دانلود رايگان پاورپوینت زئولیت
Download
Report
Transcript دانلود رايگان پاورپوینت زئولیت
زئولیت
زئولیت:
زئولیت ها گروه بس یار بزرگی از س یلساکهتای آبدار را اب ش باههتای زایدی از نظر ترکیب مهراهان و حنوه
رخداد تشکیل میدهند این اکین های س یلیاکهتای آلومینیوم داربس یت دارای Na; CA; kو مقادیر
بس یار متغریی H2Oمهراه هستند .بس یاری از آهنا ممکن است به آساین و اب یک تورم آشاکر گداخته
شوند .زئولیت ها بطور معمول اکین های خوب تبلور ایفته در نظر گرفته میشوند که در حفره ها و
رگه های س نگهای آذرین ابزی تشکیل میشوند.
پیوند آبدار در زئولیهتا بس یار سست است ،بطوري که در دماي پايني ،آب خود را از دست يم دهند.
زئولیت چیست:
لکمه زئولیت مش تق از دو لکمه يوانین است که اب مه به معنای س نگ جوشان می ابشد و این انمگذاری به دلیل
کف کردن زئولیت در اثر حرارت بوده است .زئولیت ها جامدات بلورین اب منافذ ریزند ،پیوند مولکولهای آب
در ش بکه این اکین ها ضعیف است و در اثر دما بدون آنکه ساخامتن ش بکه فرو ریزد ،آب خود را از دست
می دهند و این معل به صورت برگشت پذیر اجنام می شود.
زئولیت ها به صورت ش بکه کریس تایل شامل اکسژین و آلومینیوم ای س یلیس هستند که به صورت ساخامتین سه
بعدی درآمده اند.
زئولیت ها داراي منشا طبیعي بوده و به روش مصنوعي نزي تولید يم شوند.که زئولیت ها به روش طبیعي در
درایچه هاي قلیايي (منيک) ،آلرتاس یون توفها ،سیس مت ابز آهباي زیرزمیين ،خاکهاي میط قلیايي و رسوابت
معیق درای تشکیل يم شوند.
رایچه هاي قلیايي و منيک
درایچه هاي قلیايي و ای منيک واقع در مناطق گرم و خشک در خبيش از آب اس یديته PHآن به
حدود ۹.۵يم رسد ،میط مناس يب براي تشکیل زئولیتهاست .موادي که در این درایچه ها يم
توانند به زئولیتتبديل شوند عبارتند از شیشه هاي طبیعي ،توفها ،اکئولینیت ،مونمتوريونیت و
پالژالکز .زئوایهتاي که در این میط تشکیل يم شوند ،عبارتند از فیلیس پیت ،لکینوپتالیت ،اريونیت
و به مقدار مکرت موردنیت و منشا ابزيت .عالوه بر زئولیتها ،فدلس پات سدمي ،فدلس پات پتاس مي و
اکنهياي بردار نزي تشکیل يم شوند.
● آلرتاس یون
از اتثری ملولهاي گرمايي در رشايط مناسب زئولیتها تش یل يم شوند .معموال لکینوتپالیت و موردنیت
در اعامق مکرت (دماي مکرت) و آانلیست ،هیوالنديت ،المونتیت و واراکتیت در اعامق بیشرت (دماي
ابالتر) تشکیل يم شوند.
●
مناطق اب سیس مت آهباي ابز
خاکسرت و دیگر مواد پریوپالستیيک اس ید حد واسط خست نشده (تفرا) حتت اتثری آهباي سطحي و
زیرزمیين قرار گرفته و تغیریايت از سطح به معق در آهنا اجياد يم شود .از هیدرولزي شیشه و سایر مواد
در نزدیيک سطح زمني اکنهياي ريس بویژه امسکتیت تشکیل يم شود .اب مل مواد به اعامق بیشرت مضن
افزایش PHرشايط براي تبديل شیشه به زئولیتها فرامه يم شود .خاکسرت و مواد پریوپالستیيک که در
میط خشيک تشکیل شده اند ات اعامق ۲۰ات ۵۰۰مرت حاوي اکنهياي ريس بوده و بعد از آن در
صورت مناسب بودن PHآهباي زیرزمیين زئولیتها تشکیل يم شوند.
● خاکهاي میطهاي قلیايي
در میطهاي خشک و نميه خشک به دلیل تبخری زاید کربنات و يب کربنات سدمي در افق سطحي خاک
افزایش ایفته و اب افزایش PHمیط براي تشکیل زئولیتها مناسب يم شود .مدوده تشکیل زئولیتها
از سطح آهباي زیرزمیين به طرف سطح زمني است.
● رسوابت معیق درای
توفها و رسوابت معیق درایيي حتت اتثری چرخه هاي آهباي گرم قرار گرفته در رشايط مناسب يم توانند
به زئولیت آلرته شوند.
تولید زئولیت به روش مصنوعي
▪ ابتدا ۳O۲AL ،O ۲H۲را در ملول داغ Na OHحل و سپس اب س یلیاکت سدمي ()۳SiO۲Na
خملط يم منايند ،خملوط حاصل به خمازن ویژه تشکیل ژل منتقل يم شود .بلورهاي زئولیت در دماي حدود ۹۴
درجه سانتیگراد از ملول ژل رشوع به تبلور يم منايند.
▪ آلرتاس یون اکئولني :ابتدا اکئولني حرارت داده يم شود ات به متااکئولني تبديل شود بعد از آن را لکسینه منوده
و سپس اب اس تفاده از ملول اس یدي مقداري از س یلیس آن را آزاد منوده مصول را اب NaOHشستشو يم
دهند.
طبقه بندی زئولیت:
زئولیت ها معمو ًال به دو دس ته طبیعی و مصنوعی تقس مي می شوند که اکربرد زئولیت های مصنوعی در صنعت بیشرت است .اب
توجه به درخواست های فزاينده جتاری برای مرصف این نوع زئولیت ها مطالعات بیشامری بر روی آهنا در حال اجنام است.
طبقه بندی زئولیت ها بر مبنای ساخامتن توپولوژی پیکر زئولیت به ٧گروه به رشح زیر تقس مي می شوند:
دارای چهار حلقه منفرد مانند :آانلیسم ،فیلیپیست ،المونیت
دارای شش حلقه منفرد مانند :اريونیت ،لوينیت
دارای چهار حلقه مضاعف مانند :زئولیت های
دارای شش حلقه مضاعف مانند شاابزيت ،زئولیت های
دارای پنج چهار وهجیی مانند :انترولیت ،اسکولیست ،مزولیت
دارای هشت وهجیی مانند :موردنیت ،فریريت
دارای ده چهار وهجیی مانند :لکینوپتیلواليت ،هوالنديت
در بعیض گزارشات زئولیت ها از روی وضعیت ساخامتین آهنا به زئولیت های دانه ای و رش ته ای و ورقه ای
تقس مي بندی شده اند .مهچنني زئولیت های طبیعی به طرق خمتلف تقس مي شده اند از آن مجهل:
الف :تقس مي بندی بر اساس میط پیدایش ( هیدروترمال ،رسویب ،هوازدگی )
ب :تقس مي بندی بر اساس اکین ش نایس ( بر مبنای دانسیته ش بکه ساخامتین ،نوع فضاهای خایل و اکانل ها )
ج :تقس مي بندی بر اساس خصوصیات فزيیکی و ش ميیایی ( مانند جذب و دفع مايعات و گازها ،تواانیی تبادل يوین
و ) .....
در بني زئولیت های طبیعی تهنا ۸نوع به وفور در رسوابت و به مزيان اقتصادی ایفت می شود که این ۸نوع
عبارتند از آانلیسم ،شاابزيت ،لکینوپتیلواليت ،اريونیت ،هوالنديت ،المونیت ،موردنیت و فیلیپیست در این میان
لکینوپتیلواليت فراوانرتین زئولیت طبیعی است.
خصوصیات زئولیت:
خصوصیات اصیل فزيیکی و ش ميیایی زئولیت ها مربوط به ترکیب ش ميیایی و ساخامتن بلورین آهناست به
عبارت دیگر خواص آهنا به طبیعت ش ميی و فزيیکی آب موجود در ساخامتن زئولیت ها و مهچنني به حنوه
قرار گرفنت آب درون ش بکه های مولکویل بس تگی دارد.
وجود فلزات قلیایی و قلیایی خایک و وجود فضاهای خایل و مواد معدین متعدد به مه مرتبط در آهنا از
دیگر داليل تنوع خواص زئولیت هاست.
اکربرد زئولیت ها در صنايع متلف بس تگی به خواص فزيیکی و ش ميیایی دارد .بریخ از این خصوصیات عبارتند از:
چگایل ،اندازه ،شلک ،ختلخل و خسیت ،جذب سطحی و تبادل اکتیوین.
زئولیت ها در اثر حرارت کف می کنند و نسبت ًا آسان ذوب می شوند .به وس یهل اس یدها به ویژه اس ید
لکريدریک اب جداشدن س یلیس ،ژهل مانند و جتزيه می شوند .مقاومت آهنا در مقابل حرارت متغری می ابشد
به طور لکی زئولیت ها دارای خصوصیات زیر می ابش ند:
-۱مزيان آبگریی زاید
-۲چگایل مک و جحم خایل زاید هنگامی که آبگریی می شوند .
-۳ثبات ساخامتن بلوری در هنگام آبگریی
-۴تواانیی تبادل يوین
-5وجود اکانلهای مولکویل یکنواخت در بلورهای آبگریی شده
-۶تواانیی جذب گازها و خبارها
-٧خواص اکاتلزيوری
-۸هدايت الکرتیکی
وزن خمصوص زئولیت ها مک و حداکرث ات ۵⁄۲و خسیت آهنا بني ۳ات ۵⁄۵است .زئولیت ها در حالت
خالص ،یب رنگ و ای مات و خاکسرتی و در صورت داشنت هیدروکس یدهای آهن به رنگ زرد ،قهوه
ای ات قرمز هستند.
مقایسه خواص فزيیکی گروه زئولیت مانند خسیت و گراین
ویژه اب اکنهيای س یلیس فدلس پارها و فدليپاتويید
کوارتز
فدلس پار ها
فدليپاتويید ها
زئولیهتا
سختی H
گرانی ویژه G
7
6
5-6
3.5-5.5
2.65
2.54-2.75
2.15-2.5
2-2.4
ازحلاظ ش ميیایی زئولیهتا به مکک نسبت Si/Alموجود در چارچوب آنیوین آهنا از یکدیگر مامتیز می شوند .این
نسبت بني یک و یب هنايت در زئولیت س یلیاکلیت (یک نوع اصالح شده ی س یلیاکی بلوری عاری از الومینمي )
متغری است.مقاومت اس یدی و پايداری گرمایی زئولیهتا اب افزایش نسبت Si/Alافزایش می ایبد.زئولیهتا در
ساختارهای متعددی وجود دارند .واحدهای پايه معموال چهاروهجیی های SiO4و AlO4هستند که توسط امتهای
اکسژین اشرتایک به مه متصل شده اندماهیت زئولیهتا از روی سیس مت حفرات موجود در چارچوب آهنا مشخص می
شود به طوری که جحم این حفرات مشخصه ی نوع زئولیت خواهد بود .این حفرات توسط منافذی به مه مرتبط
شده اند و قطر این منافذ نزي نوع زئولیت را تعیني خواهد کرد.
زئولیهتای طبیعی :حدود 40نوع زئولیت در طبیعت ش ناخته شده است که تعدادی از آهنا از امهیت صنعیت
برخوردارند.زئولیهتای طبیعی نتیجه ی غری مس تقمي فعالیهتای آتشفشاین هستند و از طريق دگرگوین هیدروترمال
ابزالت ٬خاکسرت آتشفشاین و س نگ پا تشکیل می شوند
کاربرد های زئولیت:
زئولیت به عنوان جذب کننده :مولکولهایی که برای نفوذ به درون منافذ زئولیهتا به قدر اکیف کوچک هستند می توانند شديدا به زئولیهتا متصل شوند.
این مس ئهل به ویژه در مورد آب و سایر مولکولهای قطیب و قطبش پذیر کوچک صدق می کند و اساس اکربرد این مواد به عنوان خشک کننده ای
متزي کننده برای گازهایی نظری گاز طبیعی ای هوا قبل از مايع شدن را تشکیل می دهد .به عالوه از زئولیهتا برای خارج منودن اب از مدارهای بس ته ی
مايع ( مثال در واحدهای منجمدسازی هجت جذب آب و جذب حالل ابیق مانده در فضای بني شیشه ی پنجره های دو جداره به منظور جلوگریی
از چگالش ) نزي اس تفاده می شود .زئولیهتا به صورت صنعیت هجت خارج کردن دی اکس ید کربن ٬سولفید هیدروژن ٬مراکپتاهنا و غریه از خملوط
گازی به اکر مریود .زئولیهتا در ذخریه سازی گرما مه اس تفاده می شودبه این صورت که در اثر جذب آب توسط زئولیهتا هوای مرطوب گرم می شود
و به دنبال آن به مکک انرژی خورش یدی زئولیهتا آب زدایی می شوند.
زئولیت پاک کننده ی میط زیست :زئولیهتا می توانند در میط زندگی ابزاین آمونمي را که وجود آن حیت در حد چند گرم در تن مسمومیت زا می
ابشد جذب کنند که عالوه بر جذب آلودگی ها به اتمني اکسژین ماهی ها مه مکک کنند.
زئولیهتا برای فرايندهای جداسازی :در حفرات زئولیهتا میداهنای الکرتوس تاتیکی شديد وجود دارد .به مهني دلیل نیرتوژن که قطبش پذیر است در
زئولیهتا به مراتب مقیدتر از اکسژین می ابشد .به مکک چرخه های چند مرحهل ای جذب _واجذب حتت فشار اماکن تولید هوای غین از اکسژین
وجود دارد که می تواند در اتسیسات فاضالب ای فوالد اکری اس تفاده شود .زئولیهتا می توانند نقش غرابل مولکویل داش ته ابش ند مثال خملوطهای n-
و ایزوآلاکهنا می توانند جداسازی شوند زیرا فقط n-آلاکهنا اماکن نفوذ به داخل حفرات زئولیت را دارند.
تولید اکسژین
بعيض از زئولیتها نیرتوژن را بطور انتخايب جذب يم منايند .ژاپنهيا اب ساخنت دس تگايه که در آن از موردنیت اس تفاده شده
،توانس ته اند اکسژین را از هوا هتیه منايند .اکسژین تولید شده ات ۹۰درصد خالص است.
انرژي خورش یدي
از زئولیتها بویژه شاابزيت و لکینوپتالیت در ذخریه سازي انرژي خورش یدي اس تفاده يم شود .زئولیتهاي انمربده در طول
روز ،آب خود را از دست يم دهند و در فاصهل شب و به هنگام جذب رطوبت يم توانند انرژي ذخریه شده در طول روز
را آزاد منايند.
کشاورزي
زئولیتها را در کشاورزي براي هببود کیفیت خاک ،هتیه خوراک حیواانت و مهچنني در هتیه حرشه کشها باکر يم برند
کنرتل آلودگي
لکینوپتالیت به علت داشنت خاصیت جانشیين يوين ،يم تواند ایزوتوهپاي زسمي و اسرتانس مي را که داراي خاصیت
راديواکتیويته هستند ،به خود جذب منايد .ملولهاي حاوي اکتیوهناي راديواکتیو را از س تون حاوي لکینوپتالیت عبور يم
دهند ،آنگاه مواد راديواکتیو جذب لکینوپتالیت يم شوند.
مصارف دیگر
پیش از این زئولیتها به دلیل وزن خمصوص پايني آهنا به عنوان مصاحل س بک وزن اس تفاده يم شده است .اينک زئولیتها
را به عنوان ماده پر کننده در اکغذ اس تفاده يم کنند .مزاایي زئولیت نسبت به اکئولني درصد اوپايک بیشرت ،سهولت برش و
اکهش وزن آن است .در مخری دندان از زئولیت به دلیل قابلیت پویش هبرت نسبت به ۴CaHPOو ابيق ماندن فلوريد به
صورت يوين اس تفاده يم شود.
اکربردهاي جديدتر زئولیت در واقع رفنت به مست كشاورزي بر پايه زئولیت است و به جاي خاك از زئولیت به انم زئوپونیك
كه متشلک از ۹۰درصد زئولیت و ۱۰درصد بقیه مواد مورد نیاز است ،اس تفاده شود.
زئولیت به طور طبیعي داراي سه فاكتور نیرتوژن ،فسفر و پتاس مي است و زئوپونیك خايک است كه از متام این عنارص كه
مورد نیاز خاك و گیاه است تشكیل شده است .حتقیقات نشان يمدهد وقيت از زئوپونیك براي كشت و زرع اس تفاده
شود دو ات سه سال مواد مغذي خاك و گیاه اتمني يمشود و نیازي به كودديه نیست.
به عبارت دیگر اس تفاده از زئولیت ابعث حاصلخزيي خاك يمشود.
مزيان ماندگاري زئولیت در خاك
حتقیقات نشان داده كه بريخ كودهاي ش ميیايي بعد از سه ابر متوايل آبیاري حدود ۹۰درصد خاصیتشان شس ته و از بني
يمرود اما اب اس تفاده از زئولیت يمتوان كودهايي ساخت كه ۹۰درصد را به ۱۵درصد اکهش دهد.
براي اس تفاده از زئولیت به عنوان كود راههاي خمتلفي وجود دارد كه سادهترین آن اس تفاده فزيیيک از آن است اما در روش
پیرشفته ،تولید كودها بر پايه زئولیت است.
به كودهايي كه اب زئولیت ساخته يمشوند به اصطالح كودهاي آهس ته رهش گفته يمشود .این كودها مواد مغذي را به آهس تگي
و اب توجه به نیاز گیاه آزاد يم كنند حيت این قدرت را دارند كه تشخیص دهند يك گیاه در زمان مشخص به چه نوع مواد
مغذي نیاز دارد و اب توجه به نیاز گیاه ماده مغذي مورد نظر را آزاد يمكند از این رو به آن كود هومشند گفته يمشود.
منابع بس یار عظميي از زئولیت در كشور ما وجود دارد كه اب توجه به اصول و حتقیقات علمي و صنعيت شدن دنیا جا دارد از
سوي مسووالن توجه بیشرتي به اس تفاده از آن صورت گرید و اب اجياد بسرت علمي اس تانداردسازي زئولیت در كشور
فرامه شود
زئولیت در ایران
در مناطق اشلق چاي و ين ابغ (میانه) ،مسنان ،طلعه (ورامني) ،رودهن ،طالقان و قلعه
عسکر (کرمان) زئولیت معدات در س نگهاي آتشفشاين گزارش شده است