Zeolita

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Natrolita, un mineral del grup de les zeolites
L'estructura molecular micro-porosa d'una zeolita, ZSM-5

Zeolita és el nom d'un grup de minerals que inclou una gran quantitat d'aluminosilicats (i en rares ocasions, beril·losilicats, zincosilicates i beril·lofosfats) formats per tetraedres units pels vèrtexs i que contenen cations intercanviables (ions positius), tals com el Na+, K+, Ca2+, Mg2+ entre altres. Tenen una estructura micro-porosa. Aquests ions positius són lligats de forma força feble i permeten fàcilment l'intercanvi iònic. Algunes de les zeolites més comunes són: analcima, cabazita, heulandita, natrolita, phillipsita, i estilbita. Un exemple d'una fórmula mineral és: Na2Al2Si3O10-2H2O, fórmula de la natrolita.

El seu nom, del grec, zein, "bullir", i lithos, "pedra", va ser establert en el segle XVIII pel mineralogista suec Axel Fredrik Cronstedt, el qual observà, en escalfar ràpidament un mineral natural, que les pedres començaven a ballar tan bon punt l'aigua s'evaporava. Emprant els mots grecs que signifiquen "pedra que bull", va anomenar aquest material Zeolita.

Les zeolites es formen allà on les roques volcàniques i les capes de cendra reaccionen amb l'aigua subterrània alcalina. Les zeolites també cristal·litzen en ambients postsedimentaris durant períodes que comprenen de milers a milions d'anys en jaciments marins superficials. Les zeolites de formació natural són rarament pures i es troben contaminades en diferents graus per altres metals, quars o d'altres zeolites. Per aquest motiu, les zeolites de formació natural es troben excloses de moltes aplicacions comercials importants on la uniformitat i la puresa són essencials.

Les zeolites són els membres aluminosilicats de la familia de sòlids microporosos coneguts com a "tamisos moleculars" (en anglès molecular sieve). Aquest terme fa referència a la particular propietat d'aquests materials de triar molècules de forma selectiva basada en un procés d'exclusió per la mida. Aquest fenomen és degut a una estructura porosa molt regular i de dimensions moleculars. La mida màxima d'una molècula o espècie iònica que pot travessar els porus d'una zeolita està determinada pels diàmetres dels túnels i aquests a son torn queden definits per la mida de l'anell de l'obertura.

Fonts[modifica | modifica el codi]

L'extracció de zeolites naturals es fa mitjançant tècniques convencionals d'extracció en pedrera. En el processament, la mena es tritura, s'asseca i es mol. La mena mòlta pot ser classificada en funció de la mida de partícula. Del producte triturat se'n pot enretirar la part més fina quan cal un producte granular, i del material fi se'n poden fer productes de tipus pellet. Els productors també poden modificar les propietats de la zeolita o mesclar-ne els productes amb altres materials per millorar-ne les prestacions abans de vendre'ls.

Actualment la producció mundial de zeolita natural és d'uns 4 milions de tones l'any. D'aquesta quantitat, 2.6 milions de tones s'envien al mercat xinès per a ser emprats en la indústria del ciment. Europa, Austràlia i Àsia encapçalen el subministrament de la demanda mundial de zeolita natural. En comparació, als Estats Units d'Amèrica només se'n produeixen 57.400 tones mètriques (Font: U.S. Geological Survey, 2004), un 1% de la producció mundial.

Hi ha diferents tipus de zeolites sintètiques formades per un procés de cistal·lització lenta de gel de sílica-alúmina en presència de motlles alcalins i orgànics. Un dels processos més importants per portar a terme la síntesi de la zeolita és el processat sol-gel. Les propietats del producte depenen de la composició de la mescla de reacció, del pH del sistema, de la temperatura d'operació, del temps de 'cultiu' de prereacció, i del temps de reacció, així com dels motlles emprats.

Espècies minerals de zeolites[modifica | modifica el codi]

El grup de les zeolites inclou:[1]

       

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Zeolite Group» (en anglès). Mindat. [Consulta: 27 abril 2014].
  • 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.
  • La roca magica: Uses of natural zeolites in agriculture and industry, Frederick A. Mumpton. National Academy of Sciences Vol. 96, Issue 7, 3463-3470, March 30, 1999 Abstract

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Zeolita Modifica l'enllaç a Wikidata