساختار بلوري براي كايتون ها يي مثل سرب ، تاليم ، سزيم ، يا استرونيم . عمليات جذب كه در بالا توضيح  داده شد زماني انجام مي گيرندكه مولكول هاي گاز با اندازه هاي مختلف از ميان اين مجراها عبور مي كنند وبنابر اندازهي مجرا در فرايندي كه غربال مولكولي ناميده مي شود ، مولكول هاي گاز جدا مي شوند.

هر زئوليت ، يون بخصوصي را جذب مي كند وظرفيت آن ها نيز متفاوت است . فرايند جذب زماني روي مي دهد كه مولكو ل هاي آب بتوانند ازاين مجرا ها و منفذها عبور كنند و بدين ترتيب اين امكان ايجاد مي شود كه كايتون ها ي موجود در محلول جايگزين كايتون ها ي موجود در ساختار زئوليت شوند . عوامل گوناگوني وجود دارد كه بايد در اين مرحله در نظرگرفته شود. از جمله قدرت محلول ، PH، درجه حرارت و وجود كايتون هاي ديگر درمحلول . اين عوامل مي توانند هم به گزينش تبادل بوده و هم به ظرفيت جذب زئوليت تاثير گذارند .

زئولايت ها ” زئولايت ها ” زئولايت ها ” زئولايت ها ” زئولايت ها ” زئولايت ها “