زئولیت یا سنگ جوشان (Zeolite) واژه ای یونانی می باشد که به دلیل قدرت جذب سطحی بسیار بالا و تبادل یونی در کشاورزی، تصفیه آب و فاضلاب و همچنین تولید مواد غذایی برای دام و طیور مورد استفاده قرار میگیرد. ساختار این گروه از کانی ها متخلخل بوده و با رنگ های زرد، سفید و قهوه ای مایل به قرمز و گاها بی رنگ در طبیعت پیدا میشوند. گروه صنعتی هفت در ادامه به ویژگی های فیزیکی و شیمیایی، کاربرد سنگ زئولیت در تصفیه آب و فاضلاب و همچنین نحوه خرید زئولیت آن اشاره خواهد داشت.
آنچه در این مطلب می خوانید:
سنگ زئولیت چیست؟
زئولیت Zeolite یکی از کانی ها با قدرت جذب بالا در طبیعت می باشد که برای اولین بار در سال 1756 توسط اکسل فردریک کرونستد که از کانی شناسان روس بود شناسایی و معرفی شد. این کانی به سنگ جوشان نیز معروف می باشد، چون آب موجود در آن پس از قرار گرفتن در برابر فوتک کانی شناسی بخار می گردد. زئولیت که در خانواده آلومینوسیلیکات ها قرار دارد، به روش های طبیعی و مصنوعی تولید میشود.
خاک هایی که خاصیت قلیایی بسیار بالا دارند و همچنین رسوبات ایجاد شده در اعماق دریاها و دریاچه های نمکی از جمله محیط هایی هستند که به صورت طبیعی زئولیت تولید نموده و نمونه هایی از زئولیت های رشته ای را در طبیعت ایران می توان استخراج نمود. علاوه براین، در آزمایشگاه نیز می توان این کانی را تولید نمود که برای انجام این کار به سه مولکول آب و یک مولکول آلومینیوم اکسید نیاز می باشد. این ترکیب را در محلول سدیم هیدروکسید با درجه حرارتی بالا ترکیب نموده و در نهایت با سیلیکات سدیم مخلوط میشود. در نهایت برای تشکیل بلور های زئولیت، محلول بدست آمده به بلوئرهای مخصوص با دمای 97 درجه سانتی گراد انتقال پیدا می کنند.
به نقل از britannica
زئولیت‌ها اعضای خانواده‌ای از کانی‌های آلومینوسیلیکات هیدراته هستند که حاوی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی می‌باشند. زئولیت به دلیل قابلیت تبادل یونی و آب‌زدایی برگشت‌پذیر خود شناخته میشود. ساختار آنها دارای چارچوبی است که حفره‌های متصل به هم را در بر میگیرد که با کاتیون‌های فلزی بزرگ (یون‌های مثبت) و مولکول‌های آب اشغال شده است.
انواع سنگ زئولیت
زئولیت های مورد استفاده در صنایع مختلف را می توان بر اساس ویژگی های مختلفی تقسیم بندی نمود که از جمله آنها روش تولید این کانی می باشد. بر این اساس می توان به زئولیت های تولید شده به روش طبیعی، مصنوعی و همچنین استفاده از روش آلتراسیون کائولین اشاره نمود. علاوه براین، بر اساس ساختار و شکل کلی می توان آنها را به انواع زئولیت رشته ای و ستونی تقسیم بندی کرد.
با توجه به اینکه در زئولیت آلومینیوم و سیلیسیم موجود می باشد، در یک تقسیم بندی دیگر می توان آنها را بر اساس نسبت این دو عنصر گروه بندی کرد. توجه داشته باشید که هر چه نسبت این دو عنصر بیشتر باشد، زئولیت خاصیت اسیدی خواهد داشت و به عنوان مثال، 0.8 به معنای اسیدی بودن این کانی می باشد.
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی زیولیت
ساختار کلی سنگ زئولیت ها چهار ضلعی می باشد و سطح آنها سرشار از بار بوده و به همین دلیل تبادل یونی در آنها با سرعت بالا صورت میگیرد. علاوه براین، خاصیت کاتالیزوری و جذب سطحی و تبادل یونی آن باعث میشود تا کاربردهای زیادی داشته باشد. به عنوان مثال، این کانی در بسیاری از واکنش های شیمیایی به عنوان کاتالیزور و شتاب دهنده عمل می کند. علاوه براین، متخلخل بودن سطح آن باعث میشود تا قدرت جذب بالایی داشته و به همین دلیل مواد آلی فرار در هوا را به آسانی جذب می کنند.
از مهم ترین ویژگی های این کانی می توان به قدرت تبادل یونی بالای آن اشاره نمود که به دلیل وجود کاتیون های هیدراته بر روی سطح متخلخل آن، به آسانی آلومینیوم خود را از دست داده و با سایر فلزات سنگین را با آن جایگزین می کند.
| ویژگی | توضیحات |
| ساختار | متخلخل و چهارضلعی با قدرت جذب سطحی و تبادل یونی بالا |
| انواع | طبیعی و مصنوعی؛ رشته‌ای و ستونی، با تقسیم‌بندی بر اساس نسبت آلومینیوم و سیلیسیم |
| کاربردها | تصفیه آب، تصفیه فاضلاب، کشاورزی، مکمل دام و طیور |
| قدرت جذب | جذب گازها و فلزات سنگین مانند منیزیم و کلسیم، همچنین گازهای آلی مانند فرمالدئید و مونوکسید کربن |
| ویژگی کاتالیزوری | در واکنش‌های شیمیایی به عنوان کاتالیزور و شتاب‌دهنده عمل می‌کند |
| قدرت تبادل یونی | بسیار بالا، با توانایی تبادل یون‌های آلومینیوم و جایگزینی فلزات سنگین |
کاربرد زئولیت در تصفیه آب
با توجه به ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و مشخصاتی که از این کانی بیان شد، از آن در صنایع مختلفی استفاده میشود که از مهم ترین آنها تصفیه آب است. وجود یون های فلزات سنگین از قبیل منیزیم و کلسیم و همچنین آلومینیوم یکی از مشکلات و چالش های موجود در تصفیه آب می باشد که منجر به افزایش سختی می شوند. با توجه به قدرت تبادل یونی بالای زئولیت می توان از این کانی در فیلترهای شنی استفاده نمود تا یون های فلزات را جذب نموده و منجر به کاهش درجه سختی آب شود.
کاربرد زئولیت در تصفیه فاضلاب
در پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی و شهری توجه ویژه ای به حذف مواد آلاینده از قبیل نیتروژن و فسفر از فاضلاب قبل از ورود آن ها به طبیعت میشود. یکی از کاربردهای زئولیت، کمک به حذف این مواد آلاینده با تبادل یونی می باشد که البته در کنار استفاده از زئولیت، از اسید شویی نیز به منظور افزایش قدرت آن استفاده میشود.
در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی نیز تجهیزات و روش های مختلفی برای حذف مواد سمی و همچنین آرسنیک و ذرات رادیواکتیو پیاده سازی میشود. برای حذف این مواد آلاینده می توان از زئولیت استفاده نمود که به دلیل قدرت جذب بالا، گازهایی مانند فرمالدئید و همچنین مونواکسید کربن را جذب نموده و همچنین کلینوپتیلولیت و شابازیت ها را نیز جذب و در نهایت از پساب ها حذف خواهد نمود.
قیمت زئولیت
همان طور که در طول متن نیز اشاره شد، زئولیت ها دارای انواع مختلفی هستند که برخی دارای خاصیت اسیدی بوده و برخی نیز قلیای هستند. علاوه براین، روش تولید آنها نیز با هم متفاوت بوده و نمونه های ایرانی رسوبی هستند و در اغلب کشورهای دیگر از نوع آتشفشانی استفاده میشود. بر همین اساس نرخ و قیمت این گروه از کانی ها متغییر بوده و با توجه به داخلی یا خارجی بودن و همچنین ویژگی های شیمیایی آنها تعیین می گردد. برای استعلام قیمت زئولیت می توانید با کارشناسان فروش گروه صنعتی هفت تماس بگیرید.
خرید زئولیت
اصلی ترین کاربرد سنگ زئولیت در صنعت تصفیه فاضلاب می باشد و علاوه براین، این کانی در کشاورزی، تصفیه آب استخر شنا و همچنین مکمل های غذایی برای دام و طیور استفاده میشود. برای خرید زئولیت با ویژگی های مختلف می توانید با گروه صنعتی هفت تماس بگیرید. همچنین لازم به ذکر است که نوع زئولیت مورد استفاده در هر یک از صنایع ممکن است با هم تفاوت هایی داشته و راندمان آنها با هم متفاوت باشد. به همین منظور مشاوره رایگان قبل از خرید توسط کارشناسان گروه صنعتی هفت ارائه می گردد.
