Vừa qua hai nhà máy sản xuất zeolite tại Quảng Bình, Cần Thơ đã được xây dựng và đi vào hoạt động với công suất 3.000 tấn/năm, dưới dạng chuyển giao công nghệ của ĐH Bách Khoa cho địa phương. Đây là những nhà máy đầu tiên tại VN sản xuất zeolite ở quy mô công nghiệp. Như vậy, hạt Zeolite là gì? Cấu tạo và phân loại nó như thế nào, có quan trọng đối với công nghiệp và cuộc sống hay không? Tất cả sẽ được Trung Sơn chúng tôi thông tin dưới đây cho bạn một cách chi tiết nhất.
Mục lục nội dung
ZEOLITE LÀ GÌ ?
ZEOLITE là khoáng chất silicat nhôm hay còn gọi là aluminosilicat của một số kim loại có hệ thống mao quản đồng đều chứa các cation nhóm I và II.
Công thức hoá học hoàn toàn có thể màn biểu diễn như sau Mx / n [ ( AlO2 ) x ( SiO2 ) y ]. zH2O
M : kim loại hoá trị n
- y / x : tỉ số nguyên tử Si / Al, tỉ số này đổi khác tuỳ theo loại zeolite .
- z : số phân tử H2O kết tinh trong zeolit .
Hiện những hạt Zeolite có kích cỡ 1.000 – 5.000 nm và trong tương lai sẽ giảm kích cỡ hạt tới dưới mức 100 nm nhằm mục đích tạo ra vật tư nano – zeolite nhằm mục đích tăng năng lực ứng dụng của vật tư này .
SỰ HÌNH THÀNH CỦA ZEOLITE
Zeolite hoàn toàn có thể gặp ở trạng thái tự nhiên hoặc tự tạo .
Zeolite tự nhiên được hình thành từ sự kết hợp giữa đá và tro của núi lửa với các kim loại kiềm có trong nước ngầm.
Để tổng hợp zeolite nhân tạo có thể thực hiện theo 2 cách:
- Trực tiếp từ những nguồn nguyên vật liệu tự nhiên, biến tính những aluminosilicat là những khoáng phi sắt kẽm kim loại như cao lanh, bentonit .
- Tổng hợp trực tiếp từ những silicat và aluminat
CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI ZEOLITE
Cấu tạo của Zeolite
Zeolite được cấu trúc từ mạng lưới ba chiều của những tứ diện SiO4 link trong khoảng trống 3 chiều tạo thành những khối đa diện, trong đó một số nguyên tố Si được thay thế sửa chữa bằng nguyên tử Al tạo thành khối tứ diện AlO4 .Trong tinh thể zeolit, những tứ diện SiO4 và AlO4 link với nhau qua nguyên tử oxy. Không gian bên trong tinh thể gồm những hốc nhỏ được nối với nhau bằng những đường rãnh có kích cỡ không thay đổi. Nhờ mạng lưới hệ thống lỗ xốp và những đường rãnh mà zeolit hoàn toàn có thể hấp phụ những phân tử có size nhỏ hơn kích cỡ lỗ và đẩy ra những phân tử có kích cỡ lớn hơn .Vì Zeolite được tạo thành khi nhôm sửa chữa thay thế một số nguyên tử silic trong mạng lưới tinh thể của SiO4 kết tinh, nên mạng lưới tinh thể zeolit mang điện tích âm. để bảo vệ tính trung hòa về điện tích, zeolite cần có những ion dương ( cation ) để bù trừ điện tích âm dư. Trong vạn vật thiên nhiên hay ở dạng tổng hợp khởi đầu những cation đó thường là cation sắt kẽm kim loại kiềm ( Na +, K + … ) hay kiềm thổ ( Mg2 +, Ca2 + … ). Những cation này nằm ngoài mạng lưới tinh thể zeolite và thuận tiện tham gia vào những quy trình trao đổi ion với những cation khác .Chính nhờ đặc tính trên mà người ta hoàn toàn có thể biến tính zeolit và đem đến cho nó những đặc thù và ứng dụng mới trong những quy trình hấp phụ và xúc tác .
Phân loại Zeolite
STT
TIÊU CHÍ PHÂN LOẠI
ZEOLITE
1Theo nguồn gốc– Zeolite tự nhiên
– Zeolite tổng hợp
2Theo khunh hướng khoảng trống của những kênh hình thành cấu trúc mao quản– Zeolite có mạng lưới hệ thống mao quản 1 chiều .– Zeolite có mạng lưới hệ thống mao quản 2 chiều .– Zeolite có mạng lưới hệ thống mao quản 3 chiều .3Theo đường kính mao quản– Zeolite mao quản nhỏ ( đường kính 3-4 A ) .– Zeolite mao quản trung bình ( 4.5 – 6A ) .– Zeolite mao quản rộng ( 7 -> 15A ) .4Theo tỉ lệ Si / Al– Zeolite hàm lượng Si thấp ( Si / Al = 1-1. 5 : A, X ) ;– Hàm lượng trung bình ( Si / Al = 2-5 : zeolite Y, chabazit … ) .– Hàm lượng Si cao ( ZSM-5 )
ỨNG DỤNG CỦA HẠT ZEOLITE
- Ứng dụng trong việc nuôi trồng thủy hải sản đặc biệt quan trọng là nuôi thâm canh tôm, cá. Với đặc tính ưu việc đó là năng lực hấp thụ những sắt kẽm kim loại. amonia, … những chất độc tôm cá thường có trong ao nuôi, tham gia hòn đảo nước và cung ứng oxy ,
- độ pHNgoài Zeolite dùng trong thuỷ sản thì ứng dụng của vật tư này đang tiến hành vào phân bón. Lợi dụng đặc thù hấp phụ nên người ta nghiên cứu và điều tra tạo ra những loại phân bón chứa zeolite. Zeolite sẽ từ từ nhả chất dinh dưỡng trong phân bón vào đất, giúp tiết kiệm chi phí lượng phân bón, tăng độ phì nhiêu ( do là vật tư xốp nên làm xốp đất ), giữ nhiệt độ và điều hoàcho đất ( ở việt nam đất hơi chua trong khi zeolite lại có tính kiềm ) .
- Trong nghành chăn nuôi, người ta đang nỗ lực tiến hành thử nghiệm chế phẩm zeolite làm phụ gia thức ăn cho lợn và gà. Khi được trộn vào thức ăn, chế phẩm sẽ hấp phụ những chất độc trong khung hình vật nuôi, tăng năng lực kháng bệnh, kích thích tiêu hoá và tăng trưởng. Được biết zeolite không độc so với người cũng như vật nuôi .
- amoniZeolite còn được sử dụng để tách những ion sắt kẽm kim loại nặng, , những hợp chất hữu cơ ô nhiễm trong nước thải và nước hoạt động và sinh hoạt .
- Ngoài ra, đây cũng là vật tư dùng trong sản xuất cồn tuyệt đối ( do đặc thù tách nước tinh lọc của zeolite ), hoá dược và hoá chất bảo vệ thực vật .
Việc tìm ra Zeolit tự nhiên và tổng hợp được chúng đã tạo nên bước ngoặt lớn trong công nghiệp hoá học, đặc biệt trong ngành lọc hóa dầu chiếm khoảng 95% tổng lượng xúc tác. Sự ứng dụng Zeolite làm tăng cả về số lượng và chất lượng của sản phẩm dầu khí. Nó được sử dụng trong hầu hết các công đoạn quan trọng như: Cracking, Oligome hoá, Alkyl hoá, Thơm hoá các alkan, alken, Izome hóa.
- Mặc dù đã có nhiều ứng dụng và giải pháp có ích như vậy nhưng nó vẫn không dừng lại ở đó. Hiện nay, người ta đang nghiên cứu và điều tra với dự tính của họ là tạo ra những vật tư xốp có kích cỡ lớn hơn để hấp thụ chất màu trong nước thải nhuộm và những hợp chất hữu cơ phân tử lớn .
Trên đây là những thông tin mà Công ty Trung Sơn muốn gửi đến bạn. Hi vọng hoàn toàn có thể giúp bạn hiểu về khái niệm Zeolite là gì ? cũng như cấu trúc và sự hình thành của hạt Zeolite, và ứng dụng của hạt Zeolite trong đời sống hàng ngày, nếu có bất kể câu hỏi nào tương quan về Zeolite bạn vui mừng phản hồi phí dưới để chúng tôi giúp bạn nhé ! ! !
Source: https://mindovermetal.org
Category: Ứng dụng hay
