В области медицины цеолиты используется в качестве наружной терапии, также применяется внутрь. Это широко используемое народное средство, но, хотя оно неаллергенно и нетоксично, не все его свойства до конца известны. Некоторые люди пьют его в небольших дозах и отмечают улучшение пищеварения и ускорение роста волос.
Цеолит
Цеолит получил свое название благодаря появлению пузырьков при его добавлении в воду. Впервые минерал был описан учеными два века назад. Сегодня он востребован во многих областях, поскольку обладает множеством полезных свойств. Минерал относится к осадочно-вулканическому типу; он образуется на контакте между породой и лавой. Полученные кристаллы имеют светлый цвет и могут иметь перламутровый или матовый вид.
Сегодня существует более 40 видов природных структурных кристаллов. цеолита Наиболее известные из них включают ломонит, геландит, феррит, клиноптилолит, филлизит, анальцит, эрионит, морденит и сабазит.
Состав и химическая структура цеолита
Минерал содержит необычные соединения, такие как алюминий, кальций, калий, железо, марганец, натрий, титан, кремний и др. Около 10 % состава поглощается водой. Структура камня напоминает каркас, который скрывает молекулы H2O.
Свойства материала следующие:
- устойчивость к температурам и кислотному воздействию;
- высокие показатели поглощения;
- экологическая чистота;
- выполнение ионообмена;
- сыпучесть, простота хранения.
Добыча материала
Цеолит широко распространен, сегодня насчитывается около 2000 месторождений. Эти сайты расположены в Новой Зеландии, Европе, Северной Америке, Исландии, Японии, Африке и России. Добыча не является сложной; порода находится в неглубокой полости, а обработка требует некоторых усилий, поскольку кристаллы необходимо отделить.
Самые большие скопления цеолитов происходят во время метаморфизма вулканических тофи, когда трансформируются вулканические стекла преимущественно кислого состава, а также во время засоления и диагенеза океанических отложений. Депозиты цеолитов промышленной форме можно найти сегодня в большинстве цеолитосодержащими туфами, где цеолит содержит до 60-95%. Последняя часть этой породы обычно состоит из кварца, глины, полевого шпата, а также содержит остатки незамещенного вулканического стекла.
Кроме того, образцы, подходящие для различных применений, часто встречаются и сортируются вместе. Помимо природных материалов, была разработана система их искусственного получения, которая позволяет целенаправленно производить и добывать минералы, не встречающиеся в природе.
Они также используются в производстве наполнителей для кошачьих туалетов и в аквакультуре. В ювелирном деле цеолиты Они не часто используются в ювелирном деле. Из них можно сделать дешевые ювелирные изделия, такие как бусы, запонки, кольца и т.п.
Содержание
Кристаллическая структура цеолитов природном и искусственном SiO определяется тетраэдрическим SiO2/4 и AlO2/4которые соединены общими вершинами в трехмерный каркас, перемежающийся полостями и каналами (окнами) размером 2-15 ангстрем. Открытая структура скелетной полости цеолитов AlSiO4 — имеет отрицательный заряд, который уравновешивается противоионами (катионами металлов, аммиаком, алкил-аммиаком и другими ионами, вводимыми по механизму ионного обмена) и слегка обезвоженными молекулами воды.
Микроскопически (на основе габитуса) их различают:
- волокнистые цеолиты — натролит, мезолит, томсонит, сколецит, ломонтит, гоннардит, эдингтонит, морденит, эрионит, жисмондин (абразит), феррьерит и другие;
- листоватые (или пластинчатые ) цеолиты — стильбит, гейландит, брюстерит и другие;
- изометрические цеолиты — шабазит, филлипсит, гармотом, фоязит, гмелинит, дакиардит и другие.
На основе их кристаллической структуры. цеолитоОни могут быть далее систематизированы в соответствии с их кристаллической структурой.
Происхождение
По происхождению цеолиты — Гидротермальные, экзогенные, редко метаморфические минералы. Они встречаются в миндалинах вулканических пород, в песчаниках, аркозах и граувакках, в трещинах и полостях гнейсов и кристаллических сланцев. Месторождения незначительны по объему, но многочисленны и известны во всем мире.
Они наиболее распространены в низкотемпературных гидротермальных жилах, а также в миндалинах и трещинах магматических пород, где они образуются как продукт поствулканических процессов.
Цеолиты также производятся искусственно.
Применение
Искусственный состав цеолиты (пермутиты) широко применяются в водоочистных установках в качестве адсорбентов, ионообменников и молекулярных сит; они используются как доноры и акцепторы электронов. Они используются в вакуумных насосах абсорбционного типа. Также цеолиты Они используются в качестве катализаторов во многих нефтехимических и нефтеперерабатывающих процессах, а также в качестве гетерогенных катализаторов. Они широко используются в аналитической химии в качестве цеолит-модифицированные электроды; для обнаружения газов; для процессов разделения и концентрирования. 1 Используется в аквариумистике как адсорбент и ионообменник, вместо или в дополнение к активированному углю. Он также используется в качестве наполнителя для кошачьего туалета 2 3.
- Zeolites in Sedimentary Rocks. Ch. in United States Mineral Resources, Professional Paper 820, 1973.
- Natural and Synthetic Zeolites. U.S. Bureau of Mines Information Circular 9140, 1987.
- Frederick A. Mumpton (1999). «La roca magica: Uses of natural zeolites in agriculture and industry». PNAS 96 (7): 3463–3470. DOI:10.1073/pnas.96.7.3463.
- «Zeolite-water close cycle solar refrigeration; numerical optimisation and field-testing», Jean-Baptiste Monnier; Dupont, M. Proc. Annu. Meet. — Am. Sect. Int. Sol. Energy Soc.; Vol/Issue: 6 pp 181—185; American Solar Energy Society meeting; 1 June 1983; Minneapolis, MN, USA
- Cheetham A.K. Solid State Chemistry. — Clarendon Press, 1992.
Они также используются в производстве наполнителей для кошачьих туалетов и в аквакультуре. В ювелирном деле цеолиты Они не часто используются в ювелирном деле. Из них можно сделать дешевые ювелирные изделия, такие как бусы, запонки, кольца и т.п.
Цеолиты — новое применение старого минерала
Борис Лобода, доктор философии, профессор.
Самым распространенным химическим элементом на Земле является кислород. Его масса составляет примерно половину массы всех элементов, встречающихся в природе. На втором месте — кремний (25,8%), за ним следуют алюминий (7,5%), железо (чуть менее 5%) и кальций (3,4%), четыре из которых (за исключением железа) содержатся в минералах. цеолита. Впрочем, говорить о цеолите в единственном числе не совсем верно. Цеолиты представляют собой водные алюмосиликатные соли кальция, натрия, калия, бария и некоторых других элементов. Группа цеолитоГруппа B включает более сорока минералов, которые различаются как по составу (особенно по количеству молекул воды в кристаллогидрате), так и по физическим и химическим свойствам. Однако почти все представители этой группы минералов имеют одну общую черту: они являются сильными абсорбентами, обладают ионообменными свойствами, могут изменять подвижность отдельных ионов и действовать как молекулярные сита. Недавно эти минералы нашли и неожиданное применение, а именно использование в сельском хозяйстве.
Внесение в почву цеолитоКроме того, они помогают удерживать влагу, улучшают питание и даже защищают растения от ионов тяжелых металлов.
Название минерала цеолит Этот термин состоит из двух греческих слов: zeo — готовить и lithos — камень. Это объясняется тем, что при быстром и сильном нагревании минерал разбухает, образуя пузырящееся стекло, как при кипении. Первый цеолиты описанный в 18 веке. Свойства этого минерала изучал Иван Иванович Леберг (1842-1902), один из основателей химического направления минералогии и профессор Тартуского университета. Исследуя превращение силикатных солей в водных растворах при высоких температурах, он заметил особую прочность Al2О3-2SiO2и названный В. И. Вернадский назвал его каолиновым ядром. В 1876-1888 годах Лемберг синтезировал пермутиты (гидратированные алюмосиликаты, способные к ионному обмену). В 1887-1900 годах он предложил серию качественных реакций для определения состава минералов.
Садовые и комнатные растения удобряются специальными смесями, которые содержат цеолит. Таким образом, растения приобретают иммунитет и повышается их устойчивость к различным видам вредителей и болезней. Преимущества сохраняются цеолита в почве в течение нескольких лет.
Свойства цеолитов
Открыты цеолиты более двухсот лет назад Акселем Кронштедтом. Долгое время они считались редкими минералами, которые не могли образовывать промышленные комплексы. Они считались бесполезными. Разведка полезных ископаемых цеолитнОднако в ходе исследований свойств и потенциала этой группы минералов они были обнаружены.
Название происходит от греческого zeo и lithoz, что буквально означает «кипящий камень». Он был изобретен шведским минералогом Акселем Кронстедтом. Он заметил, что минерал разбухает при нагревании. Это было вызвано испарением воды. Это создавало впечатление, что минерал кипит, поскольку он быстро терял воду.
Молекулы воды, испаряющиеся при нагревании, адсорбируются в порах и полостях размером 0,3-1,0 нм. Они имеют кристаллическую структуру. цеолитов. Эти полости образуются в результате структурного состава цеолитов. Он состоит из каркаса связанных тетраэдров, с четырьмя атомами O, окружающими катион. Наиболее распространенным является кремний. Связи Si-O присутствуют в трехмерной структуре силикатных тетраэдров. В результате образуются открытые полости в виде каркасов. Они часто заняты молекулами воды и катионами вне каркаса. Часто их можно обменять.
Когда минерал нагревается или обезвоживается, образуются значительные пустоты, которые позволяют формировать цеолиту быть «молекулярным ситом» или адсорбентом. Первая пропускает только молекулы определенного размера: Молекулы, размер которых больше или равен размеру поры, не могут пройти. Если молекулы газа или жидкости обезвожены (если их размер достаточно мал), происходит поглощение за счет внутренней структуры цеолита. В этом случае крупные молекулы исключаются.
