Introduksjon til Zeolite Science & Practice

Begrepet "zeolitt" beskrives en familie av aluminosillicate som deler en unik mikroporøs struktur. På grunn av denne meget regelmessig struktur, kan zeolitter anvendes som molekylsikter, selektiv sortering av molekyler i henhold til deres størrelse. Zeolitter har flere industrielle applikasjoner, medisinske og innenlands.

Struktur

Zeolitter har en krystallinsk tredimensjonal skjelettstruktur med jevnstore porer med molekylære dimensjoner. Disse porer vil adsorbere molekyler som passer inne i porene under utelukkelse av molekyler som er for store, som virker som miniatyr sikter. Legg merke til at prosessen med adsorpsjon er forskjellig fra absorpsjon. I adsorpsjon, er molekylene av en tilstøtende væske tiltrukket og innrettet i lag.

Katalyse

Fordi zeolitter begrense molekyler til svært trange steder, kan de fungere som katalysatorer, akselererer hastigheten av kjemiske reaksjoner. Noen zeolitt former kan fungere som kraftige SSD-syrer. Dette blir utnyttet i organiske syre-katalyserte reaksjoner, inkludert råolje krakking, isomerisering og brensel syntese. Noen av de reaksjoner som ville forekommer naturlig i fravær av zeolytes mislykkes i å oppstå fordi det resulterende molekylet ikke vil passe inn i den porøse struktur. Dermed er zeolitter sies å være formselektiv katalysatorer.

applikasjoner

Zeloites har flere bruksområder innen industri, medisin og jordbruk blant mange andre felt. Zeolitt brukes for vannrensing og mykning, for oljeraffinering, som en erstatning for fosfater i vaske- og rengjøringsmidler, som molekyl felle for fisjonsprodukter i kjernefysisk avfall, som et filter for fjerning av karbondioksid og svoveldioksid i naturlige gass-strømmer, som medisinsk disintoxicant og som en ingrediens i framstillingen av klump-fri pus kull.

kilder

Naturlige zeolitter er et produkt av reaksjonen av vulkansk stein og aske med alkalisk grunnvann. Naturlig zeolitt kan lett trekkes ut av konvensjonelle dagbrudd teknikker. Imidlertid er naturlig forekommende varianter vanligvis forurenset av andre mineraler, metaller, kvarts. For anvendelser hvor det kreves en høyere grad av renhet, kan zeolitter syntetiseres ved en prosess med langsom krystallisering av en silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-gel i nærvær av alkalier. Av de 175 unike zeolitt rammer identifisert så langt, ca 40 forekommer naturlig.

Zeolitter og miljø

Mange av de anvendelser av zeolitter er direkte gunstig for miljøet. For eksempel, zeolitt erstatter skadelige fosfatbyggere i vaskemiddel, redusere vannforurensning. På grunn av deres selektive adsorpsjon evner, kan zeolitter også fjerne athmospheric forurensende stoffer som avgasser, samt tungmetallioner fra vann. Atomavfall kan være fanget i blokker med zeolitt, som gir en sikrere medium for lagring.