1. LES ZEOLITES
Mario Gonzàlez Díaz
Tutora: Assumpció Niubò Bosch
2. ÍNDEX
PART TEÒRICA
1. INTRODUCCIÓ A LES ZEOLITES
2. PROPIETATS
3. UTILITATS
PART PRÀCTICA
1. SÍNTESI DE ZEOLITES
2. DETERMINACIÓ DE LA CAPACITAT
D’INTERCANVI IÒNIC
4. 1.INTRODUCCIÓ A LES ZEOLITES
1.1. QUÈ SÓN?
Les zeolites són aluminosilicats hidratats
molt cristal·lins. La seva fórmula general
és:
Mex/n(AlO2)x(SiO2)y·mH2O
Van ser descobertes l’any 1756 per A.
Fredik Cronstedt.
5. 1.INTRODUCCIÓ A LES ZEOLITES
1.2. ESTRUCTURA
La seva estructura es basa en una xarxa
tridimensional amb tetraedres de SiO4 i
AlO4, anomenats estructures primàries.
Alumini
Silici
Oxigen
6. 1.INTRODUCCIÓ A LES ZEOLITES
Les estructures primàries s’enllacen
entre elles gràcies als oxígens dels
vèrtexs, formant les estructures
secundàries.
7. 1.INTRODUCCIÓ A LES ZEOLITES
Les estructures secundàries, a la seva
vegada, s’enllacen entre elles formant
les estructures terciàries.
8. 1.INTRODUCCIÓ A LES ZEOLITES
Durant la formació de les zeolites es
generen cavitats a l’interior de
l’estructura secundària, que
posteriorment formen els anomenats
canals a l’interior de l’estructura
terciària.
9. 2.PROPIETATS
Adsorció: Quan les zeolites perden
l’aigua d’hidratació tenen una gran
capacitat d’adsorció selectiva de
qualsevol molècula que pugui penetrar
els seus canals.
10. 2.PROPIETATS
Intercanvi iònic: Les zeolites presenten
la capacitat d’intercanviar els seus
cations per altres del medi.
2
11. 2.PROPIETATS
Activitat catalítica: Les zeolites són els
catalitzadors més utilitzats a nivell
mundial.
12. 3.UTILITATS
3.1. APLICACIONS DOMÈSTIQUES
Tractament d’aigües residuals
La propietat d’intercanvi iònic permet a
les zeolites netejar aigües residuals,
intercanviant, per exemple, NH3 o
metalls pesants. Per aquest motiu, són
un dels principals components de moltes
depuradores.
13. 3.UTILITATS
Fabricació de detergents
La propietat d’intercanvi iònic fa que les
zeolites s’utilitzin en la fabricació de
molts detergents. La seva funció és la
de disminuiar la duresa de l’aigua
14. 3.UTILITATS
Tractament de la femta: Les zeolites naturals
s’utilitzen per controlar els mals olors que es
generen a les granges de cultiu intensiu.
Eliminació d’amoníac a les piscifactories: La
capacitat d’adsorció d’amoníac de les zeolites
naturals fa que siguin una forma natural i molt
efectiva de controlar els nivells d’amoníac
generats a les piscifactories.
15. 3.UTILITATS
Fabricació de fertilitzants d’alliberació
lenta: Gràcies a la seva estructura,
carregada negativament, les zeolites
poden actuar com a fertilitzants
d’alliberació lenta, alliberant lentament
ions afegits prèviament.
16. 3.UTILITATS
3.2. APLICACIONS INDUSTRIALS
Separació d’hidrocarburs
El procés de separació d’hidrocarburs es basa en
l’estructura interna de les zeolites. Els seus canals
interns, que només deixen passar molècules d’una
certa grandària, permeten separar, per exemple, el
butà normal o n-butà del seu isòmer, el i-butà.
17. 3.UTILITATS
Obtenció de benzina a partir de metanol
Les zeolites participen en el procés
d’obtenció de benzina a partir de
metanol, principalment com a
catalitzador de les reaccions químiques.
18. 3.UTILITATS
Separació de cations
Assecat de gasos
24. 2.DETERMINACIÓ DE LA
CAPACITAT D’INTERCANVI IÒNIC
Mostra % % de disminució
Aigua de Valls 4.02 · 10-3 mols Ca2+/ L
H2O Valls
Dissolució CaCl2 3.68 · 10-3 mols Ca2+/ L
diss. CaCl2
Aigua de Valls (30min) 2.78 · 10-3 mols Ca2+/ L 30,85%
H2O
Aigua de Valls (4h) 1.83 · 10-3 mols Ca2+/ L 54,48%
H2O
Dissolució CaCl2 (30min) 3.32 · 10-3 mols Ca2+/ L 9,78%
diss. CaCl2
25. CONCLUSIÓ
Les zeolites són uns minerals molt
importants actualment.
Les zeolites presenten la propietat
d’intercanvi iònic.
La propietat d’intercanvi iònic es dóna,
bàsicament, en els primers minuts de
reacció.
