La roca magica: A természetes zeolitok felhasználása a mezőgazdaságban és az iparban

Absztrakt

Jelen cikk a természetes zeolitok kritikus tulajdonságait és a szennyezéscsökkentés, a nukleáris hulladékok kezelése és tárolása, a mezőgazdaság és a biotechnológia fontos felhasználásait tekinti át. A cikk azt is kéri, hogy az ásványi tudósok nagyobb mértékben vegyenek részt a felszíni, kolloid és biokémiai vizsgálatokban, amelyekre a zeolit alkalmazások jövőbeni fejlesztése során szükség van.

TULAJDONSÁGOK

A gyengén kötött külsõ kationokat egy másik kation erõs oldatával mossuk vagy könnyen cserélhetjük. A zeolit CEC-je alapvetően az Al mennyiségének függvénye, amely helyettesíti a Si-t a tetraéder vázban; minél nagyobb az Al tartalom, annál több külső keret kationra van szükség a töltés kiegyensúlyozásához. A természetes zeolitok CEC értéke 2–4 milliekvivalens/g (meq/g), ami körülbelül kétszerese a bentonit agyag CEC-jének. A legtöbb nemkristályos ioncserélőtől, például a szerves gyantáktól és a szervetlen alumínium-szilikát gélektől (amelyeket a kereskedelemben rosszul jelölnek „zeolitként”), a kristályos zeolit kerete meghatározza szelektivitását a versengő ionokkal szemben. A nagy térerősségű kationok hidratációs szférái megakadályozzák, hogy szorosan megközelítsék a töltés helyét a keretben; ezért az alacsony térerősségű kationokat a zeolit általában szorosabban tartja és cseréli szelektíven, mint más ionok. A klinoptilolit CEC-je viszonylag kicsi (≈2,25 meq/g), de kationszelektivitása Cs> Rb> K> NH4> Ba> Sr> Na> Ca> Fe> Al> Mg> Li.

A nagyobb kationok, köztük az NH4 + előnyben részesítését az NH4-N eltávolítására használták a települési szennyvízből, és kiterjesztették a mezőgazdasági és akvakulturális alkalmazásokra is (1, 2). Klinoptilolitot és természetes kabazitot is alkalmaztak a Cs és Sr kivonására nukleáris hulladékokból és csapadékokból.