Применение цеолитов

Цеолиты как полезное ископаемое имеют необычайно широкую сферу использования в промышленности и сельском хозяйстве. Они применяются в нефтехимии, как осушитель газов и сред, для очистки питьевых и техничских вод, для извлечения радионуклидов, в качестве катализатора, в строительстве, для улучшения почвы, в качестве удобрения, для подкормки животных и т.д

Применение цеолитов в промышленности

Цеолиты широко применяются и в промышленности. Наиболее перспективная область их использования — очистка промышленных газов, производство моющих средств и дезодорантов. В строительной индустрии их добавляют в производство цемента стеновых материалов, теплоизоляционных изделий. Поэтому геологи называют цеолиты «самыми интеллектуальными минералами «Одной из серьезных проблем является нейтрализация выхлопов двигателей, дымовых газов, причем если дожиг СОз осуществить просто, то восстановление оксидов азота до N2 представляет сложную задачу. Перспективным оказалось нанесение Fe или Си на пентасшш с ионами РЗЭ: почти 90% NO_X превращается в Кз при 350°С. Цеолитовый наполнитель является продуктом переработки природного цеолита и представляет из себя мелкодисперсный неорганический ионообменник, позволяющий удалять из воды разнообразные примеси, в т.ч. ионы металлов, в особенности ионы жесткости. Добавка цеолитового наполнителя в рецептуры моющих и чистящих средств значительно улучшает пенообразование поверхностно-активных веществ, входящих в их состав, за счет быстрого и локального умягчения (т.е. связывания ионов жесткости) воды микрочастицами цеолита. Достаточная механическая прочность частиц цеолитового наполнителя обеспечивает великолепный эффект механического удаления загрязнений с поверхностней, но вместе с тем не допускает абразивного их повреждения. Моющие или чистящие средства на основе цеолитового наполнителя являются экологически чистыми и безвредными для природы, поскольку позволяют отказаться от таких вредных умягчающих добавок как фосфаты и т.п. Доступность, экологическая чистота и низкая стоимость цеолитового наполнителя делают его применение в производстве моющих и чистящих средств очень выгодным, Основные направления использования: молотый цеолит вводится в цемент для улучшения его свойств и для создания среды порообразования. Начиная с древности цеолитовый туф использовался в строительстве как штучный камень. В настоящее время применяется как добавка в цемент или легкий заполнитель. Температура вспучивания порядка 1200°С, однако прочность выше, чем у вспученного перлита. nike air force 1 Туф для производства пенистых и ячеистых материалов. Обломки туфа cмешиваются с доломитом и смесь подвергается автоклавному твердению. 1 2. Туф для производства пуццолановых цементов. При введении добавки связывается свободная известь. Получение монолитного материала, пригодного для строительных целей. Порошковатые и пылевидные отходы карьерного и дробильного производства были подвергнуты гидротермальной обработки в камерах, предназначенных для автоклавного твердения строительных блоков. В результате был получен твердый пористый камень, по сорбционным свойствам аналогичный природному цеолиту. Временное сопротивление сжатию выше 20 МПа. В Японии используется как добавка к глинистому наполнителю. В результате добавления цеолита получается воздухо-проницаемая бумага, способная сорбировать запахи. Для этой цели используются клиноптилолитовый туф. Если клиноптилолит имеет белую окраску, то он широко используется для получения оберточной пищевой бумаги.

Применение цеолитов в сельском хозяйстве

Исследования в области применения цеолитов выявили широкий спектр их использования в сельском хозяйстве. Например, при добавлении минералов в рацион домашних животных и птиц они повышают жизнестойкость и иммунитет. Цеолиты также предохраняют корма в процессе хранения от плесени. Растениям минералы помогают бороться с засухой. Они поглощают воду из почвы, удерживают ее длительное время и постоянно снабжают растения влагой в засушливый период. Внесение цеолитов в почву повышает урожайность сельскохозяйственных культур на 20-30 процентов. При этом получаемая продукция остается экологически чистой.

Пищевые добавки

Цеолитосодержащая продукция широкого использования; Цеолит — 1 — ДОБАВКА В КОРМ ОВЦАМ, СВИНЬЯМ, КРУПНОМУ РОГАТОМУ СКОТУ Применяется в качестве диетической добавки (4-5% к дневному рациону) в корм. Промышленные испытания цеолита, проведенные в хозяйствах различных регионов страны, дают превосходные результаты по следующим параметрам:сохранение поголовья всех видов животных; резкое увеличение прироста живой массы, предотвращение желудочных заболеваний. ЦЕОЛИТ-1 — сыпучий порошок светлого цвета, крупностью помола менее 1 мм — продукт переработки природных, экологически чистых цеолитовых туфов Шивыртуйского месторождения, единственных в России, прошедших полный медико-биологический контроль, зарегистрированных, сертифицированных в ВГНКИ и разрешенных к употреблению в качестве ветпрепарата, содержащих жизненно важные для организма микро-макроэлементы ( железо,цинк, медь,магний,кальций, калий ), что делает его незаменимым при приготовлении кормовых смесей. Цеолит — 2 — ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПТИЦЕВОДСТВЕ Основные минералы — клиноптилолит, монтмориллонит с суммарной массовой долей не менее 50 %. Применение цеолитовой добавки в рацион кормления птицы улучшает использование питательных веществ кормов, способствует интенсивному росту молодняка и повышению продуктивности взрослой птицы, предотвращает ряд желудочных заболеваний, улучшает качество скорлупы. 3. ЦЕОЛИТ-2, измельченный до 1-4 мм продукт переработки экологически чистых природных цеолитовых туфов Шивыртуйского месторождения, предназначен для повышения сохранности и продуктивности животных. Исследования: Сотрудники СибНИПТИЖа разработали и апробировали на овцах комплексную энерго-карбамидо-цеолитовую добавку (ЭКЦД), в состав которой входят: семена рапса — 45%, овсяно-ячменная смесь -40%, карбамид — 5%, цеолит — 10%. Полученные ЭКЦД использовали для производства комбикормов, состоящих из 50% ЭКЦД и 50% овсяно-ячменной смеси, которые скармливали баранчикам соответственно 1, 2 и 3 групп из расчета 300 г на 1 гол. в сутки. Результаты исследований показали, что добавка в смесь (рапса + карбамид) цеолита приводит к некоторому увеличению потерь азота (на 7,3%) в процессе приготовления, но повышает эффективность использования его животными: усвояемость азота корма баранчиками, получавшими в составе комбикорма такую добавку, была максимальной и составляла 32,7% от переваренного. Термофизическая обработка компонентов ЭКЦД на маслоотделяющем прессе оказала положительное влияние и на эффективность использования энергии рациона и минеральных веществ. adidas zx flux femme Скармливание комбикормов с ЭКЦД позволило повысить среднесуточный прирост живой массы баранчиков 2 и 3 групп по сравнению с 1 группой на 5,8 и 9,4% и снизить расход корма на 1 кг прироста соответственно на 4,4 и 5,1%,

Цеолиты в удобрениях

Благодаря богатому содержанию природных химических элементов, цеолит является прекрасной минеральной добавкой. Он предотвращает заболевание корней растений, служит источником микроэлементов и терморегулятором почвы, снижает содержание нитратов в плодах, растений на 8-10%, плоды отличаются повышенным качеством, высоким содержанием Сахаров, аскорбиновой кислоты. Способ применения: Для выращивания рассады — земля 60%, цеолиты 40% Для внесения в почву — вносить в лунки или борздки из расчёта 300 гр на 1 кв.мю Цеолит соответствует ТУ 10РСФСР-3 59-88 На фоне низкого плодородия почв и неблагоприятных климатических условий получить полноценный урожай сельскохозяйственных культур без применения удобрений затруднительно. Однако дефицит и дороговизна минеральных удобрений не позволяют использовать их широко, между тем внесение высоких доз минеральных удобрений особенно важно в овощеводстве закрытого грунта и на орошаемых массивах. Положительное влияние на урожай, пищевые и кормовые качества растений оказывают не только азотно-фосфорно-калийные удобрения, но и удобрения, содержащие микроэлементы: медь, молибден, марганец, бор, цинк, кобальт. Известно, что эти микроэлементы повышают засухо- и холодоустойчивость растений, устойчивость их к грибковым заболеваниям, активизируют обмен веществ, повышают белковость зерновых и зернобобовых культур, сахаристость плодов и ягод и т.д. Наряду с традиционными микроэлементами в качестве микроудобрений применяются редкоземельные элементы — лантан, самарий, цезий. Сульфат и нитрат лантана эффективны в качестве микроудобрения, которое повышает всхожесть семян пшеницы, увеличивает прирост сухого вещества на 13% у пшеницы, подсолнечника, кукурузы, гороха и сахарной свеклы. По эффективности действия микроудобрения на основе соединений редкоземельных элементов занимают первое место по сравнению с другими элементами (цинком, медью, кобальтом, молибденом), Известно также, что внесение в почву микроэлементов в форме минеральных соединений приводит к быстрому переходу их в малорастворимые и плоходоступные растениям соединения. Часть из них может вымываться в подземные воды, загрязняя их. Такое явление особенно хорошо выражено на легких супесчаных почвах, обедненных гумусом. В связи с этим одним из перспективных направлений, позволяющих устранить эти процессы, является использование сорбционной технологии при внесении в почву микроудобрений, а в качестве сорбента применять цеолитсодержащие туфы. 4.Морденитовые туфы, которые обладают активными сорбционными свойствами, являются источниками дешевого сырья для применения их в земледелии и растениеводстве. В ряде стран и в России в настоящее время природные цеолиты применяются для регулирования водного режима и фитосанитарного состояния почв, для оптимизации пищевого режима в результате пролонгирования действия минеральных и органических удобрений, для использования минерала в качестве субстрата в закрытом грунте, в гидропонике. Одним из главных условий рационального использования цеолитов совместно с удобрениями является оптимальный режим почвенной влажности. Поэтому эффективное их применение можно гарантировать в условиях закрытого грунта и на орошаемых плантациях. Цеолиты, как активные природные сорбенты, поглощают, длительно удерживают и постепенно выделяют в окружающую среду поглощенные ионы питательных элементов. Эти свойства цеолитов могут быть использованы при совместном внесении их в почву с минеральными и органическими удобрениями. Подобный способ внесения удобрений увеличивает продолжительность действия и последствия их в течение 3-5 лет, повышая эффективность использования удобрений на 25-30 процентов. Цеолиты обеспечивают пролонгирующее действие при наполнении полостей минерала ионами аммония, калия, микроэлементов, в том числе редкоземельных. Расход удобрений при сорбционной технологии сокращается на 30-40 процентов, затраты на их внесение — на 30-35 процентов, при этом предотвращается опасность загрязнения биосферы. Таким образом решаются вопросы длительного удерживания питательных элементов в почве с постепенным выделением их в почвенную среду, более полного усваивания их растениями, что в итоге снижает опасность загрязнения природы удобрениями. В последние годы идет активный пЪиск альтернативных способов применения цеолитовых туфов и удобрений путем получения комплексных удобрений длительного действия на основе цеолитсодержащих пород и традиционных минеральных удобрений, в том числе микроэлементных. Учитывая высокую эффективность применения редкоземельных элементов в растениеводстве, в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН выполнялись работы по получению нового микроудобрения на основе сорбционной технологии. В соответствии с целями и задачами по заданной тематике нами была составлена программа «Агрохимическая оценка микроудобрения на основе природных цеолитов, макро- и микроэлементов», которая получила финансовую поддержку Единого экологического фонда. Благодаря этому были развернуты работы по установлению оптимального режима получения нового микроудобрения. Редкоземельный элемент лантан в форме сульфата и нитрата был выделен из ошурковских апатитов; в качестве сорбента были использованы мухор-талинские морденитовые туфы с диаметром зерен меньше 2 мм. Микроудобрение, полученное по сорбционной технологии, содержало 3,7 мг лантана в 1 г морденитового туфа. Полученное удобрение не имеет аналога в Бурятии. Испытание эффективности нового микроудобрения было проведено в вегетационных опытах с культурами гороха и листового салата. В каштановую почву с содержанием гумуса 2,4% в качестве фона было внесено полное минеральное удобрение (NPK). На этом фоне применялись разные дозы микроудобрения, а также для сравнения — чистые соли лантана в тех же дозах. Результаты показали высокую эффективность микроудобрения. Лантан активизирует плодообразование у гороха на 50-60 процентов по сравнению с фоном NPK. При внесении микроудобрения на основе цеолита и лантана урожай зеленой массы гороха в фазе массового цветения на 37-44 процента был выше, чем на фоне полного минерального удобрения. air max pas cher А по сравнению с чистыми солями лантана урожайность была выше на 15 процентов. При этом активизируется азотный обмен гороха. Содержание азота и 4. 5.соответственно протеина в зеленой массе гороха возрастает в 1,5-2 раза при внесении микроудобрения. В последействии возросла урожайность листового салата на 85-90% по сравнению с фоном, независимо от формы внесения лантана. Но содержание азота в салате в 10 раз было выше при внесении микроудобрения на основе цеолита и лантана, по сравнению с чистыми солями элемента. Таким образом, отмечена высокая эффективность нового микроудобрения в посевах гороха, а также в последействии в посевах листового салата, выращенных при оптимальном режиме влажности почвы. Подтверждена активизация азотного обмена растений под влиянием микроудобрения, что является показателем их кормового и пищевого достоинств. Безусловно, полученные данные требуют своего развития и оценки действия микроудобрений под другие культуры, в первую очередь — овощные. Испытания нового микроудобрения пролонгированного действия необходимо осуществить в условиях закрытого грунта с расширенным набором овощных культур, а также на орошаемых овощных плантациях. Сорбционная технология получения микроудобрения является ресурсосберегающей и экологичной. В этом процессе используется только местное минеральное сырье. Морденитовые туфы, которые в настоящее время являются практически отходами и источником загрязнения природной среды, могут быть вовлечены в хозяйственный оборот и перейти в разряд необходимого компонента для получения удобрений длительного действия. Апатиты и фосфориты Бурятии являются сырьем для получения редкоземельных элементов. Природные цеолиты республики могут найти применение для прямого внесения их в почву в дозе 5-15 т/га совместно с минеральными удобрениями на почвах с устойчивым режимом увлажнения. При этом эффективность удобрений за счет пролонгирующего действия цеолитов возрастает на 30-40 процентов. В качестве эффективного средства для комплексной мелиорации осушенных дерново-подзолистых профильно-глееватых супесчаных почв ВНИИМЗ рекомендует применение цеолита -клиноптилолита. Цеолит оказывает комплексное положительное действие на химические свойства почвы и питательный режим. В его состав входят кремний, кальций, калий, натрий и другие элементы, преобладают частицы диаметром 0,25-1 мм, емкость катионного обмена — 150 мг-экв. на 100 г почвы. Вносят цеолит под вспашку. Опыт, проведенный в ОПХ «Заветы Ленина» (Тверская обл.), показал, что внесение цеолита-клиноптилолита из Сокирницкого месторождения, в дозе 5-15 т/га на супесчаных осушенных почвах увеличивало, в зависимости от дозы, емкость поглощения на 1,04-6,3; сумму поглощенных оснований — на 1,15-5,4 мг-экв на 100 г почвы; снижало кислотность на 0,2-0,4 ед. pHKCl. Под влиянием цеолита улучшался питательный режим: на 0,84-5,25 мг/100 г почвы увеличилось содержание легкогидролизуемого азота; закрепление азота минеральных удобрений повысилось на 19-44%, потери азота с инфильтратом снизились на 30-50%. Кроме того, цеолит служил дополнительным источником калия. Применение цеолита (клиноптилолит) повышало урожай ячменя без удобрений на 2,7-4,6 ц/га, на фоне полного удобрения — на 6,7-24,2 ц/га.

Применение цеолитов в охране окружающей среды

Цеолиты являются экологически чистым природным сырьем. Они не только не загрязняют окружающую среду, но и участвуют в её охране. Мало кому известно, что при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС были использованы цеолиты. В настоящее время цеолиты используются для очистки трансформаторных и индустриальных масел, для очистки питьевой воды, промышленных и сточных вод, для очистки дымовых газов и т.д

Очистка воды

Извлечение свинца. В качестве материала для загрузки фильтра была использована пыль филлипсит-шабазитового состава. 5. 6. Хром. Для извлечения хрома (СгЗ+) были испытаны следующие цеолиты: филлипсит, шабазит, клиноптилолит, морденит и фейерит. Кадмий. Для извлечения кадмия использовался натриевый шабазит. Кислые рудничные воды. Для очистки были использованы рудничные воды следующего состава: 2<рН<3. Металлы: Al, Са, Cd, Со, Си, Fe, К, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Zn. Для очистки необходим длительный временной контакт при пропускании через двухслойную конструкцию. Способность клиноптилолитового туфа извлекать катионы металлов, обычно присутствующих в кислых дренажных водах. Извлечение тяжелых металлов. Сравнение адсорбционных свойств клиноптилолита, шабазита и активированного угля показало, что клиноптилолит проявляет наиболее высокую избирательность к цезию. Очистка радиоактивных растворов основана на использовании цеолитов как катионообменников. ТОтиноптилолит и морденит используются для улавливания долгоживущих изотопов цезия и стронция. Морденит улавливает до 98% 147Cs . Имеется и другой метод хранения радиоактивных изотопов, основанный на их селективном извлечении при ионном обмене с последующей сушкой и дегидратацией изотопсодержащих цеолитов. Дегидратированные цеолиты, содержащие радиоактивные изотопы, запаивают в контейнеры, предназначенные для захоронения.

Применение в медицине

Сейчас цеолиты используются в фармацевтике, а также могут быть отнесены к «народным средствам» в некоторых регионах. Из них готовят лечебные грязи, используют в бытовых фильтрах для воды, пьют для очистки желудка, пищевода…

Применение цеолитов в качестве лечебно-профилактических пищевых добавок

Для поддержания жизни и сохранения здоровья организм нуждается в непрерывном поступлении из окружающей среды кислорода, воды и питательных веществ, как источников энергии и пластического материала. Кроме белков, жиров, углеводов и других ингредиентов пищи для жизнедеятельности организма совершенно необходимы и вещества неорганического происхождения. Минеральные вещества поступают в организм с воздухом, водой, пищей. Человеческий организм в нормальном состоянии содержит более 80 микро- и макроэлементов, действующих на все обменные процессы, в том числе и на протекающие в головном мозге. Доказано, что недостаток или избыток некоторых элементов вызывает нарушение психического состояния и эмоционального тонуса. Балансирование минерального состава потенцирует сохранение и восстановление нарушенного психического состояния и эмоционального фона. Первой на минеральный дисбаланс реагирует центральная и периферическая нервная система, затем их болезненное состояние передается на другие системы в результате тесного их взаимодействия. Установлено, что употребление цеолита дает ряд положительных клинических эффектов. 6. 7. К ним относятся; стрессоустойчивость (повышает); выраженные радиозащитные свойства; выведение из организма тяжелых металлов; имунномоделирующий эффект; антианемический эффект; антисклеротический эффект; нормализуется липидный, белковый, углеводный обменные процессы; улучшение репродуктивной функции; антитоксический эффект; десенсибилизирующее действие; оптимизация функций эндокринной системы; гепатопротекторный эффект; стимуляция регенераторных процессов; увеличивает площадь биохимических реакций в кишечнике, что способствует оптимизации рабо¹ ферментов; обладает антигипоксическим эффектом. Необходимо отметить, что цеолит посредством нормализации соотношения микро- и макроэлементов стимулирует процессы авторегуляции организма, то есть позволяет организ? самостоятельно функционировать в оптимальном для него режиме. Нормализует взаимодействи! всех систем и видов обмена организма. Следует напомнить, что человеческая популяция гетероп и цеолит, как и любое другое химическое соединение не может с одинаковой эффективностью воздействовать на 100% человеческой популяции. Клинические испытания цеолитов в определен дозировке и режиме применения показали высокую эффективность при многих состояниях. При атеросклерозе нормализуется липидный обмен, снижается количество холестерина в кров укрепляется сосудистая стенка. Доказано, что применение цеолита вызывает обратное развитие атеросклеротических процессов. ..•*•.,». -,. ,.-,_:..-. ..,,,.. Цеолиты имеют в своей структуре кремний. При тромбофлебите он улучшает состояние нерв номы темного аппарата кровеносных сосудов, состояние сосудистой стенки. Нормализуя электролитный баланс, улучшает реологические свойства крови. Кремний активно учавствует в работе свертывающей системы крови, поэтому цеолит препятствует дальнейшему росту и организации тромба, и, активизируя процессы фибринолиза, способствует его уничтожению. ‘Снимает воспалительные явления в сосудистой стенке. Отмечено регрессирование и заживление трофических язв. nike basket Достигнут хороший положительный эффект при варикозной болезни и эндартериите за счет изложенных выше механизмов. Недостаток кремния играет также важную роль в патогенезе таю заболеваний, как скрофулез, туберкулез, пернициозная анемия, проказа, рожистые воспаления, недостаточная иммунобиологическая резистентность. Цеолиты активно способствуют полимеризации аминокислот, что важно для полноценного синтеза белка, в том числе и иммуноглобулинов^. Минеральные вещества активно участвуют в синтезе мукополисахаридов, а, соответственно, и в образовании соединительной ткани и эпителия. Благодаря этому свойству, цеолит способствует заживлению ран, эпителизации язв, в том числе желудка и двенадцатиперстной кишки, профилактике их обострения, более полной реабилитации после травм и операций. Препятствуя вымыванию из костной ткани минеральных веществ, поставляя необходимое их количество, активизируя иммунную систему, цеолиты оказывают чрезвычайно благоприятное действие при остеомиелитах, остеопорозе, остеомаляции. 7. uggs pas cher 8. Результаты исследований показали, что недостаток цинка провоцирует возникновение простатита, Цеолиты активно способствуют устранению данной паталогии. В патогенезе цистита играют роль болезнетворная микрофлора и воспалительный процесс. Активизируя защитные и регенераторные возможности организма, снижая интенсивность воспалительных процессов за счет их оптимизации, цеолиты способны значительно снизить активность данного заболевания. В ходе исследований доказано, что цеолиты обладают иммуномодуляторными свойствами. Особенность их заключается в селективном действии на иммунную систему в зависимости от ее исходного состояния. Как показали результаты объективного контроля при состоянии иммунодефицита после употребления цеолитов происходит активизация иммунитета на клеточном уровне: повышается содержание т-киллеров, т-хелперов и количество лейкоцитов. Данный эффект способствует ликвидации хронических заболеваний, обусловленных снижением защитных сил организма: хронический бронхит, пневмония, туберкулез, ринит, гайморит, сепсис и ДР- ^Употребление цеолитов служит профилактикой заболеваний, обусловленных наличием хронического очага инфекции, например, пиелонефрит. При гиперсенсибилизации организма и наличии заболеваний аутоиммунной природы происходит десенсабилизация, снижается количество Т-клеток, эозинофилов крови. Рекомендуется использовать при ревматоидном полиартрите, экземах ( как внутрь, так и наружно), крапивнице, псориазе, поллинозах, и бронхиальной астме для профилактики обострений в период ремиссии, нейродермите, гломерулонефрите (соблюдать осторожность). Цеолиты проявляют также антимикотическую активность, вследствие связывания грибковых нитей с алюмосиликатным каркасом. Вступая в прямой контакт с кишечной стенкой и потенцируя регенераторные процессы, цеолиты обусловливают выраженное положительное действие при таких заболеваниях как колит, энтерит, энтероколит. Немаловажное значение имеет также тот момент, что цеолиты способны избирательно удалять из кишечника патогенную микрофлору, не затрагивая при этом кишечную палочку. nike dunk Это обусловлено Кем, что кишечная палочка по сравнению с другими микроорганизмами меньше остальных подвержена адгезии. Цеолиты же способствуют агрегации микроорганизмов и, образуя конгломерат вместе с патогенной микрофлорой выводятся из организма. Действуя синергично с отрубями, которые создают идеальную среду для роста и размножения нормальной кишечной микрофлоры, цеолиты лучше других средств способствуют лечению при дисбактериозе. Многочисленные модельные эксперименты и клинические испытания выявили мощное антитоксическое действие цеолитов, ионнообменные свойства которых позволяют вывести тяжелые металлы, свободные радикалы, продукты распада и токсины из внутренней среды организма. Кроме того, цеолиты нормализуют функциональные пробы печени, беря на себя значительную часть антитоксической функции. Данный эффект имеет огромное значение при заболеваниях печени; гепатозы, гепатиты, цирроз, эхинококкоз и др., а также при острых и хронических (профессиональных) отравлениях. 8. 9. Антитоксическое, имуином одул яторное, радиозащитное и обеспечивающие ликвидацию дисбактериоза действия являются показанием к применению цеолитов в лечении онкологических заболеваний с использованием лучевой терапии, химиотерапии, антибиотикотерапии, поскольку снижают проявления негативных побочных действий этих высокотоксичных методов терапии. Выявлено местное действие цеолитов, которые оказывают местный антитоксический, противовоспалительный, сорбционный, регенераторные эффекты, проявляющиеся при дерматитах, фурункулезе, лишаях различных видов, ожогах, отморожениях, пролежнях, долго незаживающих язвах, ранах, угрях, рожистом воспалении, экземах, герпетической инфекции, флегмонах. Возможно применение цеолита в виде грязевых ванночек — при подагре и болевых синдромах.

Применение цеолитов в других областях

В этом разделе представлена лишь малая часть реальных возможностей использования цеолитов. Очистка спирта и водок Производство водки можно разделить на несколько этапов: 1. производство спирта 2. очистка спирта ~’ 3. приготовление водки 4. разлив и упаковка. Надо отметить, что первые два этапа являются отдельной отраслью промышленности, поскольку применение спирта не ограничивается производством алкогольных напитков, хотя некоторые способы очистки спирта применяются исключительно для этого. Цеолитовый адсорбент является продуктом переработки природного цеолита — клиноптилолита и, обладая трёхмерной системой внутренних каналов, позволяет удалять из этилового спирта и водно спиртовых смесей нежелательные органические примеси полярного характера: альдегиды, фурфурол, метанол, ацетон и другие. Применение цеолитового адсорбента в сочетании с активированными углями позволяет получить | очень качественную очистку спирта и сортировок, недостижимую при применении только активированных углей даже самого высокого качества. Цеолитовый адсорбент механически прочи (не дает пыли при транспортировке и перегрузке), не горюч. Фракционный состав выпускаемого цеолитового адсорбента позволяет применять его в стандартнь песчаных фильтрах (фракции 0.5-0.8 мм и 0.8-1,2 мм), а также в сорбционных колоннах (фракции 1.2-3.0 мм и 3.0-5.0 мм). Очистка и смягчение воды в котельных Цеолитовый адсорбент является продуктом переработки природного цеолита — клиноптилолита и представляет из себя неорганический ионообменник, позволяющий с высокой эффективностью удалять из воды ионы кальция, магния и железа. Наличие нерастворимой алюмосиликатной высокопрочной основы позволяет применять цеолитовь; адсорбент в процессах многоцикловой работы, практически без потери ионообменной емкости и потерь напора. 9. 10. Низкая стоимость цеолитового адсорбента и его сравнительно высокая ионообменная емкость (близка к ионообменной емкости сульфоуглей), и механическая прочность делают его применение в технологии водоподготовки для котельных очень выгодным. Фракционный состав выпускаемого цеолитового сорбента позволяет применять его как в разнообразных сорционных колоннах (фракции 1.2-3.0 мм и 3.0-5.0 мм), так и в скорых песчаных фильтрах (фракции 0.5-0.8 мм и 0.8-1.2 мм). Цеолитовый адсорбент механически прочен (не дает пыли при транспортировке и перегрузкеХ не горюч. Один из критериев, положенных в основу классификации цеолитов, учитывает структурные характеристики, связанные с морфологией кристаллов. Согласно этой классификации цеолиты принадлежат к трём основным группам; 1. трёхмерные каркасные структуры типа филлипсита и шабазита; i 2. волокнистые структуры, образованные цепями тетраэдров, слабо связанных между собой в продольном направлении, как в натролите и сколеците; 3. пластинчатые структуры, образованные тетраэдрами, сильно связанными в одной плоскости и слабо в перпендикулярном направлении, как в гейландите и клиноптилолите. Эта классификация тем не менее не всеобъемлюща, так как все цеолиты принадлежат в действительности к более обширной группе каркасных силикатов, даже если в их трёхмерных структурах могут проявляться более слабые связи в определённых кристаллографических направлениях. Более новая классификация цеолитов основана на топологии каркаса (см. рисуноки справа). Каждый каркас изображается в виде отдельных структурных единиц, таких как кольцо тетраэдров или других мотивов. Далее эти конструкции группируются так, чтобы образовать легко идентифицируемые «блоки» структуры. Примечание: к настоящему моменту известны цеолиты (в осн. синтетические) и цеолитоподобные структуры с иными каркасами. Идентификация того или иного типа структуры цеолитов даёт также информацию о некоторых (физических свойствах. Таким образом, эта классификация имеет значение с точки зрения промышленного использования. Для рассмотрения тех или иных блоков в структуре сделаем некоторые упрощения. Выберем за наименьшую строительную единицу тетраэдр. Все тетраэдры в структуре связаны общими вершинами, а следовательно, каждая позиция, занятая тетраэдром, может рассматриваться, как центральная точка с четырьмя связями. Атомы кислорода не требуют конкретного обозначения; их позиции соответствуют примерно серединам связей. Такое схематичное изображение позволяет идентифицировать характерные черты каждого каркаса. По классификации Брэка цеолиты делятся на 7 групп в зависимости от типа содержащихся в структуре «вторичных элементов структуры» — ВЭС. Группа [Вторичные элементы структуры 1 Одиночное четырёхчленное кольцо S4R 2 Одиночное шестичленное кольцо S6R 3 Двойное четырёхчленное кольцо D4R 4. Двойное шестичленное кольцо D6R 5 5. Cложный 4 – 1 (единица Т ₅ О ₁₀) 6. Сожный 5-1 (единица T ₈O ₁₀ ) 7. Сложный 4-4-1 (единица Т ₁₀ O ₂₀) Некоторые примеры полиэдрических блоков, присутствующих в структуре цеолитов, представлены на рисунке 2. На рисунке 3 показаны примеры изображения структур цеолитов с помощью групп полиэдров. Двойное шестичленное кольцо D6R (Сложный 4-1 (единица Т₅Ою) ^Сложный 5-1 (единица TgOi ]Сложный 4-4-1 (единица Т Некоторые примеры полиэдрических блоков, присутствующих в структуре цеолитов, представлены на рисунке 2. На рисунке 3 показаны примеры изображения структур цеолитов с помощью групп полиэдров.

Минералогия

XX век ознаменован крупнейшими достижениями в минералогии, с которыми, несомненно, связано развитие многих важнейших направлений в науках о Земле. Определение атомных структур минералов существенно расширило научные представления о принципах строения и образования кристаллических веществ, подходах к их систематике, природе их физических свойств, составе земных оболочек, а также о закономерностях сочетаний и формах концентраций содержащихся в них химических элементов. Среди более 10 млн химических соединений число минеральных видов относительно невелико: к середине 90-х годов установлено лишь около 3600 минералов несмотря на применение в последние десятилетия мощной лабораторной техники, которая позволяет находить и определять химический состав частиц, измеряемых тысячными долями миллиметра. Кристаллические структуры каркасных силикатов характеризуются большим разнообразием. Прочность связи расположенных в полостях тетраэдрических каркасов катионов или молекул воды (Н₂О) с (8Ю2)-тетраэдрами позволяет подразделить силикаты на три класса [1 ]: 1) пикнолиты: в структурах минералов этого класса даже малые молекулы Н2О удерживаются очень крепко и могут быть освобождены только при перестройке каркаса. К пикнолитам относят большинство полиморфных модификаций SiC>2, число которых достигло 18, полевые шпаты и другие минералы; 2) клатрасилы, в которых гостевые атомы или молекулы связаны с каркасом ван-дер-ваальсовыми силами (например, содалитNagAkSi^e’Cb ); » — «; ‘»‘••’•- ,-ч •;_•… 3) цеолиты, структуры которых содержат туннели или большие пустоты, вмещающие слабо связанные с каркасом различные катионы и молекулы Н2О, способные к ионной диффузии сквозь кристалл. К цеолитам относятся 47 минеральных видов и более 120 синтетических соединений.

Адсорбция

Адсорбция (от лат. ad — на,при и sorbeo — поглощаю), поглощение газов, паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости. Адсорбенты обычно имеют большую удельную поверхность — до нескольких сотен м2/г. air jordan 4 pour femme Если адсорбция сопровождается химической реакцией поглощаемого вещества с адсорбентом, то она называется хемосорбцией. В промышленности адсорбцию осуществляют в специальных аппаратах — адсорберах; применяют для осушки газов, очистки органических жидкостей и воды, улавливания ценных или вредных отходов производства. Далее будут рассмотрены свойства цеолитов как адсорбентов и преимущества их перед аморфными системами, а также объяснены особые свойства цеолитов («молекулярные сита») на основе знаний об их структуре.

Особые адсорбционные свойства цеолитов

Уже первые исследования показали, что синтетические цеолиты обладают уникальными адсорбционными свойствами. Проведем некоторые сравнения. Аморфные оксиды или алюмосиликаты в большей или меньшей степени поглощают все компоненты сложных смесей, а, например, КА (цеолит А, содержащий катионы калия) или природный содалит из влажной смеси газов адсорбирует только воду. Поэтому цеолиты называют «молекулярными ситами». Для объяснения происхождения этого термина на рис. 1 (сбоку) приведены результаты моделирования «полета» через структуру содалита. Видно, что объем цеолита пронизан каналами, диаметр входных отверстий которых составляет 0,26 нм, что   Рис. 2. Общий вид изотерм адсорбции на аморфном адсорбенте (силикагель) и на цеолите. совпадает с размерами молекулы воды. Напрашивается аналогия с бытовыми или лабораторными ситами, но в отличие от них в цеолитах образуется трехмерная система однородных отверстий и каналов. Помимо этого изотермы адсорбции цеолитами (зависимость количества поглощенного вещества от концентрации его в газовой или жидкой фазе при постоянной температуре) отличны от наблюдаемых на обычных адсорбентах Крис. 2). Как видно, общая величина адсорбции (а) на силикагеле (аморфном оксиде кремния) может быть даже выше, но цеолит способен адсорбировать в заметных количествах и при малых давлениях: из газовой фазы, парциальное давление паров воды в которой равно 10 мм рт. ст., при 100 С можно извлечь до 14,5 г воды на 100 г цеолита, а на силикагеле адсорбция воды практически не происходит. Это делает цеолиты незаменимыми в системах глубокой осушки и автономного жизнеобеспечения. Рис. 1. «Полет» через структуру цеолита содалит: а — общий вид модели, б — у отверстия поры, в — в середине канала, г — у выхода из поры. Атомы кремния и алюминия (ионные радиусы 0,039 и 0,057 нм) экранированы атомами кислорода (сиреневого и голубого цвета) и натрия (красного цвета) . (ионные радиусы 0,139 и 0,098 нм) и поэтому не видны, (рисунок построен по анимации в http://www.brunel,ac.uk/depts/chem/ch241s/re_view/exanims.htm) Все это определяет большую практическую важность цеолитов как интенсификаторов ^адсорбционных процессов. Разработка научных основ приготовления и использования цеолитов представляет в настоящее время самостоятельное и одно из наиболее важных направлений фундаментальных исследований с применением всех методов физики и химии.

Причины специфических свойств цеолитов

На основе знаний о структуре цеолитов мы можем объяснить причины свойств, описанных в разделе «Особые адсорбционные свойства цеолитов». Цеолиты, содержащие значительное число катионов, способны эффективно и селективно извлекать различные ионы из растворов, обеспечивать их концентрирование. Эти качества определяют широкое использование цеолитов как ионообменников, компонентов моющих средств, минеральных удобрений. Особенности адсорбции на цеолитах связаны с тем, что ажурность кристаллической структуры (см. рис. слева) создает большой адсорбционный объем (до 0,54 смЗ/г длЯ фожазитов), а его геометрия определяет молекулярно-ситовые свойства. Наличие акцепторных центров (катионы, центры кислоты Льюиса), прочно удерживающих доноры электронов, или ОН-групп, прочно удерживающих основания, обусловливает сильное взаимодействие адсорбируемых молекул с адсорбентом. К тому же в объеме цеолита в отличие от широко пор истых адсорбентов молекула взаимодействует с атомами твердого тела не односторонне. asics gel kinsei Это объясняет повышенные по сравнению с аморфными адсорбентами значения адсорбционного коэффициента b — постоянной при заданной температуре величины, входящей в уравнение связи количества вещества, удерживающегося на адсорбенте, и парциального давления адсорбируемого вещества в газе (р). Для качественного объяснения проанализируем наиболее распространенное U= bp/(1+bp) уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра (что для цеолитов не вполне строго):1+ ор Здесь величина U — отношение адсорбированного количества при заданном р к максимальному значению при полном закрытии поверхности одним слоем. Очевидно, что при больших b получим б — 1 даже при малых р, что хорошо объясняет данные, приведенные на рис, 2. Для оценки возможности адсорбции молекул цеолитами используют газокинетический диаметр (s), определяемый из молекулярных свойств веществ. Так, значение s воды равно 0,27, метана 0,38, а эензола 0,56 нм. Christian Louboutin Pas Cher Понятно, что цеолит КА будет адсорбировать только воду, NaA — воду и метан, а цеолиты типа фожазита — всю смесь.

Варьирование специфических свойств цеолитов

Используя способность цеолитов менять свои геометрические параметры при нагреве можно влиять на величину и характер адсорбции. Приведем такой пример. Аммиак при температурах свыше 150°С способен проникать в большие и малые полости цеолитов типа фожазита, а при более низких -голько в большую полость.