تاریخچه،خواص،مزایا و معایب زئولیت

شیمی
دانلود مقاله رشته شیمی تاریخچه،خواص،مزایا و معایب زئولیت مقدمه: یكی از روش های مناسب و مقرون به صرفه در تثبیت شیمیایی (غیرمتحرك كردن عناصرسنگین )، استفاده از كانی های دارای ظرفیت جذب زیاد و قدرت آزادسازی كم می باشد (حمید پور و همکاران، 2010). زئولیت ماده ای مناسب جهت تثبیت شیمیایی می باشد (انصاری مهابادی و همکاران، 2007).زئولیت نوعی از آلومینوسیلیكاتهای متخلخل با بار منفی است که کارایی آن ها وابسته به ظرفیت تبادل کاتیونی و میزان منافذ ریز آن هاست (انصاری مهابادی و همکاران، 2007؛ محمدی ثانی و همکاران، 1390). این کانی دارای ساختار مولكولی تتراهیدرال بوده كه به وسیله اتم های اكسیژن به هم متصل شده اند. زئولیت ها کریستال هایی آب دار از عناصر گروه II و I جدول تناوبی به خصوص سدیم، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، استرانسیم و باریم هستند (حسینی ابری و همکاران،2007)، که از نظر کریستالوگرافی دارای فرمول سلول واحدی به صورت زیر می باشند: Mx / n [(Al2O3 )x (SiO2 )y ].WH2O که در آن M: کاتیون قلیایی یا قلیایی خاکی با ظرفیت n، W: تعداد مولکول های آب و (x+y) بیانگر تعداد چهاروجهی های سلول واحد می باشد (حسینی ابری و همکاران، 2007). زئولیت ها بزرگترین گروه تكتوسیلیكات ها را تشكیل می دهند و 35 نوع توپولوژی مختلف در آنها شناسایی شده است كه احتمالاً انواع بیشتری نیز وجود خواهد داشت. این كانی ها دربردارنده مقدار زیادی آب هستند و سختی آنها از 5/3تا 5/5 و جرم حجمی آن ها از 2 تا 4/2 گرم بر سانتیمتر مکعب متغییر است (قربانی و اکبری شمسی خان، 1386). ساختار آنها از SiO4-4 و AlO4-5 تشكیل شده كه به واسطه اتم های اكسیژن به هم متصل شده اند. جایگزینیSi4+ به وسیله Al3+ در تتراهیدرال ها باعث ایجاد بار منفی و ظرفیت تبادل كاتیونی بالا در آنها شده است (محمدآبادی و همکاران، 2009؛ ملکی و همکاران، 1390). زئولیت ها دارای حفره ها و کانال هایی با ابعاد 10-3 آنگستروم بوده که در داخل آنها 20-10 درصد آب وجود دارد (ملکی و همکاران، 1390). ابعاد حفرات و کانال های هر زئولیت از مشخصه های آن می باشد که باعث ایجاد پدیده جذب گزینشی یعنی جذب یک یون یا مولکول خاص در حضور گونه های دیگر می شود (حسینی ابری و همکاران، 2007 ). وجود این ساختمان در زئولیت به آن ها اجازه می دهد تبادل کاتیونی را با ظرفیت بین meq/g 2/13-4/73 داشته باشد (ملکی و همکاران، 1390). از خصوصیات بارز زئولیت ها قابلیت آن ها در دهیدراسیون برگشت-پذیر و همچنین تبادل کاتیون ها بدون تغییر ساختمانی است (حسینی ابری و همکاران، 2007). زیرا اسکلت ساختاری زئولیت ها شامل کانال-ها و حفره هایی است که کاتیون ها و مولکول های آب در آنها جای می-گیرند و تحرک این کاتیون ها هیچ گونه تغییری را در شبکه ساختاری آن به وجود نمی آورد. ویژگی های فوق سبب شده که زئولیت ها به عنوان جاذب مطلوبی برای حذف انواع فلزات سنگین مطرح شوند (ملکی و همکاران، 1390). برخی از مطالعات نشان می دهد که زئولیت ها سبب افزایش تشکیل اکسیدها، رسوب های کربنات- فلز و کمپلکس هایی می شود که باعث کاهش حلالیت فلزات می شود (شی و همکاران، 2009). کلمات کلیدی: تاریخچه زئولیت خواص زئولیت مزایا زئولیت معایب زئولیت فهرست مطالب -9 زئولیت 1 1-2-9 معرفی زئولیت 1 2-2-9 تاریخچه کشف زئولیتها 3 3-2- 9 طبقه بندی زئولیتها 3 به طور کلی محیطهای پیدایش زئولیتها را به این صورت میتوان طبقه بندی نمود: 4 5-2- 9 ذخایر زئولیت در ایران 5 6-2- 9 خواص زئولیتها 5 1- 6 -2-9 جذب و حذف فلزات سنگین و نیمه سنگین از محیط 6 7-2-9 معایب زئولیتهای طبیعی 7 منابع 8