Сфери застосування й властивості цеолітів

Цеолітами називають об’ємну групу мінералів, у яких схожі властивості та склад. Це водні алюмосилікати, переважно Na і Ca з підкласу каркасних силікатів, термо- і кислотостійкі речовини. Їм характерний відблиск і пориста структура (з включенням активних катіонів Mg, Ca, K, Na та ін.). Вони здатні віддавати і повторно поглинати воду, залежно від того, яка вологість і температура. Ще одна дуже важлива властивість цеолітів – здатність до іонного обміну: вони селективно виділяють і знову вбирають різного роду речовини, плюс обмінюють катіони.

Цеоліти бувають природними й синтетичними. Також існує їх поділ на волокнисті, пластинчасті та ізометричні. Вони відомі світові більше двох сотень років. Але якщо раніше вважалися рідкісними і не розглядалися як варіант для промислового застосування, то сьогодні справи йдуть зовсім інакше, не в останню чергу, завдяки максимізації видобутку натуральних і масовому виробництву штучних матеріалів. Це надцінні для різних промислових галузей мінерали, що мають каркасно-порожнинну структуру і негативний заряд, який компенсують нейтралізуючі катіони з позитивним зарядом (Na, Са, K, Mg, Sr, Ba).

Сфери застосування цеолітів залежать від того, природні вони чи синтетичні.  Розгляньмо детальніше, де використовуються й ті, й інші.

Природні цеоліти NaX і NaA

Якщо мова йде про медичне застосування, про очищення довкілля і сільське господарство, то тут на сьогодні найбільш активно задіюють природні цеоліти. Вони мають певний розмір пор, а відтак є добрими сорбентами для значного переліку речовин, і для тих, що належать до органіки, і для неорганічних.

Основні напрямки застосування природних цеолітів:

- водоочищення (очищення басейної води, знезараження вод на рибних фермах, ефективне позбуття бактерій і вірусів);

- виготовлення добрив (завдяки цеолітам вдається збільшити міцність мінеральних добрив і внести в них різні мікроелементи);

- землеробство (мета – мінімізація кількості нітратів в урожаї і підвищення загальної кількості плодів з обробленого ґрунту);

- птахівництво і тваринництво (позитивний вплив на приріст, плодючість і зміцнення загального імунітету поголів’я). Цеоліти (передусім м’які, а не тверді, оскільки останні здатні подразнювати шлунково-кишковий тракт) виступають кормовими добавками, що задовольняють потребу в мінералах і шляхом адсорбційного впливу покращують обмін речовин;

- акваріумістика (здійснення адсорбції і виконання ролі обмінника іонів замість активованого вугілля або разом з ним);

- харчопром (виробництво безалкогольних напоїв, спеціальних харчових продуктів, біоактивних добавок до їжі);

- медицина (очищення організму). Деякі цеоліти виступають допоміжними компонентами при лікуванні значного переліку захворювань. Вони заповнюють потребу в мінералах, покращують обмінні процеси, допомагають боротися із запаленнями і активно очищати організм від радикалів важких металів, радіоактивних нуклідів та інших речовин, що токсично впливають на людину. Як додатковий плюс – поліпшення імунітету на клітинному рівні, внаслідок чого недуга перебігає в легшій формі і проходить оперативніше.

Варто зазначити, що штучні цеоліти не можуть бути використані при створенні комплексів, призначених для внутрішнього прийому. Сприятливий ефект на людину здатні надавати винятково натуральні мінерали.

Синтетичні цеоліти NaX і NaA

У синтетичних цеолітів – своя сфера застосування. Це різні промислові процеси. І хоча в наші дні випускається понад 600 видів цієї продукції, найбільшого поширення набули тільки деякі, зокрема NaX і NaА.

Цеоліт NaX. Термостабільний і кислотостійкий матеріал, внутрішній будові якого характерна наявність пустот, що визначають його основну властивість – адсорбцію. Інші важливі властивості: катіонообмінні й каталітичні. Зазначений цеоліт чудово поглинає H₂O, CO₂, сульфід і нітрид водню, сполуки на основі вуглецевих і водневих атомів, складні хімічні речовини тощо.

NaX застосовується в таких галузях: видобуток і переробка нафти, природного газу, нафтохімія, енергетика, машино- і автомобілебудування, хімічна, кріогенна та металургійна сфери, будівельні підприємства, зокрема ті, що спеціалізуються на виробництві склопакетів, легка промисловість, комунальні господарства, атомні енергостанції, космонавтика і т.д.

Його використовують для 3-х основних цілей:

1. Поділ складових за полярністю молекул (виступає адсорбентом) в ході глибокого осушення рідин, газопотоків і при очищенні газових середовищ.
2. Роз’єднання на компоненти сукупностей вуглеводнів, що мають різну будову, за розмірами молекул (виступає молекулярним ситом).
3. Відділення елементів за принципом іонного обміну (служить катіонообмінним матеріалом). Пом’якшує водяні потоки, позбавляючи їх від катіонів важких металів. Абсорбує радіонукліди в ядерній енергетиці.

Хочемо акцентувати увагу на тому, що цеоліт NaX – один з найбільш активно використовуваних цеолітів для обробки промислових газів, оскільки легко сорбує дигідросульфід, воду, нітрид водню та вуглекислоту.

Цеоліт NaА. Це алюмосилікат натрію, який інтенсивно застосовується при зневодненні різноманітних рідких і газоподібних середовищ. З його допомогою осушують природний і нафтовий попутний гази, технологічне повітря і те, що необхідне для функціонування контрольно-вимірювальних приладів. Його активно задіюють на:

- енергопідприємствах при осушенні трансформаторних олив;

- металургійних заводах для очищення атмосфер плавок і створення середовищ-захистів;

- комунальних господарствах у ході очищення і осушення біологічного газу, обробки питної води на станціях водозабору;

- хімічній промисловості для концентрування спиртових розчинів, осушення органічних рідких матеріалів (зокрема гексану, бензолу, гасу, ізопропанолу, етилового і метилового спиртів...) тощо.

Зверніть увагу, що синтетичний цеоліт NaА служить ще і добавкою для мийних композицій. З його допомогою успішно підвищують мийну здатність порошків для прання і багатьох засобів для миття. Це пояснюється тим, що матеріал реагує з іонами магнію і кальцію, присутніми у водогінній воді. Не просто реагує, а пов’язує їх, не дозволяючи осідати на компонентах пральних машин, одязі, білизні та різних оброблюваних поверхнях. Завдяки цьому цеоліту можна практично абсолютно відмовитися від введення в мийні засоби фосфатів.

Замість висновку

І природні, і синтетичні цеоліти важливі й мають кожен свій спектр застосування. Перед тим, як закупити оптову партію матеріалу вперше, проконсультуйтеся з нашим менеджером на предмет використання певного виду продукту в тому чи іншому сегменті.