Zeolit se těží i na Slovensku
Pod pojmem katalýza si většina z nás představí nějaký složitý chemický proces čištění či štěpení vlivem katalyzátorů. Pro označení látky, která svou přítomností umožňuje určitou chemickou reakci, která by jinak nenastala, se obecně používá termín katalyzátor. A takovou látkou může být po vhodné úpravě i zeolitový mineral klinoptilolit. Kromě odborníků si však málokdo do hloubky uvědomuje, že katalytické procesy jsou nezbytnou podmínkou naší vlastní existence. Stovky různých enzymů produkovaných živou hmotou pomáhá v organismech provádět katalytické chemické reakce, které jsou podstatou života.
Přírodní zeolit klinoptilolit jako katalyzátor
Člověk však využívá katalýzu i vědomě k tomu, aby si upravil potravu, získal různé chemické výrobky a ušlechtilá paliva a zlepšoval životní prostředí. Dnes můžeme pozorovat rozšiřování využití katalytických metod chemických přeměn surovin na žádané produkty. Moderní plynárenství používá katalyzátory na úpravu topných plynů. I při odstraňování jedovatého oxidu uhelnatého nebo při výrobě plynu z ropy. Čištění výfukových plynů z motorových vozidel je založeno na katalytické oxidaci škodlivin. Katalytické materiály na bázi přírodního klinoptilolitu nacházejí své uplatnění i v této průmyslové sféře.
Jsou vlastnosti klinoptilolitu tak výjimečné?
Přírodní zeolit je složitý vodnatý hlinitokřemičitan s komplikovanou krystalickou strukturou. Ze zeolitových minerálů nejčastějším a nejrozšířenějším je právě klinoptilolit, který je vhodným adsorpčním nebo katalytickým substrátem. Jeho četné praktické využití jsou v podstatě založeny i na těchto vlastnostech přírodního zeolitu: reverzibilní schopnost hydratace a dehydratace, velká kapacita iontové výměny, vysoká schopnost sorpce určitých plynů, odolnost vůči agresivním látkám a vysoká tepelná stabilita, výjimečné katalytické vlastnosti a relativně nízká hustota zeolitových krystalů.
Klinoptilolit s modifikovanými povrchovými vlastnostmi
Zeolit – klinoptilolit
Vzhledem k vysoké tepelné stabilitě krystalové struktury je přírodní klinoptilolit používán v katalytických reakcích při oddělování dusíku od metanu. V tomto technologickém procesu vhodně upravený dehydratovaný klinoptilolit vykazuje vysokou selektivitu a katalytickou účinnost. Experimentálně byly testovány katalytické vlastnosti klinoptilolitu úpravou jeho povrchu kalcinací při různých teplotách. Katalytická aktivita klinoptilolitu tepelně a následně chemicky ošetřena byla studována s cílem snížení toxických složek a škodlivých plynů, které jsou produkovány činností spalovacích motorů. Množství jiných příkladů použití klinoptilolitu jako katalyzátoru lze nalézt ve vědecké literatuře.
Úprava struktury a složení přírodního zeolitu
Chemickou úpravou lze struktura nebo složení přírodního klinoptilolitu modifikovat velkým množstvím technologických možností a postupů. Uplatňovaných a realizovaných v souladu s tím, jaké zásadní praktické aplikace těmito změnami povrchových vlastností klinoptilolitu jsou sledovány. Mezi nejznámější používané technologické a úpravárenské postupy patří hlavně dealuminizace, vliv různých iontoměničových substancí, adsorpční procesy, aplikace aminů a povrchově aktivních kationtů či modifikace povrchu klinoptilolitu izomorfní substitucí.
Katalytické vlastnosti klinoptilolitu
Tyto vlastnosti jsou silně závislé na poměru Si/Al. Snížení obsahu hliníku se podstatně projeví zlepšenými katalytickými vlastnostmi. Katalytický materiál různých Si/Al poměrů na bázi klinoptilolitu lze dosáhnout jeho chemickou úpravou, hydrotermální úpravou nebo aplikací kombinovaných fyzikálních a chemických metod. Více info ZDE.
