Mi ez az anyag?
Alumínium-szilikát-ásvány. Általános
képlete M2/nOAl2SiyO2y+4xH2O.
M
pozitív ion, például nátriumion, amely eltávozhat
és más fémionokra cserélõdhet,
n
a kation vegyértéke, y 2 vagy nagyobb szám,
x
a vízmolekulák száma.
Hogy készül?
Az egyik zeolitásvány,
a natrolit |
Mit jelent a zeolit szó?
Amikor a zeolitot hevítik, víztartalma távozik,
és az anyag olyan, mintha forrna. Egy svéd ásványtudós,
Alex Cronstedt (1722–1765) alkotta meg a nevét a görög
zein
(forrni)
és litosz (kõ) szóból.
Mire jó a zeolit?
Sok mindenre. Elsõsorban tisztítószerként
használják és a kõolajiparban alkalmazzák.
Gyakran molekulaszitának is nevezik.
Miért?
A kis molekulákat, például a vizet, a metánt,
és a "karcsú" molekulákat, például az
egyenes láncú szénhidrogéneket átengedi,
de az elágazó láncú szénhidrogéneket
vagy a "testesebb" molekulákat, például a benzolt
nem. A zeolit módosításával változhat
a "szita" mérete – az, hogy mekkora molekula nem mehet már
át rajta.
Hát még?
Az egyik zeolit (a ZSM-5) katalizálja a metanol átalakítását
benzinné (a metanol könnyen elõállítható
földgázból). Ha megfelelõ fémeket, például
lantanidákat ültetnek be a zeolitok üregeibe, krakkoló
katalizátorok keletkeznek; ezek segítségével
alakíthatók át a nagy alkánok kisebb, "benzinméretû"
alkánokká és alkénekké, amelyekbõl
például polimereket gyártanak.
Honnan származnak az üregek?
A szilícium- és alumíniumatomok a csúcsokon
ülnek.
Az (ábrán nem látható) oxigénatomok
kapcsolják össze õket.
A zeolitok alumínium-, szilícium- és oxigénatomjai üregeket alkotva kapcsolódnak össze. A "kalitkák" lapjain levõ lyukak körülbelül molekulaméretûek. A kalitkák óriási hálókat alkotnak. Ezek miatt a pórusok miatt a zeolitoknak nagyon nagy a felületük, és sok olyan "aktív hely" van rajtuk, amely katalitikus hatást fejt ki.
És a tisztítószerek?
A mosószerekbe a foszfátok helyett ma már inkább
zeolitokat tesznek, mert ezek "zöldebbek". A zeolitokkal szabályozható
a pH: megakadályozható, hogy a víz túl lúgossá
váljék. (A lúg rongálja a textíliát.)
A zeolitok a vizet is lágyítják
Hogyan?
A képletben is szereplõ M ionok nem épülnek
be a vázba; ki-be mozoghatnak. A zeolitok nátriumionjai kicserélhetõk
az oldat kalciumionjaira. Ezek az ionok a nátriumionoknál
erõsebben kötõdnek meg a zeolitban. A kalciumionok eltávolítása
miatt csökken a víz keménysége.
Nem maradt ki semmi?
A zeolitok megkötik a vizet, ezért szárításra,
vízelvonásra is használhatók – például
a kettõs üvegezésû ablakokban.
Vissza | http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/ |