Zeoliții

Extras din referat Cum descarc?

Interesul pentru acesti componenti mineralogici naturali vine din aplicabilitatea lor in foarte multe domenii de activitate intre care cea mai importanta este utilizarea lor in protectia mediului. Ca minerale fac parte din grupa mare a silicatilor, fiind caracterizati in urma cu peste 200 ani, ca si curiozitati mineralogice cu importanta doar muzeistica. Protectia mediului, in etapa actuala de dezvoltare economica mondiala, in care produsele industriale sintetice au invadat lumea, impune masuri complexe de apelare la materii prime nepoluante si mai ales la cele naturale cu proprietati depoluante si regenerabile. Zeolitii sunt aluminosilicati hidratati ai metalelor alcaline sau alcalino-pamantoase (Na, K, Ca, Mg), naturali sau sintetici. Ei fac parte, alaturi de feldspati din grupa tectosilicatilor. Raportul O/ (Si+Al) este intotdeauna egal cu 2, iar raportul SiO2/Al2O3>=2. Tectosilicatii reprezinta o categorie de silicati (minerale care au o structura atomica bazata pe tetraedrii de SiO4), cu structura tridimensionala. In structura reticulara a tectosilicatilor atomul de oxigen este legat de doua grupari tetraedrice simultan, in forma de carcasa. Coombs et al.1 Definesc zeolitii ca fiind substante cristaline cu structura caracterizata de oretea de tetraedrii inlantuiti, fiecare constand din 4 atomi de oxigen, care inconjoara un cation de Si4+ sau Al3+.
Aceasta retea contine goluri sub forma de canale, ocupate in mod obijnuit de moleculele de apa sau de cationi interschimbabili extra-retea. Canalele sunt suficient de largi pentru a permite trecerea si a unor ioni cu raza ionica mai mica decat a acestora. In cazul zeolitilor, ei se deshidrateaza in general sub 400o C, procesul fiind in mare parte reversibil. Dupa deshidratare, zeolitul devine extrem de receptiv pentru a primi alte molecule in spatiile libere astfel create in structura mineralului.
Denumirea de ,,zeolit" provine din combinarea cuvintelor grecesti ,,zeo"=a fierbe si ,,lithios"=piatra. In ,,Tratatul de Mineralogie" aparut in 1801, Rene-Just Hauy (1734-1822)2, a prezentat 3 specii de zeoliti: laumontitul,stilbitul,chabazitul. Ele se gasesc si in cavitatile rocilor vulcanice. Inca din secolul XIX au fostobservate proprietatile de schimbatori de ioni ale zeolitilor. In 1850 s-a pus in evidenta de catre J. T. Way,2 inlocuirea ionilor de Na+ din zeoloti cu ioni de Ca2+ si Mg2+ din solutie. Primele utilizari la scara industriala ca site moleculare a zeolitilor au constat in separarea amestecurilor de gaze sau lichide. In 1948 au fost realizati primii zeoliti artificiali prin sinteza hidrotermala. Un aport deosebit la cunoasterea acestora si-au adus scolile de specialitate din Italia, Ungaria si Bulgaria, acre au organizat reuniuni ale specialistilor in cadrul conferintelor periodice sub egida ICNZ (International Committee on Natural Zeolites). Participarea specialistilor din Rusia, Turcia, Grecia, Serbia, Romania, Germania, Anglia sau Franta a contribuit la cunoasterea mai detaliata a proprietatilor si posibilitatilor de valorificare economica a zeolitilor. In Romania se gasesc zeoliti ca: natrolit, laumontit, analcim, meyolit, chabzit, stilbit, heulandit si gmelenit in rocile vulcanice din tara noastra. 
I.1 MINERALOGIE
Prin definitie zeolitii sunt minerale alumino-silicatate, hidratate cu cationi alcani si alcalino-pamantosi. Ei fac parte din clasa silicatilor, subclasa cu retele tridimensionale continue de tetraedri. Zeolitii naturali se gasesc sub forma de cristale ideomorfice de diferite marimi. Ei pot fi translucizi, incolori, albi, colorati in nuante deschise, culoare datorata impuritatilor fin dispersate, in special oxizi si hidroxizi de fier si mangan. Ei au o duritate si densitate mica, ea variaza intre 3.5-5.5, iar greutatea specifica intre 2-2.47. Se topesc usor la suflator, cu gonflare. In functie de morfologie si structura zeolitii se impart in trei grupe:
1.Grupa natrolitului: structuri de tip lant, avand forme fibroase sau cristale prismatice sub forma de ace.
2.Grupa heulanditului: structuri lamelare, prismatice, cristalele fiind plate, netede sau tabulare.
3.Grupa zeolitilor cu structuri izometrice, dezvoltate tridimensional.
Dimensionarea mica a cristalelor face dificila examinarea lor cu ajutorul microscopului optic polarizant (figura 1). Datorita microscopiei electronice (figura 2) forma, habitatul, dimensiunea si relatiile spatiale dintre constituentii minerali pot fi observate fara a distruge agregatul mineral, practic se poate obtine o buna reprezentare tridimensionala a probei.
Figura. 1 Cristale de clinoptilolit (imagine la microscopul optic)
Figura.2 Cristale de clinoptilolit 
(imagine la electrono-microscopica)
Analize termice 
Eliminarea treptata a apei din zeoliti se realizeaza in mod continuu iar dupa eliminarea acesteia are loc procesul de rehidratare, dovada ca nu a fost afectata structura cristalina.
1.2 GENEZA
Zeolitii sunt minerale poligenetice, putandu-se forma, in conditii specifice atat in mediul magmatic -hidrotermal cat si in mediile sedimentare si in cele metamorfice.
- Domeniul magmatic.
Prezenta zeolitilor in asociatiile rocilor magmatice este determinata de cristalizare in etapa tardiva de diferentiere a solutiilor hidrotermale. Cele mai frecvente asociatii cu zeoliti in roci magmatice, se intalnesc in fazele extruzive, petrografic in bazalte, andezite, dacite si riolite.
- Domeniul sedimentar:
Asociatiile zeolitice se formeaza in urma reactiilor dintre apa si roca.
Ele se clasifica in:
-sisteme inchise-lacuri cu apa sarata, vechi sau contemporane, prin diageneza materialului piroclastic;
-sisteme deschise- materialele supuse zeolitarii sunt tot de natura vulcanica dar se afla si sub influenta apelor meteoritice care alimenteaza bazinul de sedimentare.
-sisteme marine: formarea zeolitilor se realizeaza in sedimentare superficiale, la o temperatura scazuta.
Solurile si depozitele alcaline sunt susceptibile zeolizarii din regiunile semiaride cu soluri saline-alcaline. In sistemele deschise, zonalitatea pe verticala este si mai evidenta, asociatiile zeolitice fiind determinate, compozitional de caracteristicile apelor meteoritice, de infiltratie.
- Domeniul metamorfic
In jurul unei temperaturi de 300 grade C se formeaza asociatia specifica faciesului sisturilor verzi. Sub aceasta temperatura insa, nu toate asociatiile realizate pot fi atribuite diagnezei.
Metamorfismul de ingropare este caracterizat prin roci slab sistuase. El se dezvolta in zonele cu bazine sedimentare puternice si rapid subsisdente cu caracter puternic isochimic, nesupuse stresului.
In metamorfismul fundurilor oceanelor, faciesul zeolitic a fost confirmat in urma unor cercetari, facute pentru fundamentarea conceptiei tectonicii globale, in zona oceanelor Atlantic si Indian.

Fisiere in arhiva (1):

 Zeolitii.doc