زيوليت (طبيعي وصناعي) CAS: 1318-02-1
زيوليتهو معدن ألومينوسيليكاتي بلوري دقيق المسام ذو بنية تشبه القفص توفر مساحة سطحية عالية وأحجام مسام موحدة. يعمل بشكل أساسي كمبادل أيوني (تليين الماء)، ومنخل جزيئي (فصل الغازات وتجفيفها)، ومحفز حمضي صلب، وأبرز استخداماته في تكرير البترول للتكسير الحفزي.
1. نظرة عامة
الزيوليتات هي ألومينوسيليكات دقيقة المسام تعمل كمناخل جزيئية، حيث تمتص الجزيئات بشكل انتقائي حسب الحجم والقطبية. كما تعمل كمبادلات أيونية ومحفزات. تتوفر في أشكال طبيعية (كلينوبتيلوليت) واصطناعية (زيوليت A، Y، ZSM-5).
2. الميزات الرئيسية
تأثير المنخل الجزيئي – مسام موحدة (3–10 أنجستروم)
قدرة عالية على التبادل الأيوني – تلتقط NH₄⁺ والمعادن الثقيلة
مساحة سطحية عالية – 300–700 م²/جم
ثبات حراري – الدرجات الاصطناعية تتحمل درجات الحرارة العالية
قابل لإعادة الاستخدام والتجديد
3. المواصفات الرئيسية
| معلمة | القيمة النموذجية | شرح |
|---|---|---|
| حجم المسام | 3 أنجستروم، 4 أنجستروم، 5 أنجستروم، 10 أنجستروم (13X) | يحدد الجزيئات التي يمكنها الدخول. |
| نسبة SiO₂/Al₂O₃ | 2–500+ | أعلى = كاره للماء ومستقر؛ أقل = تبادل أيوني أعلى. |
| مساحة السطح BET | 300–700 م²/جم | مساحة أعلى = مواقع امتصاص أكثر. |
| البلورية | ≥85% | يشير إلى السلامة الهيكلية. |
| الكثافة الظاهرية | 0.45–0.80 جم/مل | يؤثر على التعبئة والنقل. |
4. التطبيقات
| منطقة | الاستخدامات |
|---|---|
| تكرير البترول | التكسير التحفيزي المائع (زيولايت Y)، الألكلة (ZSM-5) |
| فصل الغازات | O₂/N₂ (5A)، إزالة CO₂ (13X)، التجفيف (3A/4A) |
| معالجة المياه | إزالة المعادن الثقيلة، التقاط NH₄⁺، تليين المياه |
| زراعة | محسن التربة، رابط السموم الفطرية، سماد بطيء الإطلاق |
| المنظفات | عامل بناء (زيولايت 4A) يحل محل الفوسفات |
| التحكم في الروائح | فضلات القطط، مزيلات روائح الثلاجة |
5. مقارنة النوع
| يكتب | حجم المسام | SiO₂/Al₂O₃ | أفضل ل |
|---|---|---|---|
| زيولايت 3A | 3Å | ~2 | تجفيف الهيدروكربونات غير المشبعة |
| زيولايت 4A | 4Å | ~2 | المنظفات، التجفيف، إزالة ثاني أكسيد الكربون |
| زيولايت 5A | 5Å | ~2 | أكسجين PSA، فصل البارافين |
| زيولايت 13X | 10Å | 2.5–3 | إزالة ثاني أكسيد الكربون بكميات كبيرة، امتزاز الجزيئات الكبيرة |
| زيولايت Y | 7.4Å | 5–500+ | محفزات FCC، التكسير الهيدروجيني |
| ZSM-5 | 5.1–5.6 أنجستروم | 20–1500+ | الألكلة، تحويل الميثانول إلى بنزين |
| كلينوبتيلوليت (طبيعي) | 3–7 أنجستروم | 4–6 | معالجة المياه، تغذية الحيوانات، التحكم في الروائح |
6. دليل الشراء
| طلب | النوع الموصى به |
|---|---|
| تجفيف الغازات/السوائل | 3A أو 4A |
| توليد الأكسجين (PSA) | 5A أو 13X |
| تكرير البترول (FCC) | زيولايت Y |
| الحفز البتروكيميائي | ZSM-5 |
| معالجة مياه الصرف / إزالة الأمونيا | الكلينوبتيلوليت |
| عامل بناء المنظفات | مسحوق زيو لايت 4A |
فحوصات الجودة: طلب تحليل XRD (البلورية)، مساحة السطح BET، وتحليل المعادن الثقيلة للاستخدام في الأغذية والأعلاف.
7. الأسئلة الشائعة
سؤال: طبيعي أم صناعي – أيهما أفضل؟
الطبيعي = أرخص، جيد لمعالجة المياه والزراعة. الصناعي = مسام موحدة، نقاء أعلى، أفضل للتكرير وفصل الغازات.
سؤال: كيف يتم تجديد الزيولايت؟
حراري: التسخين عند 200–350 درجة مئوية لطرد الماء/الجزيئات الممتزة.
كيميائي: الغسل بمحلول NaCl أو حمض لاستعادة قدرة التبادل الأيوني.
سؤال: هل الزيولايت آمن لتغذية الحيوانات؟
نعم، الكلينوبتيلوليت معترف به عمومًا كآمن (GRAS) في العديد من البلدان كمادة رابطة للسموم الفطرية. يتطلب اختبار المعادن الثقيلة (الرصاص، الزرنيخ، الكادميوم).
سؤال: ما هي مدة الصلاحية؟
غير محدد إذا تم تخزينه جافًا في حاويات محكمة الإغلاق. يُحفظ بعيدًا عن الرطوبة والمواد العضوية.
8. التسليم والخدمة
التعبئة: كيس 25 كجم، كيس سائب 500–1200 كجم
مدة التسليم: 7–15 يومًا للإنتاج
الوثائق: شهادة التحليل، صحيفة بيانات السلامة، تقرير حيود الأشعة السينية
الشهادات: ISO 9001 (تختلف حسب المورد)
