ゼオライトの定義
1756年、鉱物学者のクレンステッド男爵がスティルバイトを発見しました。 この鉱物は、急速な加熱条件下では、水分が抜けて沸騰しているように見えた。 ゼオライトは、ギリシャ語で「沸騰する」という意味の「ゼオ」と「石」を意味する「リトス」から名づけられました。 ゼオライトは、この最初の発見以来、地球上で最も数が多い鉱物のひとつに数えられるようになった。 数十万年後、火山灰が海や湖に堆積し、天然のゼオライトが生まれました。 火山灰は時間の経過とアルカリ環境によって変質・結晶化し、ゼオライトとなりました。 天然ゼオライトは露天掘りで採掘される。 1862年に最初のゼオライトが合成されましたが、1956年に自然環境には存在しない合成ゼオライトが生産されました。 その構造は、酸素原子によって配位されたAlO4とSiO4四面体の3次元的な枠組みで構成されています。 ゼオライトは陽イオン交換体です。
ゼオライトは、4 つの主要分野に分類される多数の用途で使用されています。
天然ゼオライト(顆粒)
合成ゼオライト(ビレット)
合成ゼオライト(ビン入り)
ゼオライトの特性
ガス吸着
ゼオライトは気相中の有機分子や鉱物を、その構造を
修正せずに吸着することができます。 この吸着は、その高い比表面積(40~800 m2/g)、疎水性-親水性表面効果、および
その構造によるものです。
分子ふるい
ゼオライトは、一定の直径を持つ孔は、最小の分子のみをその内側の開口部を通過させます。 そのため、ガスや液体混合物の選択的な分離を可能にします。
水の吸着/脱着
一部のゼオライトは、水に対して高い親和性を持ちます。 圧力や温度の効果で水を排除し、再生が行われる。 また、乾燥しすぎた環境では、吸着した水が自然に戻ってくる。 ゼオライトは、水収支に応じた水分吸着の可逆性により、完璧な湿度安定剤となる。 この吸着はそれぞれのゼオライトに固有のものである。 この特性により、農薬、有機塩素、炭化水素を含む排水の処理にゼオライトを応用できます。
陽イオン交換容量
ゼオライト構造電子中性を担当する陽イオンが交換可能です。 交換する陽イオンに対するゼオライトの親和性に応じて、選択的に陽イオン交換を行うことができる。 全陽イオン交換容量と選択性は、ゼオライトの種類ごとに決まっています。 この特性により、ゼオライトは、飲料水や排水中の陽イオン除去やその濃度制御、養殖、農業、その他多くの分野で、他にはない有用性と効率性を発揮します。 この性質は石油化学の分野で広く利用されており、多くの還元、酸化、酸塩基反応などを可能にする。 ゼオライト構造で反応が起こる限り、空洞よりも小さな空間を必要とする分子のみが形成される。 7649>
エネルギーの貯蔵と還元
ゼオライトに関する限り、水の吸着は熱放出と同時に起こります。 吸着/脱着サイクルは無限に更新され、熱はコンプレッサーや冷却液を通じて伝達される。 この特性により、ヒートポンプの原理で冷却や加熱を行うことができるのです。