| الزيوليت تعني حرفياً “الحجر الغليان”. |
| تشكلت منذ ملايين السنين نتيجة التفاعل الكيميائي للرماد والحمم البركانية والتي ظهرت مع ثوران البراكين مع مياه البحيرة أو البحر. |
| هو معدن يتكون نتيجة التفاعل الكيميائي للرماد والحمم البركانية التي ظهرت مع ثوران البراكين منذ ملايين السنين مع مياه البحيرة أو البحر. |
| مادة الزيوليت وهي إحدى المواد الخام المهمة في السنوات الأخيرة تُعرف كيميائيًا باسم “سيليكات الألومينو المائية”. |
| تحتوي هياكل الزيوليت على تجاويف ولها مظهر خلية العسل أو القفص. يمكن العثور في التجاويف في التركيب الجزيئي للزيوليت على الكاتيونات والمياه وهي معادن أرضية قلوية وقلوية بشكل عام . |
| يحتوي هيكل الزيوليت على شكل خلية العسل أو القفص على قناة أو حجم تجويف بين 2-12 أنجستروم. نظرًا لأن الكاتيونات مرتبطة بشكل ضعيف بالزيوليت فيمكنها بسهولة تبادل الأيونات لذلك يتم استخدام الزيوليت كمبادلات أيونية . يمكن أيضًا تسخين جزيئات الماء في المسام وتترك بسهولة البنية الزيوليتية أو تمتص مرة أخرى. |
| الزيوليت الطبيعي هو اسم مجموعة تتكون من أكثر من 40 معدنًا. الأكثر شهرة هم ؛ أنالسيم ، تشابازيت ، كلينوبتيلوليت ، إريونايت ، فيريريت ، هولانديت ، موردينايت ، ستيلبايت وفيليبسيت ، لامونيت ، ناتروليت ، فوجاسيت ، زيوليت صناعي ، زيوليت صناعي X. |
| هناك أيضا زيوليت اصطناعي. تم تركيب زيوليت اصطناعي ببنية نقية ومنظمة لأول مرة في عام 1938 وتم إنتاجه في عام 1948. هناك أكثر من 200 نوع إلا إنها لا تعادل الزيوليت الطبيعي . هذا الزيوليت الذي يتم استهلاكه بشكل خاص في صناعة المنظفات والكيماويات لا يتم إنتاجه حاليًا في تركيا. |
| مع تزايد الاهتمام بالزيوليت في بلدنا منذ الثمانينيات تم استخدام الزيوليت في العديد من القطاعات. 18٪ من استهلاك الزيوليت في العالم عبارة عن زيوليت طبيعي و 82٪ زيوليت صناعي والزيوليت المستهلك الرئيسي هو كلينوبتيوليت و شابازيت. قبل الانتقال إلى مجالات استخدام الزيوليت والتي تُستخدم على نطاق واسع في قطاع الثروة الحيوانية والزراعة يجب التأكيد على بعض الميزات. الخصائص الفيزيائية والكيميائية الرئيسية للزيوليت هي ؛ |
مكافحة التلوث |
| تستخدم معادن الزيوليت في السيطرة على التلوث بسبب تبادل الأيونات وخصائص الامتزاز. في الواقع إنه أحد المنتجات الطبيعية التي يفضلها محبي الحيوانات لاستخدامه في فلاتر أحواض السمك. تم استخدام حشوات الزيوليت لسنوات عديدة لإزالة الرائحة الكريهة للأسمدة ولزيادة درجة الحموضة في التربة البركانية الحمضية. يتم استخدام الزيوليت الطبيعي وخاصة كلينوبتيلوليت بشكل فعال في تنظيف التلوث الناجم عن النفايات البيولوجية في البحيرات والبرك. بالإضافة إلى ذلك يستخدم الزيوليت الطبيعي أيضًا لتوفير تدفق الهواء الغني بالأكسجين اللازم في نقل الأسماك الحية وبيئات تربية الأحياء المائية. |
إزالة المخلفات المشعة |
| يمكن الاحتفاظ بواسطة الزيوليت بالنظائر المشعة مثل Sr ، Cs ، Co ، Ca الموجودة في نفايات محطات الطاقة النووية والتي تشكل خطرًا على الصحة البيئية . وبالتالي فإن النفايات المشعة المأخوذة من مياه الصرف تصبح غير ضارة بدفنها مع الزيوليت. يتم استخدام كلينوبتيوليت و موردينيت في هذه المنطقة بسبب مقاومتها للأحماض. |
تنظيف مياه الصرف الصحي |
| إن مركبات النيتروجين (خاصة الأمونيوم) أيونات المعادن (الرصاص ، الكادميوم ، الحديد ، النحاس ، إلخ) الموجودة في مياه الصرف الصحي للمنشآت المدنية والصناعية تلوث الأرض والمياه السطحية في البيئات التي يتم تصريفها فيها .وتدمر خصائص هذه البيئات على حد سواء المياه النظيفة والمياه المستخدمة. إلى جانب ذلك له تأثير سام على الأسماك والحيوانات المائية الأخرى التي تعيش في هذه المياه ويمنع تكاثر الطحالب اللازمة لتغذية هذه الحيوانات. لهذا السبب يتم حجز النيتروجين وبعض الكاتيونات المعدنية الثقيلة غير المرغوب فيها (مثل الرصاص) في مياه الصرف بسهولة بواسطة الزيوليت. يتم تنظيف العديد من مياه الصرف الصحي في المناطق المدنية والصناعية في الولايات المتحدة واليابان باستخدام كلينوبتيلوليت. |
تنظيف غازات المداخن |
| من خلال خصائص امتصاص الزيوليت يمكن التحكم في غازات ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت والغازات الملوثة الأخرى الخارجة من مداخن المؤسسات التي تستخدم النفط والفحم . أظهرت الدراسات أن موردينايت وكلينوبتيلوليت يعطي نتائج جيدة جدًا في هذا المجال. |
تنظيف الانسكابات النفطية |
| يتم استخدام الزيوليت المنشط في شكل حبيبات مع مادة رابطة تحتوي على البيرلايت الموسع وكربونات الصوديوم وحمض الطرطريك و 20٪ ميثيل سيلوكسان في هذا المجال الذي تم تطويره حديثًا لتطبيقات مكافحة التلوث. هذه المادة التي لها ثقل نوعي 0.5 جرام / سم 3 وسعة امتصاص الزيت 0.97 جرام يمكن أن تطفو في الماء لمدة 200 ساعة وتمتص الزيت الموجود على السطح. |
إنتاج الأوكسجين |
| الانخفاض في الأوكسجين المطلوب للحياة ناتج عن تلوث الماء والهواء هو أحد مشاكل عصرنا. يتسبب نقص الأوكسجين في الجداول والبحيرات في انقراض الأسماك والنباتات التي تعيش في هذه البيئات في حين أن نقص الأوكسجين في الأماكن المغلقة يهدد صحة الإنسان . في هذه الحالات يمكن توفير هواء غني بالأوكسجين لهذه الأماكن من خلال الاستفادة من خصائص امتصاص النيتروجين الانتقائي للزيوليت.على الرغم من استخدام الزيوليت الاصطناعي في الغالب في إنتاج الأوكسجين إلا أنه يمكن أيضًا استخدام الزيوليت الطبيعي وخاصة الموردينيت وبعض الكلينوبتيلوليت والشبازيت. |
أماكن جمع النفايات |
| إن أهم أجزاء مناطق المكبات المنتظمة هي استقرار التربة والأرض. يُطلب أن تُظهر مادة التبطين بنية غير منفذة تعزز الأرضية التي سيتم استخدامها على الأرضية . وعادة ما يستخدم الطين ذات النفاذية المنخفضة لهذا الغرض. قد تحدث مشاكل بسبب انتفاخ الطين وتهلّمه مع مرور الوقت والتأثر بالبيئات الحمضية. أظهرت الدراسات أن استخدام الطين من نوع البنتونيت والزيوليت من نوع كلينوبتيلوليت معًا له تأثير إيجابي على استقرار التربة ويمكن تكوين التربة باستخدام مادة تبطين أرق. في الوقت نفسه يعمل الزيوليت أيضًا كمرشح عن طريق الاحتفاظ بالأيونات الضارة في الماء التي قد تتسرب. بسبب احتياجات الطاقة المتزايدة في العالم يتم تلبية الاحتياجات من مصادر مختلفة مثل الطاقة النووية والطاقة الشمسية بالإضافة إلى الفحم والنفط و مصادر اخرى قيد التطوير. أثناء تحويل هذه الموارد إلى طاقة يتم استخدام زيوليت اصطناعي وطبيعي. |
طاقة |
| الحاجة المتزايدة للفحم يومًا بعد يوم وانخفاض الجودة والاحتياطيات التي يمكن استعمالها بسهولة يستلزم معالجة طبقات الفحم العميقة جدًا أو الغنية بالكبريت. في مثل هذه الرواسب يتم حرق الفحم تحت الأرض و تحويله إلى غاز ثم تحويله إلى طاقة كهربائية. في هذا المجال يمكن استخدام الزيوليت لإنتاج الأكسجين الضروري لحرق الفحم تحت الأرض وتنظيف أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات المتفجرة وكذلك ثاني أكسيد الكبريت المتكون أثناء الاحتراق. ومع ذلك فهي ليست شائعة. |
الزراعة |
| تُستخدم الزيوليت الطبيعي على نطاق واسع في تحضير التربة للزراعة ومعظمها تستخدم في التربة الفقيرة بالطين بسبب التبادل الأيوني العالي وخصائص الاحتفاظ بالمياه. إلى جانب ذلك يتم توفير استخدام أكثر كفاءة للأمونيوم من قبل النباتات وتوفير الأسمدة من خلال استخدام كلينوبتيلوليت كناقل في تحضير الأسمدة بسبب انتقائية الأمونيوم العالية . و نظرًا لأن كلينوبتيلوليت يمتص الرطوبة الزائدة يتم أيضًا منع التخمر والتصلب الذي يحدث أثناء التخزين في الأسمدة. بالإضافة إلى ذلك فقد تم تحديد أنه يمنع الأمراض الفطرية الناتجة عن الري المفرط. |
مضافات الأعلاف التكنولوجية الحيوانية |
| لقد تبين أن وزن الدجاج والحيوانات المجترة مع إضافة الزيوليت إلى أعلافها يزيد مقارنة بتلك التي تتغذى على الأعلاف العادية دون الإضرار بصحتها.الزيوليت الرئيسي المستخدم في هذا المجال هو كلينوبتيوليت و موردينيت. |
فرش الحيوانات |
| يوفر الزيوليت الطبيعي إزالة الرائحة الكريهة للبراز والتحكم في مستوى الرطوبة وفصل غاز الميثان(الذي يتكون من تحلل البراز في بيئة خالية من الأكسجين) عن الغازات الأخرى . يتم إنشاء ظروف صحية في حظائر الحيوانات عن طريق إزالة الروائح والتحكم في مستوى الرطوبة. يمكن استخدام الأسمدة (خاصة روث الدجاج) المعالجة بالكيلينوبتيلوليت في وقت أقصر بكثير ولها محتوى أكثر ثراءً. |
صناعة الورق |
| تستخدم خامات الزيوليت عالية اللمعان بشكل متزايد كمواد مالئة في صناعة الورق. الورق المضاف بالـ كلينوبتيوليت أقوى من الورق المضاف إليه الطين العادي ويمكن قصه بسهولة ويقلل من تشتت الحبر. عندما يتم طحن كلينوبتيلوليت إلى -10 ميكرون ، فإنه يكتسب خاصية مادية بمؤشر تآكل أقل من 3 ٪ ولمعان حوالي 80. من الممكن إنتاج ورق أخف بكثير من الورق التقليدي من خليط يحتوي على 28٪ من مسحوق الزيوليت. |
قطاع البناء |
| تُستخدم رواسب التوف الزيوليتية كمواد خام بوزولانية في العديد من البلدان. يجد الزيوليت البوزولان تطبيقات مهمة في الأسمنت الهيدروليكي حيث سيكون منتج الخرسانة النهائي دائمًا عرضة للتآكل من قبل المياه الجوفية. يمكن أن يؤدي استخدام الزيوليت في إنتاج الأسمنت البوزولاني لاستخدامه في البنى التحتية المائية و نظرًا لارتفاع محتواها من السيليكا تؤدي إلى تحييد الجير المنطلق أثناء عملية تصلب الخرسانة . |
قطاع الصحة |
| على الرغم من استخدام الزيوليت الطبيعي بطرق مختلفة في هذا المجال فإن أهمها هو استخدام كلينوبتيلوليت كمادة مضافة لتفتيح معاجين الأسنان بالفلورايد.تستخدم كلينوبتيلوليت كأدوية في علاج القرحة والإسهال في كوبا. هناك براءات اختراع حول هذا الموضوع. كما يستخدم كمسحوق في علاج جرح الحيوانات لمنع إصابة الجرح بالعدوى. |
صناعة المنظفات |
| استخدام الفوسفات في المنظفات ممنوع في بعض البلدان بسبب التلوث البيئي. لذلك يتم استخدام الزيوليت الاصطناعي كمواد مضافة للمنظفات بدلاً من الفوسفات.و في السنوات الأخيرة مازالت بعض الدراسات مستمرة حول استخدام الزيوليت الطبيعي في هذا المجال. |
التنقيب عن الرواسب المعدنية |
| يمكن استخدام الزيوليت المتكون نتيجة التحلل المائي للمواد البركانية في استكشاف و توضيح تكوين رواسب الجواهر الخام. لقد تم تحديد أن تمعدن اليورانيوم في الأحجار الرملية الناعمة في اليابان يعتمد على مستويات كلينوبتيلوليت-هولانديت. في بلدنا تلفت علاقة توف الزيوليت الانتباه بتشكيلات البورات . |
علم المعادن |
| يمكن معالجة مياه الصرف الناتجة عن أنشطة التعدين التي تحتوي على بعض الكاتيونات المعدنية الثقيلة التي تشكل خطرًا على الصحة البيئية من خلال الاستفادة من خصائص التبادل الكاتيوني للزيوليت الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك يستخدم في صناعة المعادن الحرارية و يمكن لمزيج كربونات الكالسيوم والزيوليت الطبيعي أن يزيل 90٪ من الأبخرة الضارة التي تحدث عند صهر سبائك النحاس والرصاص. |
الخصائص الفيزيائية والكيميائية |
التحليل الفيزيوكيميائي |