الزيوليت (طبيعي وصناعي) CAS: 1318-02-1
الزيوليتهو معدن ألومينوسيليكاتي بلوري دقيق المسام ذو بنية شبيهة بالقفص توفر مساحة سطحية عالية وأحجام مسام منتظمة. يعمل بشكل أساسي كمبادل أيوني (لتليين الماء)، ومنخل جزيئي (لفصل الغازات وتجفيفها)، ومحفز حمضي صلب، وخاصة في تكرير البترول للتكسير التحفيزي.
1. نظرة عامة
الزيوليت عبارة عن ألومينوسيليكات صغيرة المسام تعمل كمناخل جزيئية، حيث تعمل على امتصاص الجزيئات بشكل انتقائي حسب الحجم والقطبية. كما أنها تعمل كمبادلات أيونية ومحفزات. متوفر في الأشكال الطبيعية (كلينوبتيلوليت) والاصطناعية (الزيوليت A، Y، ZSM-5).
2. الميزات الرئيسية
تأثير المنخل الجزيئي - مسامات منتظمة (3-10 أنغستروم)
قدرة عالية على التبادل الأيوني - تلتقط أيونات الأمونيوم والمعادن الثقيلة
مساحة سطحية عالية - 300-700 م²/غ
مستقر حرارياً - تتحمل الأنواع الاصطناعية درجات الحرارة العالية
قابلة لإعادة الاستخدام والتجديد
3. المواصفات الرئيسية
| المعلمة | القيمة النموذجية | توضيح |
|---|---|---|
| حجم المسام | 3Å، 4Å، 5Å، 10Å (13X) | يحدد الجزيئات التي يمكنها الدخول. |
| نسبة SiO₂/Al₂O₃ | 2–500+ | أعلى = كاره للماء ومستقر؛ أقل = تبادل أيوني أعلى. |
| مساحة سطح الرهان | 300–700 م²/غ | مساحة أكبر = مواقع امتزاز أكثر. |
| التبلور | ≥85% | يدل على السلامة الهيكلية. |
| الكثافة الظاهرية | 0.45–0.80 جم/مل | يؤثر على التعبئة والنقل. |
4. التطبيقات
| منطقة | الاستخدامات |
|---|---|
| تكرير البترول | FCC (زيوليت Y)، ألكلة (ZSM-5) |
| فصل الغاز | O₂/N₂ (5A)، إزالة CO₂ (13X)، التجفيف (3A/4A) |
| معالجة المياه | إزالة المعادن الثقيلة، والتقاط أيونات الأمونيوم، وتليين المياه |
| زراعة | محسن للتربة، رابط للسموم الفطرية، سماد بطيء الإطلاق |
| المنظفات | يستبدل مُحسِّن البناء (زيوليت 4A) الفوسفات |
| التحكم في الرائحة | رمل الحيوانات الأليفة، مزيلات روائح الثلاجة |
5. مقارنة الأنواع
| يكتب | حجم المسام | SiO₂/Al₂O₃ | أفضل ل |
|---|---|---|---|
| الزيوليت 3A | 3أ | ~2 | تجفيف الهيدروكربونات غير المشبعة |
| الزيوليت 4A | 4أ | ~2 | المنظفات، التجفيف، إزالة ثاني أكسيد الكربون |
| الزيوليت 5 أ | 5أ | ~2 | الأكسجين بتقنية امتزاز الضغط المتأرجح (PSA)، فصل البارافين |
| الزيوليت 13X | 10Å | 2.5–3 | إزالة ثاني أكسيد الكربون بكميات كبيرة، وامتصاص الجزيئات الكبيرة |
| الزيوليت Y | 7.4 أنجستروم | 5–500+ | محفزات التكسير التحفيزي للسوائل، التكسير الهيدروجيني |
| زسم-5 | 5.1–5.6 أنغستروم | 20–1500+ | الألكلة، تحويل الميثانول إلى بنزين |
| كلينوبتيلوليت (طبيعي) | 3–7 أنغستروم | 4-6 | معالجة المياه، علف الحيوانات، مكافحة الروائح |
6. دليل الشراء
| طلب | النوع الموصى به |
|---|---|
| تجفيف الغازات/السوائل | 3أ أو 4أ |
| توليد الأكسجين (PSA) | 5A أو 13X |
| تكرير البترول (FCC) | الزيوليت Y |
| التحفيز البتروكيميائي | زسم-5 |
| إزالة مياه الصرف الصحي / الأمونيا | كلينوبتيلوليت |
| مُنظف البناء | مسحوق الزيوليت 4A |
فحوصات الجودة: اطلب تحليل حيود الأشعة السينية (التبلور)، ومساحة سطح BET، وتحليل المعادن الثقيلة للاستخدام في الأغذية/الأعلاف.
7. الأسئلة الشائعة
س: الطبيعي مقابل الصناعي – أيهما أفضل؟
المواد الطبيعية = أرخص، ومناسبة لمعالجة المياه والزراعة. المواد الاصطناعية = مسامات موحدة، ونقاء أعلى، وأفضل للتكرير وفصل الغازات.
س: كيف يمكن تجديد الزيوليت؟
حرارياً: التسخين عند 200-350 درجة مئوية لإزالة الماء/الجزيئات الممتصة.
المعالجة الكيميائية: اغسل بمحلول كلوريد الصوديوم أو محلول حمضي لاستعادة قدرة التبادل الأيوني.
س: هل الزيوليت آمن كعلف للحيوانات؟
نعم، يُعتبر الكلينوبتيلوليت مادة آمنة عموماً (GRAS) في العديد من البلدان كمادة رابطة للسموم الفطرية. ويتطلب ذلك إجراء اختبارات للكشف عن المعادن الثقيلة (الرصاص، الزرنيخ، الكادميوم).
س: ما هي مدة الصلاحية؟
يدوم لفترة غير محددة إذا تم تخزينه جافاً في عبوات محكمة الإغلاق. يُحفظ بعيداً عن الرطوبة والمواد العضوية.
8. التسليم والخدمة
التعبئة والتغليف: أكياس سعة 25 كجم، أكياس كبيرة سعة 500-1200 كجم
مدة الإنتاج: من 7 إلى 15 يومًا
الوثائق: شهادة التحليل، صحيفة بيانات سلامة المواد، تقرير حيود الأشعة السينية
الشهادات: ISO 9001 (تختلف حسب المورد)
