Zeoliittiset

Zeoliittiset, eli zeolitit, ovat alumiini-silikaattimateriaaleja, joiden kiderakenne muodostuu toisiinsa liittyneistä SiO4- ja AlO4-tetraedreistä. Näiden tetraedreiden muodostama mikroporinen kehikko tarjoaa säännöllisiä huokoloita, joihin mahtuu vesimolekyylejä sekä pieniä molekyylejä. Verkon negatiivinen varaus johtuu AlO4-ryhmien tilasta, ja varaus tasapainotetaan ulkoisilla kationeilla (kuten Na+, K+, Ca2+). Tämä antaa zeoliiteille korkean ioninvaihtokyvyn, suurta pinta-alaa ja tarkasti hallitut pienikokoiset huokoset, jotka mahdollistavat erityisen selectiivisen adsorption.

Zeoliitteja voidaan luokitella luonnonzeoliitteihin ja synteettisiin zeoliitteihin. Luonnonzeoliitteja esiintyy sedimentaarisissa ja vulkanisissa kivissä; esimerkkejä ovat clinoptiloliitti, mordeniitti ja chabaziti. Synteettiset zeoliittiset materiaalit suunnitellaan tiettyjen rakenteiden ja Si/Al-suhteiden saavuttamiseksi, ja niihin kuuluvat muun muassa FAU-tyypin faujasiit (X/Y), MFI-tyypin ZSM-5 sekä LTA-tyyppiset rakenteet.

Käyttökohteet kattavat veden pehmennyksen ja jätevesien esikäsittelyn ioninvaihtokenttien avulla, katalyyttiset reaktiot öljy- ja kemianteollisuudessa sekä kaasujen erotus ja puhdistus. Zeoliitteja hyödynnetään myös ympäristötekniikassa esimerkiksi hajujen ja haitallisten aineiden erottelussa.

Historia: Zeoliittien nimi juontuu Cronstedtin 1700-luvulla tekemästä havainnosta; hän nimesi mineraalit zeoliiteiksi vuonna 1756.