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Zeoliet
Zeolith
Die Kanalstruktur eines Zeolithen auf molekularer Ebene, ZSM-5

Zeolithe sein Mineralien gehört zu Tektosilikate. Natürliche Zeolithe können viel Wasser enthalten. Beim Erhitzen kocht dieses Wasser aus, daher der Name "Zeolith", von der griechisch "Zein", Koch und "Lithos", Stein. Es gibt etwa fünfzig natürliche Zeolithe und mehr als hundert künstliche Zeolithe. Gängige natürliche Zeolithe sind Klinoptilolith, natrolit, Heulandit und Stilbite.

Künstliche Zeolithe werden unter anderem verwendet in Reinigungsmittel und Katalyse. Aufgrund der hohen Feuchtigkeitsaufnahme werden unter anderem natürliche Zeolithe als AdsorptionMaterial in Katzenstreu oder als Hauptzutat zur Herstellung von Ergänzungsfuttermitteln für Hunde und Katzen zur Verdickung des Stuhls [1][2].

Eigenschaften

Ein Zeolith besteht aus Silizium-, Aluminium- und SauerstoffAtome. Diese Atome bilden Tetraeder, die wiederum Käfige bilden können. Dadurch erhält der Zeolith eine sehr poröse Struktur. Die Struktur eines Zeolithen ist jedoch sehr regelmäßig und die aneinandergereihten Käfige bilden eine Art Kanäle. Diese Kanäle können als Korridore und Aufzugsschächte in einem Mehrfamilienhaus angesehen werden. In den Käfigen, klein Moleküle (wie Wasser) und Ionen sitzen. Die Ionen werden oft benötigt, um die negativ geladene Struktur von Si, Al und O zu kompensieren. Erhitzen des Zeoliths bei hoher Temperatur kann zum Einsturz der Struktur führen. Weitere Erwärmung dieser amorph Material kann für Keimbildung von einem neuen KeramikPhase sich kümmern.

Arten von natürlichen Zeolithen

Industrielle Anwendungen

Zeolithe werden in Waschmitteln verwendet wie: Ionenaustauscher für die erweichen aus Wasser. Ebenso wie Katalysatoren Zeolithe sind weit verbreitet, z Riss von Öl.

Zeolithe als Molekularsieb

Jeder Zeolith hat eine andere Kanalstruktur, die sich in Größe, Form und Geradheitsgrad unterscheidet. Oft gibt es Kanäle in zwei Maße ein regelmäßiges Netzwerk bilden.

Die Kanäle von Zeolithen haben die Größe von Atomen oder Molekülen, und diese Eigenschaft macht sie geeignet als "MolekularsiebEin Zeolith mit engen Kanälen kann beispielsweise Wasserstoff von Stickstoff- getrennt, und ein Zeolith mit etwas größeren Kanälen trennt normalerweise normallyalkan von Isoalkan.

Zeolithe als Ionenaustauscher

Zeolithe können als Salz-. Die in der Struktur enthaltenen Ionen (K, Na oder Ca) sind die positiven Metallionen. Als negatives Gegenion fungiert die zeolithische Kristallstruktur. Die Metallionen können gegen andere Ionen ausgetauscht werden. Diese Eigenschaft kann beispielsweise verwendet werden, um die Wasserhärte:

Na-Zeolith 1/2 Ca2 → Nein Ca-Zeolith

Zeolithe als Katalysator

Zeolithe können in ihre Säureform umgewandelt werden. Zuerst wendet man Ionenaustausch mit Ammonium-Chlorid eingestehen:

Post-Zeolith NH4 → Nein NH4-Zeolith

Erhitzen ergibt dann:

NH4-Zeolith → H-Zeolith NH3

Dieser H-Zeolith ist eine feste Säure mit einer enormen inneren Oberfläche in den Kanälen, oft Hunderte von m2 pro Gramm Zeolith. Bei einer Temperatur von mehreren hundert Grad Celsius ist es so sauer, dass es Alkane aktivieren kann. Diese Eigenschaft kann genutzt werden, um alle Arten von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen umzuordnen, zu brechen und zu bilden, zum Beispiel in Isomerisierungen und Alkylierungen.

Zeolithe im "Cracking"

Zeolithe können als „Form“ bei der Verarbeitung von Rohöl verwendet werden. Das Erdöl wird durch den Zeolith geleitet, der dem Öl eine bestimmte Form gibt, damit es leichter gecrackt werden kann.

Verwendung von Zeolith in Teich/Wasser

Bei zu viel Ammoniak (NH . im Teich/Wasser)3) gemessen wird, kann natürlicher Zeolith verwendet werden. Ein zu hoher Ammoniakgehalt ist schädlich für alle lebenden Organismen.Zeolith hat die Eigenschaft, Ammoniak gut zu adsorbieren.Jedes Gramm Zeolith kann ungefähr 2 mg Ammoniak adsorbieren.

Toxikologie

Zeolithe, insbesondere natürlichen Ursprungs, können kontaminiert sein mit asbestähnlich Stoffe und stellen somit eine Gefahr für die Personen dar, die damit in Kontakt kommen. Es gibt jedoch auch natürliche Zeolithe, darunter Klinoptilolith die sicher sind und als "technologische" Futtermittelzusatzstoffe verwendet werden.

Externe Links

Verweise

  1. ↑(und) (es) Ananda, Felix, Bewertung der Aufnahme von Zeolith und der Nahrungsaufnahme auf die Verdaulichkeit der Nahrung und die fäkalen Eigenschaften von Hunden. Scielo (29-9-2017). Konsultiert am 01.05.2018.
  2. ↑(und) Charleaux, Natalia, Erhöhung des Zeolith- und Yucca-Schidigera-Gehalts im Futter für ausgewachsene Katzen. Scielo (13-4-2011). Zugriff am 01.05.2018.
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