Области применения и свойства цеолитов

Цеолитами именуется объемная группа минералов, у которых похожи свойства и строение компонентов. Это водные алюмосиликаты, преимущественно Na и Ca из каркасных силикатов, термо- и кислотоустойчивые продукты. Им характерен отблеск и пористая структура (с включением активных катионов Mg, Ca, K, Na и др.). Они обладают возможностью отдавать и повторно впитывать воду, зависимо от того, какая влажность и температура. Еще одно важнейшее свойство – способность к ионообмену: они селективно отпускают и опять впитывают разного рода вещества, плюс обменивают катионы.

Цеолиты бывают природными и синтетическими. Кроме того, существует их разделение на волокнистые, пластинчатые и изометрические. Они известны миру более двух сотен лет. Но если ранее считались редкими и не рассматривались как вариант для промышленного применения, то сегодня дела обстоят иначе, не в последнюю очередь, благодаря максимизации добычи натуральных и массовому производству искусственных материалов. Это ценнейшие для различных промышленных отраслей минералы, имеющие каркасно-полостную структуру и отрицательный заряд, который компенсируют нейтрализующие катионы с положительным зарядом (Na, Са, K, Mg, Sr, Ba).

Сферы применения цеолитов зависят от того, природные они или синтетические. Давайте рассмотрим подробнее, где используются и те, и другие.

Природные цеолиты NaX и NaA

Если речь идет о медицинском применении, об очистке окружающей среды и сельском хозяйстве, то здесь на сегодняшний день наиболее активно задействуют природные цеолиты. Они имеют определенный размер пор, а поэтому являются хорошими сорбентами для большого ряда веществ, и принадлежащих к органике, и выступающих неорганическими материалами.

Основные направления применения природных цеолитов:

- водоочистка (очищение бассейной воды, обеззараживание вод на рыбных фермах, эффективное избавление от бактерий и вирусов);

- изготовление удобрений (благодаря цеолитам удается увеличить прочностные характеристики МУ и внести в них разные микроэлементы);

- земледелие (цель – минимизация количества нитратов в урожае и повышение общего числа плодов с обработанной почвы);

- птице- и животноводство (положительное влияние на прирост, плодовитость и укрепление общего иммунитета поголовья). Цеолиты (прежде всего мягкие, а не твердые, поскольку последние способны раздражать ЖКТ) выступают кормовыми добавками, которые восполняют потребность в минералах и путем адсорбционного воздействия улучшают обмен веществ;

- аквариумистика (осуществление адсорбции и выполнение роли обменивателя ионов вместо активированного угля или вместе с ним);

- пищепром (производство безалкогольных напитков, специальных пищевых продуктов, биоактивных добавок к пище);

- медицина (очищение организма). Некоторые цеолиты выступают вспомогательными компонентами при лечении большого перечня недугов. Они восполняют потребность в минералах, улучшают обменные процессы, помогают бороться с воспалениями и активно очищать организм от радикалов тяжелых металлов, радиоактивных нуклидов и прочих токсически воздействующих на человека веществ. Как дополнительный плюс – улучшение иммунитета на клеточном уровне, в результате чего недуг протекает в более легкой форме и проходит оперативнее.

Стоит отметить, что искусственные цеолиты не могут быть использованы при создании комплексов, предназначенных для внутреннего приема. Благоприятный эффект на человека способны оказывать исключительно натуральные минералы.

Синтетические цеолиты NaX и NaA

У синтетических цеолитов – своя сфера задействования. Это различные промышленные процессы. И хотя на сегодняшний день выпускается более 600 видов данной продукции, наибольшее распространение получили только некоторые, в частности NaX и NaА.

Цеолит NaX. Термостабильный и кислотостойкий материал, внутреннему строению которого характерно наличие пустот, определяющих его основное свойство – адсорбцию. Другие важные свойства: катионообменные и каталитические. Данный цеолит превосходно поглощает H₂O, CO₂, сульфид и нитрид водорода, соединения на основе углеродных и водородных атомов, сложные химические вещества и др.

NaX применяется в следующих отраслях: добыча и переработка нефти, природного газа, нефтехимия, энергетика, машино- и автомобилестроение, химическая, криогенная и металлургическая сферы, строительные предприятия, в частности специализирующиеся на производстве стеклопакетов, легкая промышленность, коммунальные хозяйства, атомные энергостанции, космонавтика и т.д.

Его используют для 3-х основных целей:

1. Разделение составляющих по полярности молекул (выступает адсорбентом) в ходе глубокой осушки жидкостей, газопотоков и при очищении газовых сред.
2. Рассоединение на компоненты совокупностей углеводородов, имеющих разное строение, по размерам молекул (выступает молекулярным ситом).
3. Отделение элементов по принципу ионного обмена (служит катионообменным материалом). Умягчает водопотоки, избавляя их от катионов тяжелых металлов. Абсорбирует радионуклиды в ядерной энергетике.

Хотим акцентировать внимание на том, что цеолит NaX – один из наиболее активно используемых цеолитов для обработки пром. газов, поскольку легко сорбирует дигидросульфид, воду, нитрид водорода и углекислоту.

Цеолит NaА. Это алюмосиликат натрия, интенсивно применяемый при обезвоживании всевозможных жидких и газообразных сред. С его помощью осушают природный и нефтяной попутный газы, технологический воздух и тот, который необходим для функционирования контрольно-измерительных приборов. Его активно задействуют на:

- энергопредприятиях при осушении трансформаторных масел;

- металлургических заводах для очищения атмосфер плавок и создания сред-защит;

- коммунальных хозяйствах в ходе очищения и осушения биогаза, обработки питьевой воды на станциях водозабора;

- химической промышленности для концентрирования спиртовых растворов, осушки органических жидких составов (в частности гексана, бензола, керосина, изопропанола, этилового и метилового спиртов…) и т.д.

Обратите внимание, что синтетический цеолит NaА служит еще и добавкой для моющих композиций. С его помощью успешно повышают моющие способности порошков для стирки и многих средств для мытья. Это объясняется тем, что данный материал реагирует с ионами магния и кальция, присутствующими в водопроводной воде. Не просто реагирует, а связывает их, не позволяя оседать на компонентах стиральных машин, одежде, белье и различных обрабатываемых поверхностях. Благодаря данному цеолиту можно практически абсолютно отказаться от введения в моющие средства фосфатов.

Вместо заключения

И природные, и синтетические цеолиты важны и имеют каждый свой спектр применения. Перед тем, как закупить оптовую партию материала впервые, проконсультируйтесь с нашим менеджером на предмет использования определенного вида продукта в том или ином сегменте.