Zeolite - nó là gì? Zeolit tự nhiên và tổng hợp. Zeolite: đặc tính, ứng dụng, lợi ích và tác hại

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Tên của loại khoáng chất tuyệt vời này xuất phát từ tiếng Hy Lạp zeo - “đun sôi” và lithos - “đá”, vì khi hạ xuống nước, nó sủi bọt khí trong một thời gian dài.

Zeolit tự nhiên là đầu tiên được mô tả vào thế kỷ 18. Khoáng chất nhẹ với nhiều sắc độ và mật độ khác nhau có nguồn gốc trầm tích-núi lửa và phân bố rộng rãi trên hành tinh. Các mảnh vụn của một số loại tinh thể được những người sưu tầm đá quan tâm. Thuốc "Smecta" của Pháp được người tiêu dùng bình thường biết đến, loại nước có pha nó được kê đơn cho trẻ sơ sinh bị đau bụng. Nó được làm từ zeolit tổng hợp.

Cấu trúc xốp

Zeolite là tên gọi chung cho các chất làm mềm khung nhôm được khai thác trong trầm tích và thu được bằng phương pháp tổng hợp. Cấu trúc tinh thể của chúng được thể hiện bằng tứ diện gồm các oxit silic và nhôm kết hợp thành các khung ren với các hốc có cùng kích thước chứa đầy các cation kim loại kiềm và kiềm thổ và các phân tử nước.

Tại sao zeolite lại có giá trị và thú vị? Các đặc tính của loại đá này là hấp thụ và mất nước mà không phá hủy khung tinh thể và trao đổi các cation khiến nó được sử dụng nhưchất xúc tác, chất hấp thụ, chất trao đổi ion, rây phân tử. Chính cấu trúc xốp và thành phần đa dạng của các ion quyết định chất lượng của nó, làm cho zeolit không thể thiếu để sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất, hạt nhân, thực phẩm, nông nghiệp, cuộc sống hàng ngày và y học.

Tinh thể mở và công việc bẩn thỉu

Zeolite là một chất trao đổi ion: nó tạo ra các ion kali và canxi, các nguyên tố vi lượng và vĩ mô khác, thay vì chúng lấy các ion độc hại và giữ chúng trong mạng tinh thể của nó.

Khoáng vật nung có khả năng hấp thụ lên đến 50% thể tích. Kể từ đầu thế kỷ 20, nó đã được ứng dụng trong hóa dầu để khử nước và làm sạch các sản phẩm dầu mỏ, để phụt vữa trong giếng.

Có khả năng hấp thụ tích cực không chỉ nước, mà còn cả nhiều loại chất gây ô nhiễm hóa học và sinh học: kim loại nặng, nitrat, thuốc trừ sâu, hạt nhân phóng xạ, dầu. Được sử dụng trong các nhà máy xử lý khí và nước thải của các xí nghiệp công nghiệp.

Ngừng bức xạ

Sự quan tâm đến zeolit tăng lên sau vụ tai nạn tại nhà máy điện hạt nhân Chernobyl. Các đồng vị phóng xạ của xêzi và stronti rất nguy hiểm cho con người vì cơ thể nhận biết chúng là các ion canxi và kali và tích tụ chúng. Các nhà thanh lý chỉ có rượu và rượu vang đỏ để bảo vệ bản thân từ bên trong. Các nhà khoa học Novosibirsk do viện sĩ Vasily Ivanovich Bgatov dẫn đầu đã mang zeolite đến Pripyat. Nó được nghiền trong cối, trộn với nước, và sau khi tan ca, những người thanh lý được cấp nước. Sau đó, người ta kết luận rằng những người tham gia các sự kiện không từ chối "người nói chuyện" này có dấu hiệu của bệnh bức xạ ở dạngsuy nhược, thay đổi công thức bạch cầu, sâu răng xuất hiện ở mức độ thấp hơn nhiều.

Năm 1998, loại thuốc Litovit được tạo ra trên cơ sở vật liệu này đã được công nhận là phương tiện tốt nhất để loại bỏ cesium và stronti phóng xạ khỏi cơ thể.

Nếu không sử dụng zeolite, việc cung cấp nước cho các khu định cư ở Ukraine bằng nước sau vụ tai nạn sẽ là không thể. Sokirnite từ mỏ Transcarpathian được sử dụng tại tất cả các trạm lấy nước của lưu vực Dnepr. Họ cũng khử trùng nước thải đổ vào Pripyat từ nhà ga. Đi qua một lớp zeolit dài hai mét làm giảm sự ô nhiễm của nước với các đồng vị theo hai bậc của độ lớn.

Sau vụ tai nạn Fukushima, túi zeolite cũng được sử dụng để hấp thụ hạt nhân phóng xạ, đổ chúng vào hệ thống thoát nước để giảm ô nhiễm nước thoát ra đại dương.

Khai thác và sản xuất

Có khoảng 1000 mỏ quặng trên thế giới mà zeolit tự nhiên (tuff) có thể được khai thác trên quy mô lớn. Có hơn 20 người trong số họ trên lãnh thổ của Liên Xô cũ - từ Transcarpathia và Transcaucasia đến Sakhalin. Nhưng giá trị công nghiệp và nhu cầu là như vậy mà từ giữa thế kỷ trước zeolit tổng hợp đã được sản xuất. Trong đó, một phần của các cation của kim loại kiềm và kiềm thổ được thay thế bằng một ion alkylamoni. Hàng chục loài đã được tổng hợp, một số loài không có chất tương tự tự nhiên. Trong quá trình sản xuất, hỗn hợp hoạt động vô định hình được cấu trúc ở nhiệt độ không quá 200 ° C.

Vật liệu xây dựng

phiến của tuff Armenia gần nhưba mươi sắc thái nổi tiếng là một vật liệu xây dựng và hoàn thiện với các đặc tính tuyệt vời. Những ngôi nhà đẹp nhất ở Yerevan và nhiều thành phố trên thế giới đang phải đối mặt với nó.

Zeolit tự nhiên được sử dụng làm chất độn trong sản xuất bê tông cường độ cao, ví dụ, cho các kết cấu thủy lực, xây dựng nguyên khối. Chất thải từ các mỏ đá và một sản phẩm tổng hợp được sử dụng để sản xuất bọt và vật liệu tế bào, gạch gốm.

Việc sản xuất vật liệu cách nhiệt, vật liệu phim, vách ngăn chống cháy, bìa cứng, giấy, vecni, sơn, chất dẻo - zeolite được yêu cầu ở mọi nơi.

Cho cả mèo và cá

Một loạt các ứng dụng gia dụng dựa trên thực tế rằng zeolit là một chất hấp thụ. Máy sấy giày, chất độn cho bể cá và cát vệ sinh cho mèo, chất hấp thụ mùi cho tủ lạnh, nước hoa, nước hoa khô - đây không phải là danh sách đầy đủ các sản phẩm hữu ích.

Nhưng zeolit trong bột giặt không có khả năng biện minh cho việc sử dụng. Thay thế phốt phát là tốt, nhưng khoáng chất này không tan trong nước, xả kém, đọng lại trên đồ vật, điều này đặc biệt dễ nhận thấy khi vắt các loại vải sẫm màu. Nhưng vòi zeolite trên ống cấp nước cho máy giặt sẽ loại bỏ sự hình thành cặn và tiết kiệm chất tẩy rửa.

Nước sinh hoạt

Việc sử dụng zeolite để lọc nước làm cho nó không chỉ thích hợp để sử dụng mà còn mang lại cho nó những đặc tính độc đáo. Đi qua bộ lọc, nó sẽ trở thành một lò xo. Bạn không chỉ uống được mà còn có thể tắm cho trẻ sơ sinh, dùng làm mỹ phẩm, tưới hoa vàcây con, hạt nảy mầm, đổ vào bể nuôi. Các nghiên cứu so sánh cho thấy hoạt tính sinh học cao của nước được làm sạch bằng zeolit. Nếu không có bộ lọc này, bạn có thể mua đá cuội khoáng (có bán ở hiệu thuốc), rửa sạch, cho vào bình ba lít, tốt nhất là hai bình. Nước sau 12 giờ là có thể sử dụng được rồi. Theo thời gian, zeolit được làm khô và nung, nhưng sau ba tháng nó phải được thay đổi. Đá đã qua sử dụng không nên đổ vào bồn hoa trong nhà, vì chúng tích tụ nhiều chất độc hại.

Lithophages là ai?

Thông tin động vật hoang dã thích tìm và liếm muối là không hoàn toàn đúng sự thật. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng chúng liếm và ăn đá hình thành khi đá vỡ ra. Những viên đá này không mặn chút nào, nhưng chứa montmorillonite, clinoptilolite và các loại zeolit khác.

Hiện tượng ăn đá, đất sét, phấn (hay đá tảng) phổ biến trong tự nhiên giữa các loài động vật, giữa các dân tộc thiếu văn minh, đôi khi trẻ em và phụ nữ mang thai không thể chống lại điều này. Bằng cách này, chúng bổ sung nhu cầu khoáng chất và chữa bệnh theo bản năng.

Stone of Life

Nhưng không phải tất cả các zeolit đều có thể ăn được. Các giống có tinh thể kim nguy hiểm có thể gây hại. Ở Nga, chỉ có một zeolite được chứng nhận cho mục đích thực phẩm và y tế - clinoptilolite của mỏ Kholinsky ở Buryatia với cấu trúc hình bầu dục. Nó đã được sử dụng trong khoảng 20 năm để sản xuất chất phụ gia hoạt tính sinh học "Litovit" - một loại đá của sự sống. Thuốc được sản xuất dưới dạng bột, hạt, viên nén từ một zeolit hoặc có bổ sung cám, nấm, men vi sinh, cây thuốc. Được chấp thuận sử dụng và phân phối tại 10 quốc gia trên thế giới, được chứng nhận đầu tiên trong chương trình Ăn uống lành mạnh - Sức khỏe toàn dân.

Chỉ định sử dụng của nó rất rộng: ngộ độc cấp tính, nhiễm độc mãn tính, dị ứng, rối loạn chuyển hóa, viêm gan, bệnh phế quản phổi, các tình trạng thiếu hụt khác nhau (thiếu máu, loãng xương, loạn nhịp tim, co giật) và cách phòng ngừa chúng.

Cần lưu ý rằng việc uống Litovit phải được chia cho thời gian sử dụng thuốc ít nhất một giờ rưỡi, không được thay thế điều trị bằng chúng. Đây là một biện pháp khắc phục bổ sung và phòng ngừa.

Trong cơ thể, zeolite không chỉ hoạt động như một chất hấp thụ làm sạch các chất độc hại, mà còn là một chất cung cấp các nguyên tố vi lượng cần thiết. Chúng cũng là sản phẩm tẩy tế bào chết và mặt nạ tuyệt vời để làm sạch và nuôi dưỡng làn da của mặt và cơ thể.

Trong khoa học và y học, cần cho sắc ký, tinh lọc insulin và máu, không vi phạm thành phần protein của dịch sinh học.

Để có năng suất và thu hoạch sữa

Zeolit tự nhiên cũng được sử dụng trong nông nghiệp - như một chất bổ sung khoáng chất hiệu quả cho vật nuôi, gia súc lớn và nhỏ, gia cầm và cá, cũng như một chất cải tạo đất và phân bón cho dinh dưỡng thực vật.

Làm giàu ăn kiêng với nó dẫn đến phục hồi, tăng trưởng nhanh, tăng trọng lượng và nâng cao chất lượng sản phẩm. Bộ lông mịn bóng, ăn ngon, đẻ con an toàn, răng chắc, xương vàvỏ trứng, sản lượng sữa cao - đây là những chỉ số về lượng chất khoáng cần thiết cho sinh vật sống.

Zeolite cần thiết để cải thiện tính chất của đất. Nó được sử dụng để trồng hoa trong nhà, trong nhà kính, vườn rau, khi bố trí bãi cỏ, sân golf, trồng cây, làm cây trồng ngũ cốc. Độ thấm nước, độ thoáng khí tăng lên, thành phần axit và khoáng chất của đất bình thường hóa. Một ứng dụng duy nhất của zeolit giữ nguyên tác dụng của nó trong 5 năm. Cây trồng ít bị bệnh hơn, phát triển tốt hơn, cho nhiều vụ mùa hơn. Zeolite là vật liệu không thể thiếu để giải quyết những vấn đề như vậy.