Le zeoliti



Tra i minerali più affascinanti e sorprendenti, le zeoliti vantano una numerosissima serie di applicazioni nei più disparati ambiti.
Trattasi di alluminosilicati a struttura tectosilicatica, tipici minerali secondari di rocce effusive (spec. basiche) o derivati da deposizione idrotermale o ancora originatisi per alterazione di feldspati e feldspatoidi; la presenza di zeoliti in rocce di composizione adatta è inoltre indicativa di metamorfismo regionale di basso grado (facies zeolitica). Il termine “zeolite” deriva da due parole greche il cui significato è “bollire” e “pietra”: ciò si spiega con la caratteristica tipica di questi minerali di rigonfiarsi in maniera evidente quando fondono (a causa dell’espulsione dell’acqua dai reticoli cristallini).

www.zeoinc.com

Le zeoliti sono costituite da un’impalcatura tridimensionale di tetraedri SiO4 e AlO4 che presenta ampi canali ed ampi spazi all’interno del reticolo; le grosse molecole di H2O, legate tramite legami ad idrogeno agli anioni della struttura, occupano i canali suddetti. Tutto ciò è alla base di una delle proprietà fondamentali delle zeoliti: allorché queste vengono riscaldate, l’acqua viene persa attraverso tali canali senza che vi sia un collasso della struttura (a differenza di minerali come miche ed anfiboli in cui il gruppo ossidrile OH è strettamente connesso alla struttura cristallina, di cui è parte integrante), se non a temperature superiori ai 600° C.
La reidratazione delle zeoliti è un processo assai semplice che si esplica nella nuova occupazione dei canali da parte di molecole di H2O (il grado di idratazione delle zeoliti è molto alto).
La facilità con cui avviene la disidratazione-reidratazione di questi minerali è, per esempio, alla base del loro uso come essiccanti per la rimozione di acqua da petrolio o idrocarburi gassosi.
Un’altra applicazione delle zeoliti consiste nell’adoperarle come “setacci molecolari”: allo stato disitrato, infatti, questi tectosilicati possono ospitare nei canali del reticolo altre molecole, escludendo quelle di dimensioni troppo grandi per potervi avere accesso.
Le zeoliti sono anche usate per la loro proprietà di scambio cationico: i cationi Na, K, Ca, legati debolmente all’impalcatura tetraedrica, possono essere infatti facilmente rimossi e sostituiti da altri cationi in presenza in una soluzione forte di questi ultimi. Proprio questa proprietà è sfruttata per rendere più “dolce” l’acqua: una soluzione acquosa ad elevata concentrazione di ioni Ca (acqua “dura”) viene addolcita filtrandola attraverso granuli di minerali zeolitici che tendono a cedere lo ione Na ed a incorporare lo ione Ca, sottraendolo all’acqua. La proprietà di scambio cationico è anche usata per rimuovere ioni pericolosi da scorie radioattive o lo ione ammonio da scarichi fognari.

Le proprietà catalitiche delle zeoliti sono invece sfruttate nel processo di cracking che interessa le grosse molecole di petrolio.

Profilo dell'autore

HYBRIS: femmina (ma non troppo), geofisica di professione, scrivo per diletto. Chi mi ispira? Da Nietzsche a Voltaire, dal Maestro - quello finnico - a King, passando per tutti i piccoli grandi eroi della porta accanto che rendono questo mondo migliore. Amo: il culture shock, il fango e le stelle, i concerti, le avventure ed i posti inesplorati, l'incertezza, l'umiltà superba di chi ha cuore e menti grandi, gli animi caparbi.

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  1. Veramente interessante, sarei curioso di sapere se le resine usate nei comuni addolcitori d'acqua domestici a sale sono zeoliti.

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