Де купити цеоліт. Застосування цеолітів. / Где купить цеолит. Применение цеолитов / Where to buy zeolite. The use of zeolites.

Цеоліти - це водні алюмосилікати кальцію, натрію, калію, барію і деяких інших елементів. У групу цеолітів входить більше сорока мінералів, які розрізняються і за складом (особливо за кількістю молекул води в кристалогідраті), і звичайно ж за фізичним та хімічним властивостям.
Але практично у всіх представників цієї групи мінералів є загальна властивість - вони хороші сорбенти, володіють іонообмінними властивостями, здатні змінювати рухливість окремих іонів і працювати молекулярними ситами. А порівняно недавно ці мінерали знайшли зовсім несподіване застосування - їх стали використовувати в сільському господарстві .

Назва мінералу цеоліт походить від двох грецьких слів: zeo - кипіти і lithos - камінь. Пояснюється вона тим, що при швидкому і сильному нагріванні мінерал спучується з утворенням пухирчастого скла, ніби закипає. Вперше цеоліти описані в XVIII столітті. Властивостями цього мінералу багато займався один із засновників хімічного напрямку в мінералогії професор Юр'ївського (Тартуського) університету Іван Іванович Лемберг (1842-1902). Досліджуючи перетворення силікатів у водних розчинах при підвищених температурах, він встановив особливу міцність угруповання Аl2О3 · 2SiO2, названої згодом В. І. Вернадським каолінових ядром.

За спрощеним науковим визначенням, цеоліти — ряд мінералів із тривимірним структурним скелетом, які утворюють системи порожнин та каналів, зайнятих катіонами і молекулами води (так звана «цеолітна вода»).
Головною властивістю цеолітів, яка визначає надзвичайно широке їх застосування в побуті та промисловості, є саме наявність порожнин, вода в яких може частково або повністю замінюватись шляхом іонного обміну і дегідратації іншими речовинами.

Тобто, цеоліти — це фільтр, що затримує в собі шкідливі речовини; це решето, яке дає змогу розділити найрізноманітніші суміші на окремі складові; це губка з водою і корисними речовинами, здатна протягом років живити грунти; це основа багатьох лікувальних препаратів, чиста природна вода, знезараження радіоактивних забруднень та багато іншого.

 Природний цеоліт є досить ефективним більш дешевим замінником штучного та деяких природних мінеральних сполук типу крейди, каоліну, діятимуть. У багатотоннажних технологічних процесах, де застосування синтетичних цеолітів не вигідно, велике значення набуває використання цих природних матеріалів у зв'язку з охороною навколишнього середовища та їх дешевизни.

- Цеоліти здатні віддавати і знову поглинати воду в залежності від температури і вологості

- Цеоліти здатні до іонного обміну (селективно виділяти і знову вбирати різні речовини)

- Цеоліти здатні обмінювати катіони (позитивно заряджений іон)

Мінерал з порами молекулярного розміру (4 анстрем) подібно до губки вбирає і міцно утримує самі різні забруднення. У їх числі - важкі метали, радіонукліди, нітрати, нітрити, хлориди, аміак і ще цілий спектр хімічних і біологічних забруднень, наявність яких відрізняє чисту питну воду від промислових стоків і забрудненої води.

Хімічний склад цеолітів в узагальненому вигляді може бути представлений формулою:
M X / n (Al O 2 ) x * (Si O 2 ) y * zH 2 O, де М - катіони з валентністю п (зазвичай це Na +, K +, Ca 2 +, Ba 2 +, Si 2 +, Mg 2 +), z - число молекул води, а відношення у / х може змінюватися від 1 до 5 для різних видів цеолітів. Основний склад природних цеолітів Сокирницького родовища в%: SiO 2 - 71,5; Al 2 O 3 - 13,1; Fe 2 O 3 - 0,9; MnO - 0,19; MgO - 1,07; CaO - 2, 1; Na 2 O - 2,41; K 2 O - 2,96; P 2 O 5 - 0,033; SO 3 - сліди, в якості мікродомішок містять: нікель, ванадій, молібден, мідь, олово, свинець, кобальт і цинк .

Цеоліт застосовується практично у всіх сферах життєдіяльності людини від медицини до сільського господарства. Про цілющі властивості цеоліту людство знає давно. У багатьох народів цей мінерал використовувався для лікування шлунково-кишкових захворювань. Зокрема, вельми популярне французьке ліки «Смекта» проводиться на основі цеоліту , в тому числі і багато ліків від ракових захворювань. У сучасному сільському господарстві та тваринництві цеоліт використовують як мінеральна добавку в корм тваринам і птиці. У звірівництві цеоліт використовується як харчова добавка, а також як гігієнічна підстилка для тварин значною мірою усуває неприємний запах на звірофермах.

Характеристики цеоліту марки ЦПС:

• Зовнішній вигляд: щільна дрібно-зерниста крихта, фракції, мм: 0,0-100,0; 5,0-15,0; 2,5-5,0; 1,0-2,5; 0,5 - 1,0; 0-0,5.

• Колір : зелений, світло-сірий.

• Технологічні властивості:

- Щільність , г/см3: 1,7-2,1;
- плотн. насипна, г/см3: 1,9-1,2;
- розмір пор, А: 4-6;
- твердість за шкалою Мооса, бал: 4-5;
- термостійкість, град. З: 950;
- кислотоустойчивость: 1 група.

• Хімічний склад:

SiO	69,0-74,0%	CaO	1,7-3,3%
TiO	0,08-0,16%	MgO	0,4-1,7%
Al2O3	11,4-14,0%	K2O	4,0-5,5%
Fe2O3	0,60-1,8%	Na2O	0,4-0,9%
MnO	0,02-0,05	H2O	д про 10%

• Фазовий склад:
- Кліноптіллоліт: 60-65%;
- монтморилоніт: 12%;
- Калієвий польовий шпат: 3-3,5%;

Застосування:

Штучно синтезовані цеоліти ( пермутіти ) знаходять широке застосування в водоочисних приладах як адсорбенти , іонообмінники , молекулярні сита ; застосовують в якості донорів і акцепторів електронів . Також цеоліти отримали досить широке застосування як каталізатори багатьох процесів нафтохімії і нафтопереробки і як гетерогенні каталізатори. Широко використовуються в аналітичній хімії як цеоліт-модифікованих електродів ; для виявлення газів ; для розділових і концентраційних методів. Застосовується в акваріуму, в якості адсорбенту , і іонообмінника , в якості заміни або на додаток до активованого вугілля. Крім того, застосовується як наповнювач для котячого туалету.

Сільське господарство:

• тваринництво;
• птахівництво;
• рибництво;
• рослинництво;
• меліорація;
• виробництво органомінеральних добрив.

Харчова промисловість:

• харчові добавки;
• консервування;
• очистка харчових рідин.

Екологія:

• уловлювання газів;
• усунення запахів;
• очистка стічних вод;
• очистка водних басейнів;
• оздоровлення та відновлення грунтів;
• ліквідація збитку від транспортних об'єктів.

Атомна промисловість:

• фільтрація і адсорбція;
• уловлювання та утримання радіонуклідів.

Будівництво та будматеріали:

• фарби, лаки;
• керамічна цегла;
• теплозвукоізоляція;
• легкі перегородки;
• упрочнітелі цементу;
• вогнетривкі перегородки;
• компонент в'яжучих сумішей;
• запобігання злежування будматеріалів.

Товари народного споживання:

• сухі духи;
• дезодоранти;
• ароматизатори;
• осушувачі взуття;
• поглиначі запахів;
• щочистять, мийні засоби;
• засоби боротьби з побутовими комахами.

Медицина:

• очистка інсуліну;
• очищення крові;
• стоматологія;
• лікування шкірних захворювань;
• шлункові препарати.

Нафтохімія:

• знесолення і зневоднення нафти;
• каталізатори.

Водопостачання:

• очищення питної води;
• очистка зворотних вод.

Хімічна і газова промисловість:

• хімреактиви;
• фільтри;
• хроматографія;
• осушка газів;
• пролонгатор дії хімреактивів.

Целюлозно-паперова промисловість, плівкові матеріали:

• ущільнюючий наповнювач паперу;
• ущільнюючий наповнювач штучної шкіри;
• тарний картон для фруктів.

Енергетика:

• очистка та регенерація енергетичних масел;
• підготовка води для котлів та бойлерів.

Застосування природних цеолітів в промисловості було обмежено з - за малої абсорбційної спроможності і малих розмірів молекул абсорбіруемих (лат. ad - на, при; sorbeo - поглинаю) речовин. Праці вчених не пройшли дарма, і вони навчилися створювати синтетичні цеоліти і регулювати їх властивості. При правильному виборі умов модифікування - цеоліт діє як каталізатор, що призводить до хімічному перетворенню адсорбованих молекул в бажаному напрямку.

На сьогоднішній день прийнято розділяти цеоліти за розмірами пор в їх структурі (ситові дію - поглинає тільки ті молекули, розміри яких менше пор):

NaA - 4 (4 Å);

CaA - 5 (5 Å);

NaX - 8 (10 Å);

CaX - 9-10 (13 Å).

Найбільше застосування отримали цеоліти NaA, CaA, NaX, CaX. Перша частина позначення - це переважний у цеолітах метал, друга - тип решітки (А або Х).

Внутрішня питома поверхня цеолітів типу NaA і CaA - 750-800 м ² / г, типу CaX - 1030 м ² / м.

В залежності від виду - цеоліт отримав величезне застосування в житті людини. Використання модифікованих цеолітів X і Y в якості основи каталізаторів крекінгу нафтових фракцій, дозволило помітно підвищити ефективність цього процесу не менш, ніж на 30%. Все це визначає велику практичну важливість цеолітів, як інтенсифікаторів адсорбційних і каталітичних процесів.

Здатність модифікованих цеолітів класу А (природні аналоги цеолітів A, L і ZK-5 поки не знайдені) до іонного обміну використовують при створенні миючих засобів. У сучасних пральних порошках міститься від 15 до 30% цеолітів. Обсяги виробництва цеолітів і виробленої з їх участю продукції безперервно зростають.

Побутові застосування цеолітів лежать в основному в площині видалення запахів і вологи з повітря. Також їх застосовують, як добавку до грунтів для підтримки балансу тих чи інших мінеральних речовин. Останнім часом, натрієво-калієвий цеоліт (клиноптилоліті) досить активно застосовується в системах водоочищення. Деякі види цеолітів застосовуються, як замінники піску в промислових фільтрах, оскільки менше схильні до замулювання. З тієї ж причини їх використовують для очищення промислових стоків.

У наш час лідером з виробництва цеолітів у світі є Китай; не набагато відстають США та Японія. Мабуть, уже цього цілком достатньо, щоб звернути серйозну увагу на цеоліти — про китайське «економічне диво» чули всі, а передові позиції США та Японії в економіці не викликають сумнівів.

Родовищами цеолітів володіють Україна і Росія, але в Росії всі вони — у віддалених важкодоступних районах із погано розвиненою транспортною мережею; у нас, без перебільшення, — в центрі Європи. Крім того, якість цеолітів визначається вмістом активних мінералів — у нас цей показник сягає 80%, тоді як у Росії — 60-70%, а в Китаї ще менше.

Де купити цеоліт: