طبقه‌بندی زئولیت‌ها
چند نوع طبقه‌بندی برای زئولیت‌ها انجام گرفته‌است. یک طبقه‌بندی قدیمی بر اساس شکل بلور است. در این طبقه‌بندی زئولیت‌ها به بلورهای رشته‌ای، ستونی و مختلط تقسیم‌بندی می‌شوند. یک نوع طبقه‌بندی دیگر بر اساس منشأ شکل‌گیری آن‌ها است؛ که از این نظر زئولیت‌ها به دو نوع رسوبی و آتشفشانی تقسیم‌بندی می‌گردند. در زئولیت‌های رسوبی نسبت سیلیسیم به آلومینیوم بزرگتر از زئولیت‌های آتشفشانی است. زئولیت‌های موجود در ایران از نوع رسوبی هستند، در حالی‌که اکثر گونه‌های طبیعی زئولیت‌های موجود در جهان از نوع آتشفشانی هستند. نوع سوم تقسیم‌بندی بر اساس خواص اسیدی یا بازی زئولیت‌ها بنا شده‌است. در این تقسیم‌بندی زئولیت‌هایی که نسبت آلومینیوم به سیلیسیم (Al به Si) در آن‌ها در دامنه ۸/۰ به بالا باشند، جزء زئولیت‌های اسیدی و زئولیت‌هایی که در آن‌ها این نسبت بین ۵/۰ تا ۶/۰ و کم‌تر باشد، جزء زئولیت‌های قلیایی طبقه‌بندی می‌شوند.
خواص زئولیت ها
زئولیت ها دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی هستند که در بسیاری از کاربردهای تجاری مهم مورد بهره برداری قرار می گیرند. خواص مهم فیزیکی و شیمیایی زئولیت ها به قرار زیر می باشند:
- درجه بالایی از آبدار شدن
- وقتی که آبدار شوند، چگالی پایین و حجم فضای خالی بزرگی دارند.
- ساختار بلوری بسیاری از زئولیت ها وقتی که آبزدا شوند، پایدار می گردند.
- خواص تبادل یونی
- کانال های با اندازه مولکولی یکنواخت در بلورهای آبزدا شده
- توانایی جذب گاز و بخار
- خواص کاتالیزوری
سرندهای مولکولی، موادی هستند که می توانند به طور انتخابی مولکولها را براساس اندازه، شکل یا بارالکتریکی جذب کنند. کاربردهای تجاری زئولیت ها، براساس خواص زیر استوار می باشند: سرندکاری مولکولی، تبادل یونی، جذب و کاتالیزوری.
کاربرد زئولیت ها:
از زئولیت ها به عنوان بسترهای تبادل یونی در تصفیه آب خانگی و تجاری، نرم سازی و سایر موارد استفاده می شود.
همچنین برای جداسازی مولکول ها استفاده می شود (فقط مولکول هایی با اندازه و شکل خاصی می توانند از آن عبور کنند) و به عنوان تله هایی برای مولکول ها استفاده می شود، تا بتوان آن ها را تجزیه و تحلیل کرد.
زئولیت به عنوان کاتالیزور و جاذب نیز استفاده می شود.
ساختار منافذ کاملاً مشخص و اسیدیته قابل تنظیم آن ها باعث می شود، که در واکنش های مختلف بسیار فعال شوند.
زئولیت ها توانایی جداسازی دقیق و خاص گازها را دارند، از جمله حذفH2O ،CO2 و SO2 از جریان های گاز طبیعی با درجه پایین. جداسازی های دیگر شامل گازهای نجیب، N2، O2، فریون و فرمالدئید است.
زئولیت ها برای کمک به نقره در انتشار نور به طور طبیعی کشف شدند، که ممکن است با نورهای فلورسنت یا LED ها رقابت کند.
سیستم های تولید اکسیژن و غلیظ کننده های اکسیژن از زئولیت ها به همراه جذب نوسان فشار برای از بین بردن نیتروژن از هوای فشرده برای تأمین اکسیژن برای لوله های هوا در ارتفاعات و همچنین منابع اکسیژن خانگی و قابل حمل استفاده می کنند.
زئولیت های مصنوعی، مانند سایر مواد مزوپور (به عنوان مثال MCM-41)، به عنوان کاتالیزور در صنایع پتروشیمی، مانند ترک خوردگی کاتالیزوری مایع و تركش هیدروكرك، به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.