آشنایی با زئولیت :

آشنایی با زئولیت :

به طور کلی از کاربردهای مهم زئولیت ها در سه بخش جذب شوینده ها و کاتالیزورهاست.

از جمله مصارف جهانی زئولیت ها در سه بخش کاربردی واحد صنعتی ٬ دو جداره کردن پنجره ها و به عنوان عامل اتصال دهنده ی آب در سیستم های پلی یورتان است.

زئولیتها در اصل مواد آلومینو سیلیکاتی هستند که دارای ساختار کریستالی می باشند  آلومینو فسفاتها و سیلیکوآلومینو فسفاتها (SAPO) نیز با ساختار زئولیتی ساخته شده اند ولی هنوز از اهمیت صنعتی برخوردار نیستند.

از لحاظ شیمیایی زئولیت ها به کمک نسبت Si/Al موجود در چارچوب آنیونی آنها از یکدیگر متمایز می شوند. این نسبت بین یک  و بی نهایت در زئولیت سیلیکالیت (یک نوع اصلاح شده ی سیلیکای بلوری عاری از آلومینیوم ) متغیر است.مقاومت اسیدی و پایداری گرمایی زئولیتها با افزایش نسبت Si/Al افزایش می یابد.زئولیت ها در ساختارهای متعددی وجود دارند. واحدهای پایه معمولا چهاروجهی های SiO4 و AlO4 هستند که توسط اتمهای اکسیژن اشتراکی به هم متصل شده اندماهیت زئولیت ها از روی سیستم حفرات موجود در چارچوب آنها مشخص می شود به طوری که حجم این حفرات مشخصه ی نوع زئولیت خواهد بود. این حفرات توسط منافذی به هم مرتبط شده اند و قطر این منافذ نیز نوع زئولیت را تعیین خواهد کرد.

 زئولیت های طبیعی : حدود 40 نوع زئولیت در طبیعت شناخته شده است که تعدادی از آنها از اهمیت صنعتی برخوردارند.زئولیت های طبیعی نتیجه ی غیر مستقیم فعالیتهای آتشفشانی هستند و از طریق دگرگونی هیدروترمال بازالت ٬ خاکستر آتشفشانی و سنگ پا تشکیل می شوند ( در حفرات بازالتی و در کانسارهای رسوبی بزرگ یافت می شوند.)

زئولیت به عنوان جذب کننده : مولکولهایی که برای نفوذ به درون منافذ زئولیتها به قدر کافی کوچک هستند می توانند شدیدا به زئولیتها متصل شوند. این مسئله به ویژه در مورد آب و سایر مولکولهای قطبی و قطبش پذیر کوچک صدق می کند و اساس کاربرد این مواد به عنوان خشک کننده یا تمیز کننده برای گازهایی نظیر گاز طبیعی یا هوا قبل از مایع شدن را تشکیل می دهد. به علاوه از زئولیتها برای خارج نمودن اب از مدارهای بسته ی مایع ( مثلا در واحدهای منجمدسازی جهت جذب آب و جذب حلال باقی مانده در فضای بین شیشه ی پنجره های دو جداره به منظور جلوگیری از چگالش ) نیز استفاده می شود. زئولیتها به صورت صنعتی جهت خارج کردن دی اکسید کربن ٬سولفید هیدروژن ٬مرکاپتانها و غیره از مخلوط گازی به کار میرود. زئولیتها در ذخیره سازی گرما هم استفاده می شودبه این صورت که در اثر جذب آب توسط زئولیتها هوای مرطوب گرم می شود و به دنبال آن به کمک انرژی خورشیدی زئولیتها آب زدایی می شوند.

زئولیت پاک کننده ی محیط زیست : زئولیتها می توانند در محیط زندگی آبزیان آمونیم را که وجود آن حتی در حد چند گرم در تن مسمومیت زا می باشد جذب کنند که علاوه بر جذب آلودگی ها به تامین اکسیژن ماهی ها هم کمک کنند.

زئولیتها برای فرایندهای جداسازی : در حفرات زئولیتها میدانهای الکتروستاتیکی شدید وجود دارد. به همین دلیل نیتروژن که قطبش پذیر است در زئولیتها به مراتب مقیدتر از اکسیژن می باشد. به کمک چرخه های چند مرحله ای جذب _واجذب تحت فشار امکان تولید هوای غنی از اکسیژن وجود دارد که می تواند در تاسیسات فاضلاب یا فولاد کاری استفاده شود. زئولیتها می توانند نقش غربال مولکولی داشته باشند مثلا مخلوطهای n- و ایزوآلکانها می توانند جداسازی شوند زیرا فقط n- آلکانها امکان نفوذ به داخل حفرات زئولیت را دارند.

زئولیت ها به عنوان کاتالیزورها: فرایندهای مهمی که در آنها زئولیت ها به عنوان کاتالیزور به کار برده می شوند عبارتند از :

1- در ایزومریزاسیون n- آلکانها به ایزوالکانها جهت مقاصد سوختی.

2- در کراکینگ کاتالیزوری محصول تقطیر نفت خام برای تولید سوخت.

3- در تولید سوختها آلکنها یا ارنها از متانول ٬ موم زدایی الکانها ٬ آلکیل دار کردن بنزن و تبدیل آن به اتیل بنزن به کار برده می شود.

4-در هیروکراکینگ (تبدیل برشهای نفت خام به بنزین در حضور هیدروژن ) مورد استفاده قرار می گیرد. زئولیت به عنوان کاتالیزور هیدروژن دار کردن حاوی پالادیوم یا پلاتین می باشد.

از دیگر کاربردهای زئولیت :

در تولید بلوکهای سیمانی سبک ساختمانی

به عنوان پرکننده در صنعت کاغذ

در تولید کود کشاورزی

در کف پوش مرغداری ها

در استخر پرورش ماهی