چکیده:
در این پژوهش به زئولیتهای مصنوعی، تفاوت آن با زئولیتهای طبیعی، روشهای سنتز و فواید آن نسبت به زئولیتهای طبیعی پرداخته شده است. زئولیت یک تکتوآلومینوسیلیکاتهای هیدراته است. زئولیتهای طبیعی هیدروترمال هستند و منشا عمدتا آتشفشانی دارند. بدلیل ساختار خاص بلوری آن، این کانی دارای اختصاصات خاصی از جمله چگالی کم و حجم زیاد فضاهای آزاد، درجه تبلور بالا و امکان جذب مولکولها و یونها اشاره نمود. زئولیتهای طبیعی بدلیل وجود کانالهای خیلی کوچک برای مصارف صنعتی مناسب نیستند. از طرفی تولید زئولیتهای مصنوعی با چالشهای فروانی روبرو است. از مهم ترین روش تولید زئولیت های مصنوعی می توان به سنتز هیدروترمال، روش نمک مذاب، روش فیوژن، فعال سازی قلیایی، سنتز به کمک مایکروویو، سنتز با دیالیز اشاره نمود. از فواید بسیار شاخص کانی زئولیت میتوان به جاذب مناسب برای زبالههای رادیو اکتیو و اندازه منافذ بزرگتر در ساختار بلوری آن اشاره نمود.
خلاصه ماشینی:
از سوی دیگر، زئولیتها را میتوان به صورت گرافیکی تر، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، به عنوان پلیمرهای معدنی بلورین متشکل از چهار وجهی [SiO4] و [AlO4] تعریف کرد که دارای ساختار پر از یونها و مولکولهای آب و همچنین دارای آزادی حرکت زیادی هستند.
/ شکل 2- کاربردهای زئولیت ]2[ 2- زئولیتهای طبیعی (Natural Zeolites) زئولیتهای طبیعی هیدروترمال هستند و منشأ عمدتاً آتشفشانی دارند.
4- زئولیتهای مصنوعی (Synthetic Zeolites) زئولیتها به عنوان کانیهایی با منشاء طبیعی شناخته شده اند، اما در حال حاضر بیش از صد نوع مختلف از ساختارهای زئولیت شناخته شده است که میتوان آنها را به صورت مصنوعی به دست آورد ]7[.
روندهای کنونی در تحقیق در مورد سنتز زئولیتها بر اساس جنبههای زیست محیطی شکل میگیرد که به معنای استفاده از مواد خام طبیعی یا ضایعاتی برای این منظور است.
البته سنتز با استفاده از مواد خام با ترکیب شیمیایی پیچیده به محصول خلوص 100% نمی دهد و زئولیتهای به دست آمده از این طریق از بسیاری از کاربردهای تجاری مهم حذف میشوند.
با این حال، استفاده از مواد خام طبیعی برای تولید زئولیتها در مقایسه با استفاده از بسترهای مصنوعی دارای مزایای اقتصادی است.
این فرآیند به طور کلی منعکس کننده شرایط طبیعی است که در آن سنگهای حاوی کانیهای زئولیت تشکیل شده اند.
زئولیتهای مصنوعی همچنین ظرفیت جذب بسیار بالاتری برای یونهای فلزات سنگین (مانند Cd2+، Pb2+، Zn2+، Cu2+، Ni2+، Cr3+) نسبت به زئولیتهای طبیعی نشان میدهند ]26[.
زئولیتهای مصنوعی اصلی ترین مواد جایگزین برای مواد طبیعی هستند.
Molten-salt method for the synthesis of zeolitic materials: I.