Zeolit - adsorbční substrát
Zeolity jsou vulkanické minerály s mikroporézní strukturou, které obsahují křemíkové nebo hliníkové atomy, které jsou obklopené čtyřstěnem z atomů kyslíku. Jsou to přírodní adsorbenty, adsorbují jen ty látky, které mohou póry pronikat dovnitř krystalických struktur, tj. takové, které mají kritický průměr molekul menší než průměr pórů příslušného zeolitu. Jejich fyzikálně-chemické vlastnosti jsou dané jejich krystalickou strukturou, kterou tvoří tetraedry a systém kanálků a pórů. Mají schopnost vyměňovat si své vyměnitelné kationty za jiné. Jejich jedinečný negativní náboj - v říši minerálů velmi ojedinělý - způsobuje jejich schopnost adsorbovat těžké kovy, toxiny, radioaktivitu... z prostředí, atmosféry i z lidského těla.
V průběhu milionů let došlo působením vysokých teplot a tlaku na usazené vrstvy sopečného popela k fyzikální a chemické přeměně, která zajistila vznik různorodé skupiny zeolitů, mezi které patří i klinoptilolit. Klinoptilolit patří do zeolitické skupiny heulanditu.
Vlastnosti klinoptilolitu
Rozsáhlé možnosti využití zeolitu vyplývají především z těchto specifických fyzikálně-chemických vlastností:
• Vysoká iontová výměna a selektivita
• Reverzibilní hydratace a dehydratace
• Vysoká schopnost sorpce plynů
• Vysoká termostabilita
• Odolnost vůči agresivním médiím
• Vysoce specifický povrch
Využití
Přírodní zeolit - začátek využívání zeolitů se datuje do 50. let minulého století, kdy byly poprvé blíže zkoumány vlastnosti tohoto přírodního minerálu.
Struktura
Struktura klinoptilolitu je tvořená trojrozměrnou mřížkou. Sestává z křemičitanových tetraedrů (SiO4)4- navzájem pospojovaných přes atomy kyslíku, přičemž část atomů křemíku je nahrazená atomy hliníku (AlO4)5-. Takto se vytváří charakteristická prostorová konstrukce se značným výskytem dutin, pospojovaných do kanálků, v nichž jsou uložené kationty kovů nebo molekuly vody. Celkový objem těchto dutých prostorů je 24 – 32 %.
Aplikace
Klinoptilolit - Zeolit má široké využití v zemědělství, chovatelství, stavebnictví, při ochraně životního prostředí, při čištění vod a spalin a v různých odvětvích průmyslu.
Mechanismus účinku vlastností zeolitu
Reverzibilní hydratace a dehydratace - jedním z bodů zpracování klinoptilolitu je sušení při optimální teplotě. Dochází při něm k odstranění volné a vázané vody z krystalové mřížky, která je potom zpět vyvažovaná při kontaktu s materiály, jako je uskladněné obilí a krmivo, podestýlky pro domácí zvířata, ve spalovnách k zabránění kondenzace spalin apod. Klinoptilolit tak při nízkém dávkování stabilizuje vlhkost v určitém objemu a zabrání vzniku nepříznivých účinků vody.
Iontová výměna - mřížková struktura umožňuje klinoptilolitu pracovat jako iontoměniče a selektivní adsorbent. Adsorpce (adsorpce - význam slova - schopnost látek vázat na svém povrchu jiné pevné a plynné látky; povrchové pohlcování) a výměna iontů záleží od jejich náboje a velikosti. Klinoptilolit adsorbuje: amoniak, těžké kovy, radionuklidy, zápachové plyny, vodu. Čím více se velikost iontu shoduje s velikostí vstupních pórů do mřížky klinoptilolitu, tím snáze v ní bude zachycen a udržen. Průměr vstupních pórů je přibližně 4 angströmy, což odpovídá průměru iontů amonia NH4+, H2O, 134Cs a 137Cs. Tyto látky vykazují největší afinitu k navázání na klinoptilolit, který však působí jako selektivní adsorbent na širokou škálu škodlivin.
Hlavní výhody zeolitu
- ekologický způsob úpravy vody
- vhodné použití pro jezírka jako filtrační médium. Pórovitá struktura zeolitu poskytuje optimální povrch pro kolonizaci biologicky užitečných nitrifikačních bakterií.
- snižuje hodnoty železa, manganu a antimonu, které se ve vodě vyskytují v průměrných množstvích
- adsorbuje znečišťující látky na extrémně velké povrchové ploše minerálu (extrémně velká plocha minerálu na adsorpci znečišťujících látek/100 kg zeolitu má vnější plochu přes 3 miliony m2 a vnitřní plochu 60 milionů m2)
- zvyšuje účinnost sanitačních látek
- netoxický a nealergický
- adsorbuje škodlivé látky jako amoniak a fosfáty (1 kg zeolitu může navázat až 23 g iontů NH4+)
- zabraňuje expandování při tvorbě kalu
- snižuje náklady značnou úsporou chemických prostředků
- adsorbuje pachy
- stabilizuje procesy a bezpečnosti provozu i při silně kolísajícím znečištění
- redukuje celkový obsah dusíku
Pond Zeolit preventivně zajišťuje průzračnou vodu v zahradním jezírku a dlouhodobě podporuje přirozené čištění vody. Zachycuje škodliviny, zamezuje tvorbě řas, zachycuje amoniak z výměšků ryb, váže také škodlivé látky a přebytečné živiny. Poskytuje ideální prostředí pro množení nitrifikačních bakterií. Pond Zeolit lze použít jako náplň do biologických filtrů a filtračních zón koupacích jezírek.
Vybrané články
Jak bojovat proti zamrznutí jezírka?
Jezírko a procesy v něm zůstávají aktivní i v zimě, když je jezírko pokryté ledem. Zahnívající zbytky rostlin…
Příprava jezírka na zimu
Co udělat s jezírkem před zimou? Kdy schovat technologii? Musí se ryby krmit i v zimě? Jak přezimovat lekníny?
Komentáře k článku
Dosud nebyl přidán žádný komentář.
Komentáře mohou přidávat pouze registrovaní uživatelé.