Цеолиты: состав, фракции, где используются

Цеолиты являются минералами с адсорбирующими свойствами. Это обусловлено их кристаллической решеткой. Сам минерал выглядит как плотно спрессованные зерна. Они могут быть зеленоватого или светло-серого оттенка. Имеют широкую сферу применения, из-за полезных свойств цеолита.

Что из себя представляет цеолит

К цеолитам относят большую группу минералов, которые имеют близкий состав и свойства. Их отличительная черта – возможность поглощать и отдавать воду. Это зависит от температуры и влажности. Также минер имеет высокую способность проводить ионный обмен. При этом избирательно выделяют и впитывают различные элементы и вещества.

Цеолиты делят на природные и искусственные. Если первых выделяют около 40 видов, то вторых свыше 100. При этом, последние имеют более узкоспециализированные особенности, позволяющие использовать их в той или иной отрасли.

Основные свойства

Кристаллическая структура образуется двумя видами тетраэдрических групп: оксида кремния и оксида алюминия. При этом, они объединяются общими вершинами, образуя каркас в трехмерном виде. Цеолиты имеют три основных свойства:

  1. Адсорбции. Могут поглотить или отдать элементы и вещества в зависимости от определенных условий, например, температуры и влажности.

  2. Ионного обмена. За счет этого происходит замещение одних элементов и выдача других. Цеолиты способны очистить вещество от токсичных элементов, обеспечив выдачу полезных. Поэтому активно применяется в сельском хозяйстве.

  3. Каталитические. Благодаря этому свойству при применении цеолитов химические реакции могут значительно ускоряться. Данная особенность незаменима в химической промышленности.

В зависимости от вида цеолита, размер решетки в кристаллической структуре может отличаться. Поэтому фильтрация избирательна исходя от типа минерала. В результате этой особенности цеолиты также называют «природным ситом».

Цеолит обладает огромным количеством полезных свойств. Поэтому его активно применяют в различных сферах деятельности: от косметологии, до сельского хозяйства и промышленности. К возможностям минерала стоит отнести:

  • Способность собирать и удерживать влагу и различные вещества.

  • Способность извлекать и нейтрализовать нитраты с токсинами.

  • Благотворное влияние на питательные и водно-воздушные условия.

  • Предотвращение образования грибка, плесени и других болезнетворных организмов.

Благодаря своей нетоксичности, сорбционным способностям, химической устойчивости и многократному использованию цеолиты стали одним из самых востребованных минералов в различных сферах деятельности человека. В большей степени их используют в сельском хозяйстве.

Виды цеолитов и область их применения

Цеолиты природного и искусственного происхождения применяются в различных сферах деятельности. К примеру мягкие породы, добываемые в естественной среде, используются при изготовлении наполнителя для кошачьего туалета. Это обусловлено высокой способностью впитывать влагу и устранять неприятные запахи. За счет глинистой составляющей насыпь комкуется.

Твердые виды вулканических пород, в составе которых свыше 70% цеолита, используются для очищения воды. Для этого они добавляются в ионнообменный фильтр. Для сельскохозяйственного применения минералы измельчаются в различные фракции. Одни используются для удобрения почвы и устранения радионуклидов, токсичных веществ из нее. Другие активно добавляют в кормовые добавки для улучшения работы ЖКТ животных и птиц, повышения усваиваемости полезных веществ. Также цеолиты применяются в изготовлении строительных растворов и смесей. Их добавление в состав позволяет улучшить эксплуатационные и другие характеристики.

Синтетические цеолиты создаются искусственным путем. Их используют как молекулярные сита, адсорбенты и ионнообменников. Эти свойства активно применяются в химической и другой промышленности, очистке сточных вод, питьевой и других жидкостей, а также газов. В нефтехимической отрасли и при нефтепереработке минерал выступает в качестве гетерогенных катализаторов. В аналитической химии как модифицированные электроды. Также цеолит позволяет обнаружить газы и использовать разделительные и концентрационные методы при работе с различными веществами.

Общее описание состава

Минеральная порода состоит из 10 основных элементов: оксиды алюминия, железа, калия, кремния, натрия, марганца и т.д. Приблизительно 10% состава состоит из воды. Около 69-74% – кремний. Еще 14% составляет алюминий. Оставшиеся 2% занимают остальные элементы.

Минерал имеет кристаллическую решетку, а сами кристаллы созданы с канальной системой. Благодаря этому образуется пористая структура камня. Это дает возможность поглощать сторонние молекулы. Одновременно с этим цеолит способен выдерживать воздействие различных кислот и температуры. Плавится он начинает при 700. Он не выделяет токсичных веществ, не имеет мутагенных свойств, а потому полностью безопасен для здоровья человека.

Химический состав минерала

В составе цеолита огромное количество различных элементов. Благодаря этому минерал имеет большое количество полезных свойств, необходимых для деятельности человека. В таблице приведен основной перечень элементов, которые входят в состав в процентном соотношении:

Название

Процент в составе

Диоксид кремния

71,5

Оксид алюминия

13,1

Оксид железа

0,9

Оксид титана

0,2

Оксид кальция

2,1

Оксид магния

1,07

K2O+Na2O

5,03

Фтор

0,025

As

0,0015

Свинец

0,002

Медь

0,002

Оксид фосфора

0,033

Основные физические свойства

В таблице представлены основные физические свойства цеолитов

Название

Показатель

Пористость

44%

Удельная активность радионуклидов

144,5 Бк/кг

Удельный вес

2,370 кг/дм3

Влажность

7-10%

Механическая прочность на сжатие

150 кг/см2

Механическая прочность на истирание

<4%

Ионообменная емкость

1,5 мг.евк/г

Термическая стойкость

700

Фракция цеолитов

Минерал выпускается в различных фракциях (размерах зерен). Это обусловлено удобством их применения. Ниже укажем, где и какую фракцию чаще всего используют.

Фракция 0-0,08 мм и 0-0,14 мм

Данный вид цеолита активно применяется:

  • Фармакологии. Уникальные адсорбционные свойства минерала активно применяются в медицине при создании различных препаратов и БАДов.

  • Косметологии. Активно применяется для создания косметических средств: крема, скрабы и т.д.

  • В цементной промышленности. Используется в качестве активной минеральной добавки для улучшения характеристик цементных растворов или сухих смесей.

  • В бытовой химии. Позволяют снизить количество вредных фосфатов в стиральных порошках.

  • В производстве бумаги. Особое применение нашли цеолиты как добавка при создании тарного картона.

  • В производстве резинотехнических изделий. Помогает повысить эксплуатационные свойства различных резиновых материалов.

  • В водоочистке. Цеолиты изначально начали использоваться для очистки воды от загрязнений, где показали высокую эффективность удаления тяжелых металлов и примесей.

Фракция цеолита 0-1 мм

Минерал активно используется в следующих направлениях хозяйственной деятельности человека:

  1. В качестве минеральной добавки в комбикорм для птиц. Обеспечивает вывод из организма радионуклидов и других вредных и токсичных веществ. Позволяет повысить кондиционность сельскохозяйственных животных. Улучшает усвоение пищи. Повышает резистентность к различным заболеваниям.

  2. В качестве песка для купания. Применяется во время выращивания шиншилл и других животных экзотического типа.

  3. Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Он способен снизить содержание в почве радионуклидов с тяжелыми металлами, а также нитратов. Соответственно в составе плодов их показатель также снижается. Позволяет улучшить водно-солевой обмен в грунте.

Фракция 1-3 мм

Цеолит применяется в следующих отраслях:

  • В виде добавки к минеральным удобрениям. Снижает риск их слеживания. Увеличивает срок действия минеральных удобрений. Улучшает микроэлементный состав в них.

  • В качестве загрузочного материала в различных фильтровальных установках и сооружениях во время очищения воды, пригодной для питья.

  • В качестве доочистки стоковых вод промышленного и бытового уровня. Способен поглощать радионуклиды с тяжелыми металлами.

  • В виде адсорбента. Позволяет очищать и осушать газы и жидкости. Устраняет углекислый газ, оксид серы и сероводород.

  • В качестве субстрата для тепличного грунта.

  • В виде дезодорирующей подстилки для животных и птиц. Устраняет неприятные запахи.

Фракция 3 мм и больше также применяется в аналогичных целях. Каждый год цеолит находит все большее распространение в различных областях.

Другие статьи


Глубокая осушка масла цеолитами
27.12.2021
Для поддержания долгого срока эксплуатации различных механизмов
Осадочные минералы, Цеолит
25.03.2022
Осадочный цеолит, также как и вулканический, имеет природное происхождение
Свойства цеолитов, их виды и применение
13.09.2021
Основное деление производиться на синтетическую продукцию и добытую в природе
Мы вам перезвоним!

Отправляя сведения через данную электронную форму, Вы даете согласие на обработку представленной Вами информации (включая персональные данные).

Акция
БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА ПО СПб ОТ 1000кг
Цеолит-Клиноптилолит
Время проведения акции ограничено!!!
00
00
00
00