Zčiatok tohto článku nájdete tu.

Čo sú to tie prírodné zeolity?

Prírodné zeolity sú z geologického pohľadu zložité vulkanicko-sedimentárne horniny. Obsahujú teda niekoľko minerálov a horninových prímesí. Najpodstatnejšiu prítomnosť a dôležitosť ale v tejto hornine majú minerály skupiny zeolitov (ako napr. analcim, chabazit, klinoptilolit, mordenit, heulandit, stilbit). Sú to po chemickej stránke zložité vodnaté alumokremičitanové minerály, ktorých kryštálová mriežka je budovaná štvorstenmi hliníka Al₂O₃ a kremíka SiO₂. Zaujímavá je prítomnosť molekúl vody H₂O v kryštálovej štruktúre týchto minerálov. Buď voľnej alebo štruktúrne viazanej. Molekuly vody sú zadržiavané v medzerách či voľných mikropriestoroch medzi jednotlivými stavebnými prvkami štruktúrnej mriežky zeolitov. A práve v tom je ich výnimočnosť a jedinečnosť medzi minerálmi (ich sorpčné, výmenné či katalytické vlastnosti).

Mnohé súčasné moderné štúdie naznačujú, že prírodné zeolity majú výnimočnú schopnosť inaktivovať niektoré blokujúce látky alebo prípadne majú aj schopnosť uvoľňovať ióny, ktoré pôsobia na anaeróbny proces kvasenia rôznych substrátov v pozitívnom smere.

Upravený klinoptilolit ako kompozitný adsorpčný nosič

V ostatnom desaťročí sa realizovalo niekoľko detailných výskumov s cieľom podrobne študovať adsorpčné schopnosti a vlastnosti zložitých (kompozitných) adsorbentov na báze domáceho prírodného klinoptilolitu (ťaží sa a spracováva sa na známom ložisku Nižný Hrabovec na východom Slovensku).

Kompozitné (zložené) materiály sú vytvorené z dvoch alebo viacerých chemických, príp. štruktúrou rozdielnych zložiek. Tá prvá zložka je označovaná ako matrica (kovová, keramická, polymérna), pričom ostatné zložky vytvárajú fázu diskontinuálnu (v matrici rozptýlenú). Spravidla takmer vo všetkých prípadoch kompozitných materiálov ide o zlepšenie pôvodných vlastností primárnej fázy. V prípade prírodných zeolitov je to hlavne štúdium zamerané na adsorpčnú kapacitu minerálu klinoptilolit.

Samotný prírodný zeolit je v zmysle tejto definície už v pôvodnej forme kompozit. Je to podložené jeho multipórovitosťou ako aj viacfázového minerálneho zloženia. V zmysle najnovšej klasifikácie sú zeolity makromolekulárne klatráty, resp. inkluzívne zlúčeniny, ktoré sú svojou mikropórovitosťou a sieťou početných kanálikov schopné pohlcovať iné, tzv. hosťujúce látky v ich kryštálovej mriežke. Adsorpčne viazané molekuly látok , tzv. infraštruktúrne klatráty, podliehajú len slabým medzi molekulárnym interakciám. Môžu byť teda ľahko uvoľňované z vonkajšieho skeletu kryštálov zeolitov.

Ak vás článok zaujal, prečítajte si aj pokračovanie.