Podczas powstawania Ziemi przyroda zostawiła nam cenny dar – zeolit (klinoptylolit). Jest to naturalny minerał o nadzwyczajnych właściwościach fizycznych, które wynikają z jego szczególnej struktury krystalicznej.
Powstanie
W ciągu milionów lat pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia doszło do osadzenia się warstwy popiołu wulkanicznego i jego przemiany fizycznej i chemicznej, która spowodowała powstanie różnorodnej grupy zeolitów, do których zalicza się również klinoptilolit. Klinoptilolit należy do zeolitowej grupy heulandytów.
Wykorzystanie
Naturalny zeolit – początek wykorzystywania zeolitów datuje się na 50 lata ubiegłego wieku, kiedy to po raz pierwszy bliżej zbadano własności tego naturalnego minerału. Spółka Zeocem, a.s. Bystré posiada prawo do wydobywania w kamieniołomie minerału klinoptilolit należącego do dużej grupy zeolitów. Kamieniołom znajduje się w lokalizacji Nižný Hrabovec na wschodzie Słowacji. Bogactwo i czystość tego złoża pozwalają na zaliczenie go do czołówki światowej. Sposób wydobycia w kamieniołomie w pełni odpowiada nowoczesnym wymaganiom i w możliwie najszerszym zakresie zapewnia przyjazne podejście do środowiska naturalnego.
Struktura
Struktura klinoptilolitu jest utworzona przez trójwymiarową siatkę. Składa się ona z czworościanów krzemianowych SiO44- połączonych między sobą atomami tlenu, przy czym część atomów krzemianu jest zastąpiona atomami aluminium AlO45-. W ten sposób powstaje charakterystyczna przestrzenna konstrukcja z dużą ilością wnęk połączonych kanalikami, w których znajdują się kationy metali albo molekuły wody. Całkowita objętość tych pustych przestrzeni wynosi 24 – 32 %.
Aplikacje
Klinoptilolit – Zeolit ma szerokie zastosowanie w rolnictwie, hodowli i budownictwie, przy ochronie środowiska naturalnego, przy oczyszczaniu wód i spalin oraz w różnych gałęziach przemysłu.
Własności zeolitu i jego zastosowanie
Szerokie możliwości wykorzystania wynikają przede wszystkim z następujących specyficznych fizyczno-chemicznych własności zeolitu:
- intensywna wymiana jonowa i selektywność
- odwracalna hydratacja i dehydratacja
- duża zdolność do sorpcji gazów
- wysoka termostabilność
- odporność na agresywne media
Mechanizm działania zeolitu
Odwracalna hydratacja i dehydratacja
Jedną z operacji przy przygotowaniu klinoptylolitu w zakładzie Zeocem a.s. jest suszenie w optymalnej temperaturze. Dochodzi przy tym do usunięcia wolnej i związanej wody z siatki krystalicznej, która jest później ponownie wiązana przy kontakcie z materiałami takimi, jak: magazynowane zboże i pasza, podściółka dla zwierząt domowych, a w spalarniach zapobiega kondensacji spalin, itp. klinoptylolit przy niewielkim dawkowaniu stabilizuje wilgotność w określonej objętości i chroni przed niekorzystnym oddziaływanie wody.
Wymiana jonowa
Struktura siatkowa umożliwia klinoptylolitowi działanie, jako wymieniacz jonowy i selektywny adsorbent. Adsorpcja i wymiana jonowa zależy od ładunków i ich wielkości. Im bardziej wielkość jonów jest zgodna z wielkością porów w siatce klinoptylolitu, tym łatwiej są przez nią wychwytywane i zatrzymywane. Średnica porów wejściowych wynosi w przybliżeniu 4 angstremy, co odpowiada średnicy jonów amoniaku NH4+, H2O, 134Cs i 137Cs. Te substancje wykazują największe powinowactwo do wiązania się z klinoptylolitem, który w ten sposób działa jako selektywny adsorbent dla wielu substancji szkodliwych.
Adsorpcja
Klinoptylolit adsorbuje: amoniak, metale ciężkie, radionuklidy, gazy zapachowe i wodę.
