سبز اندیشان امروز

انرژی خورشیدی

5) خواص فیزیکی متفاوت مانند هدایت الکتریکی.
6) جذب سطحی گازها و بخارها.
در زئولیت‌ها دو نوع ساختمان وجود دارد، یکی از این دو نوع، به نوعی سیستم با حفره‌های درونی و متشکل از فضاهای خالی قفسه‌ای شکل و پیوسته به یکدیگر مربوط می‌شود و نوع دیگر، سیستمی متشکل از کانال‌های یکنواخت بوده که در بعضی موارد یک بعدی بوده و در موارد دیگر از تقاطع این کانال‌ها با کانال‌های دیگر، یک سیستم دو یا سه بعدی فراهم می‌گردد. ساختمان مطلوب ساختمانی با کانال‌های دو یا سه بعدی می‌باشد که باعث نفوذ سریع در درون بلورها برای کاربردهای جذب، کاتالیستی و… می‌گردد.
1-17. تخلخل زئولیت‌ها :
در تشخیص و تعیین تخلخل کریستال‌ها و حفرات در زئولیت‌ها مهمترین عامل تعداد اتم‌های T,O تشکیل‌دهنده یک حلقه می‌باشند. اگر حلقه شامل 6 بلوک T و یا کمتر باشد سایز حفرات در حدودA ۫ 2 می‌باشد. پس بدین‌ترتیب مولکول‌هایی می‌توانند از این حلقه‌ها عبور کنند که سایز کوچکتری از این حد داشته باشند. حجم داخلی زئولیت‌ها نیز از اتصال کانال‌ها و قفسه‌ها به یکدیگر که دارای یک تا سه بعد می‌باشند تشکیل می‌شود. سایز حفرات در زئولیت‌ها در حدود 2/0 تا 8/0 نانومتر و حجم حفرات در حدود (cm3/g) 3/0- 1/0 می‌باشند.
1-18. ویژگی و موارد استفاده از زئولیت‌ها :
چهار خاصیت مهم زئولیت‌ها که استفاده صنعتی بالقوه آنها را باعث می‌شود عبارتند از :
– عمل کردن به عنوان مبادله‌کننده یون.
– پایداری بالای حرارتی، مکانیکی، رادیولوژیکی و شیمیایی آنها.
– ظرفیت بالا در انجام واکنش‌های کاتالیستی.
– توانایی مطلوب در جذب گازها، بخارات و میعانات مختلف.
شیمی ساختمانی، تمامی جنبه‌های مهم ساختمانی و شیمیایی زئولیت‌ها را که کنترل‌کننده و تعیین‌کننده کاربرد آنها هستند در برمی‌گیرد که عبارتند از :
– توپولوژی و ترکیب شیمیایی چهارچوب.
– کانال‌ها و حفرات اصلی.
– خواص تبادلات یونی.
– ویژگی‌‌های فیزیکی، اندازه ذرات و مورفولوژی.
– نقص‌های ساختمانی
خواص ویژه تبادل یونی زئولیت‌ها شامل گزینش‌پذیری کاتیونی و ظرفیت تبادل کاتیونی به وسیله ساختمان آنها (ترکیب شیمیایی و محل‌های قرارگرفتن کاتیون‌ها) کنترل می‌شود. برخی از موارد استفاده زئولیت‌ها به طور اختصار عبارتند از : استفاده به عنوان غربال مولکولی، استفاده از زئولیت‌ها در ذخیره‌سازی گازها، به عنوان مواد شیمیایی واکنش‌دهنده و فعال، کاربرد در صنایع هسته‌ای، تصفیه و بهسازی هوا، کاربرد در رابطه با انرژی خورشیدی، به عنوان حاصلخیزکننده، استفاده در دامپروری، کربناسیون نوشابه‌ها، استفاده در شوینده‌‌های خانگی به عنوان جانشین فسفات‌ها، استفاده به عنوان کاتالیست، استفاده در صنایع نفت (جذب نفت و دفع آلودگی‌های نفتی، خالص‌سازی محصولات نفتی) مصالح ساختمانی، استفاده در تهیه کودهای گیاهی، استفاده در تهویه و اصلاح خاک، استفاده در پرورش گل‌ها و گیاهان، کاربرد در حشره‌کش‌ها، قارچ‌کش‌ها و علف‌کش‌ها، استفاده در دامپروری، پرورش آبزیان، حفظ و نگهداری علوفه، جذب فلزات سنگین، تصفیه آب و فاضلاب و بالاخره زدودن بو از مکان‌های مختلف می‌باشد.
1-19. خواص زئولیت‌ها :
به طور کلی زئولیت‌ها دارای پایداری حرارتی بالایی می‌باشند. فروپاشی حرارتی زئولیت‌های کم‌سیلیکا در حدود Cº700 می‌باشد. در صورتی که اگر ترکیب زئولیت کاملاً سیلیکاتی باشد، پایداری آن به حدود Cº1300 خواهد
رسید. زئولیت‌های کم‌سیلیکا در مقابل اسید ناپایدار هستند ولی زئولیت‌های کاملاً سیلیکاتی در مقابل اسیدها بسیار مقاوم هستند. ترکیبات کم‌سیلیکا دارای ساختار 4، 6 و 8 حلقه‌‌ای هستند. در صورتی که ترکیبات غنی از سیلیکا دارای 5 حلقه هستند. کم‌سیلیکاها آب‌دوست و پرسیلیکاها آب‌‌گریز هستند. این اتفاق در نسبت Si/Al حدوداً 10 اتفاق می‌افتد [10].
1-20. انواع زئولیت‌ها :
زئولیت‌ها به طور کلی به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می‌شوند :
1-20-1. زئولیت‌های طبیعی :
تا کنون حدود 50 خانواده از زئولیت‌های طبیعی کشف شده که عمده‌ترین آنها زئولیت‌های طبیعی آمریکا و نواحی هاوایی و ایسلند بوده است. این ترکیبات دارای نسبت Si/Al بسیار پائینی می‌باشند. برخی از عمده‌ترین کاربردهای زئولیت‌های طبیعی عبارتند از :

                                                    .