Zeolite là gì? Cấu tạo – phân loại và ứng dụng của hạt zeolite

Chu Văn An

Mới đây, hai nhà máy sản xuất zeolit ​​tại Quảng Bình và Cần Thơ đã được xây dựng và đi vào hoạt động với công suất 3.000 tấn/năm, theo hình thức chuyển giao công nghệ từ Đại học Bách khoa đến địa phương. Đây là những nhà máy đầu tiên ở Việt Nam sản xuất zeolit ​​ở quy mô công nghiệp. Vậy hạt Zeolite là gì? Nó được cấu tạo và phân loại như thế nào? Nó có quan trọng đối với công nghiệp và cuộc sống không? Chúng tôi tại Trường Cao Bá Quát sẽ thông tin tới bạn dưới đây một cách chi tiết nhất.

ZEOLITE LÀ GÌ?

ZEOLIT là khoáng vật nhôm silicat hay còn gọi là aluminosilicate của một số kim loại, có hệ thống lỗ rỗng đồng nhất chứa cation nhóm I và II.

ZEOLITE LÀ GÌ

Công thức hóa học có thể được biểu diễn như sau Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y].zH2O

• • M: kim loại hóa trị n
  • y/x: Tỷ lệ nguyên tử Si/Al, tỷ lệ này thay đổi tùy theo loại zeolit.
  • z: số lượng phân tử H2O kết tinh trong zeolit.

Hiện tại, hạt Zeolit ​​có kích thước từ 1.000-5.000 nm và trong tương lai kích thước hạt sẽ giảm xuống dưới 100 nm để tạo ra vật liệu zeolite nano nhằm tăng khả năng ứng dụng của vật liệu này.

HÌNH THÀNH ZEOLIT

HÌNH THÀNH ZEOLIT

Zeolite có thể được tìm thấy ở trạng thái tự nhiên hoặc nhân tạo.

Zeolit ​​tự nhiên được hình thành từ sự kết hợp của đá và tro núi lửa với các kim loại kiềm có trong nước ngầm.

Tổng hợp zeolit ​​nhân tạo Có thể thực hiện theo 2 cách:

• • Trực tiếp từ nguyên liệu thô tự nhiên, aluminosilicates được biến đổi bằng các khoáng chất phi kim loại như cao lanh và bentonite.
  • Tổng hợp trực tiếp từ silicat và aluminat

Tham khảo thêm bài viết khác: Keo Silicon là gì? Cách sử dụng và mua keo silicon ở đâu

CẤU TRÚC VÀ PHÂN LOẠI ZEOLITE

Cấu trúc của Zeolit

Cấu trúc của Zeolit

Zeolite bao gồm một mạng ba chiều gồm các tứ diện SiO4 liên kết trong không gian ba chiều để tạo thành các khối đa diện, trong đó một số nguyên tố Si được thay thế bằng các nguyên tử Al để tạo thành tứ diện AlO4.

Trong tinh thể zeolite, tứ diện SiO4 và AlO4 được liên kết với nhau thông qua các nguyên tử oxy. Không gian bên trong tinh thể bao gồm các khoang nhỏ được nối với nhau bằng các rãnh có kích thước ổn định. Nhờ hệ thống lỗ rỗng và các rãnh, zeolite có thể hấp phụ các phân tử nhỏ hơn kích thước lỗ rỗng và đẩy ra ngoài các phân tử lớn hơn.

Do Zeolite được hình thành khi nhôm thay thế một số nguyên tử silicon trong mạng tinh thể SiO4 tinh thể nên mạng tinh thể zeolite có điện tích âm. Để đảm bảo tính trung hòa điện tích, zeolite cần các ion dương (cation) để bù cho lượng điện tích âm dư thừa. Trong tự nhiên hoặc ở dạng tổng hợp ban đầu, các cation đó thường là cation kim loại kiềm (Na+, K+…) hoặc kiềm thổ (Mg2+, Ca2+…). Các cation này nằm ngoài mạng tinh thể zeolite và dễ dàng tham gia vào quá trình trao đổi ion với các cation khác.

Nhờ những đặc tính trên, người ta có thể biến tính zeolit ​​và tạo cho nó những đặc tính cũng như ứng dụng mới trong các quá trình hấp phụ và xúc tác.

Phân loại Zeolit

ỨNG DỤNG CỦA Hạt ZEOLITE

ỨNG DỤNG CỦA Hạt ZEOLITE

• Ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm, cá thâm canh. Ưu điểm của nó là khả năng hấp thụ kim loại. amoniac,… độc tố tôm cá thường có trong ao nuôi, tham gia tuần hoàn nước và cung cấp oxy,
• Ngoài Zeolit ​​dùng trong thủy sản, việc ứng dụng loại vật liệu này đang được triển khai trong lĩnh vực phân bón. Tận dụng đặc tính hấp phụ, người ta nghiên cứu tạo ra các loại phân bón có chứa zeolit. Zeolite sẽ từ từ giải phóng các chất dinh dưỡng trong phân vào đất, giúp tiết kiệm phân bón, tăng độ phì (vì là chất xốp nên làm cho đất tơi xốp), giữ ẩm và điều hòa độ pH của đất (ở Việt Nam đất có tính axit nhẹ trong khi zeolite có tính kiềm).
• Trong lĩnh vực chăn nuôi, người ta đang thử nghiệm sản phẩm zeolite làm phụ gia thức ăn chăn nuôi cho lợn và gà. Khi trộn vào thức ăn, sản phẩm sẽ hấp thụ độc tố trong cơ thể vật nuôi, tăng khả năng kháng bệnh, kích thích tiêu hóa và tăng trưởng. Được biết, zeolite không gây độc cho con người và vật nuôi.
• Zeolite còn được dùng để tách các ion kim loại nặng, amoni và các hợp chất hữu cơ độc hại trong nước thải và nước sinh hoạt.
• Ngoài ra, đây còn là nguyên liệu dùng để sản xuất cồn tuyệt đối (do đặc tính tách nước có chọn lọc của zeolit), hóa dược, hóa chất bảo vệ thực vật.
• Việc phát hiện ra Zeolite tự nhiên và tổng hợp chúng đã tạo ra bước ngoặt lớn trong ngành hóa chất, đặc biệt là trong ngành lọc hóa dầu, ngành chiếm khoảng 95% tổng lượng chất xúc tác. Ứng dụng Zeolite làm tăng cả số lượng và chất lượng sản phẩm dầu mỏ. Nó được sử dụng trong hầu hết các bước quan trọng như: Cracking, Oligome hóa, Alkyl hóa, thơm hóa ankan, anken, Izome hóa.
• Mặc dù có rất nhiều ứng dụng và giải pháp hữu ích như vậy nhưng vẫn chưa dừng lại ở đó. Hiện nay người ta đang nghiên cứu với mục đích tạo ra vật liệu xốp có kích thước lớn hơn để hấp thụ thuốc nhuộm trong nước thải thuốc nhuộm và các hợp chất hữu cơ phân tử lớn.

HẠT ZEOLIT

Trên đây là những thông tin mà Công ty Trường Cao Bá Quát muốn gửi đến các bạn. Hy vọng nó có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm Zeolit? cũng như cấu trúc & sự hình thành của hạt Zeolite và ứng dụng của hạt Zeolite trong đời sống hàng ngày. Nếu bạn có thắc mắc gì liên quan đến Zeolite hãy bình luận bên dưới để chúng tôi có thể hỗ trợ bạn!!!

Xem thêm: Coban clorua là gì? Dẫn xuất coban clorua và mua ở đâu

Đầu vào .wpcf7-form-control-wrap{border-radius:5px;box-shadow:none} .wpcf7-form-control{border-radius:5px;box-shadow:none} đầu vào[type=”submit”]đầu vào[type=”submit”].button, đầu vào[type=”submit”].chính {bán kính đường viền: 5px} .wpcf7-spinner{display:none}