Zeolitas y compuestos de intercalacion

ZEOLITAS

DEFINICION

Zeolitas son minerales volcánicos naturales con un gran numero de características que lo hacen único..Las zeolitas se formaron cuando la ceniza volcánica se deposito en lagos antiguos alcalinos. La interacción de la ceniza volcánica con las sales del agua de los lagos produjo la alteración de la ceniza produciendo distinto tipo de materiales de zeolita.

Las zeolitasson aluminosilicatos con cavidades de dimensiones moleculares de 8 a 10 angstrom. Contienen iones grandes y moléculas de agua con libertad de movimiento, para así poder permitir el intercambio iónico.

En 1756, el minerólogo sueco Axel Fredrick Cronstedt descubrió que la estibita, un mineral natural, perdía el agua al calentarse de manera visible (salian burbujas), y llamo esta clase demateriales como zeolitas por el nombre griego clásico que significa "piedra que hierve".

COMPOSICION Y ESTRUCTURA
La formula general de la composición de una zeolita es:
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y].mH2O
Donde los cationes M de valencia n neutralizan las cargas negativas del esqueleto estructural del aluminosilicatos.

ARMAZON ESTRUCTURAL
Las unidades de construcción primaria son [SiO4]4- y [AlO4]5-(tetraedros) unidos por compartimiento de vértices a través de puentes de oxigeno. Los tetraedros pueden unirse compartiendo dos, tres o los cuatro vértices(a través de un puente de oxigeno que no es lineal).la distribución de silicio y aluminio en la estructura crea un desequilibrio eléctrico, y para preservar la neutralidad eléctrica total es necesario cada tetraedro de [AlO4] con una cargapositiva, de lo cual se encargan los cationes intercambiables. Un anillo es la cavidad que es rodeada por los tetraedros.

RELACIÓN SI/AL
Si cambia la relación de Si/Al de una zeolita también cambia su contenido catiónico, al disminuir el número de átomos de aluminio habrá menos cationes intercambiables.

CAVIDADES Y CANALES
La gran importancia de las zeolitas radica, en el conjunto de cavidades oporos vinculados para formar un sistema de canales por toda la estructura, estas cavidades pueden adsorber especies bastante pequeñas.
Un factor de control para la adsorción es el tamaño de la abertura del poro hacia el interior del canal es decir el tamaño del anillo.
|ZEOLITA |Nro. de tetraedros del anillo |Diámetro de la ventana(pm) |Diámetro de la cavidad(pm) ||Sodalita |4 |260 | |
| | | |1140 |
|Zeolita A |8 |410 | |
|Erionita A|8 |360x520 | |
|ZSM-5 |10 |740 | |
| | | |1180 |
|Faujasita |12|670x700 | |
|Mordenita |12 |290x570 | |

CATEGORÍAS PRINCIPALES:

a) túneles en una dirección única, cristales fibrosos

b) túneles con dos direcciones dispuestas en planos, cristales laminares

c) túneles en tresdirecciones, en cuyo caso hay enlace fuerte en las tres direcciones

Tipos principales:

• Chabazita
• Clinoptilolita
• Hormatoma
• Mordenita
• Estilbita
• Morolenita
• Thomsonita
• Huelandita
• Laumantita
• Natrolita

Ventajas de la zeolita natural
Los filtros de arena eliminan partículas de un tamaño de hasta 40 micras. Los filtros de zeolita...