zeolite что это такое
Цеолит для очистки воды: что это такое и где он применяется – характеристики минерала, свойства и сфера применения
Уделим внимание естественному и вполне эффективному сорбенту, помогающему повысить качество жидкости, употребляемой в пищевых целях. Подробно рассмотрим цеолит: что это такое, применение, характеристики, полезные свойства, особенности – пройдемся по всем важным моментам его использования, чтобы вы понимали, насколько он актуален.
Немного забегая вперед, отметим, что к сегодняшнему дню его научились синтезировать, выращивая кристаллы нужной, то есть геометрически правильной формы – со структурой в виде тетраэдра и полостями одинаковых размеров, заполненные молекулами H2O и катионами щелочноземельных металлов. Учитывая его огромную актуальность, искусственное получение стало настоящей находкой и позволило начать комплексные разработки широкой группы лекарственных препаратов и всевозможных очистительных средств.
Цеолит природный: что это такое
Это минерал, а, точнее, их группа – каркасные алюмосиликаты, происхождение которых осадочно-вулканическое. По сути, является затвердевшей минерально-лавовой смесью, кристаллизовавшейся после попадания в соленую воду, морскую или океаническую.
Если составлять его внешнее описание, то в виде агломерата он похож на очень плотную глину, но белую или бесцветную, с перламутровым или стеклянным блеском. Реже он коричневато-красный, с зелено-синими вкраплениями.
Его химический состав таков:
Именно последние, несмотря на свою малую долю и определяют тип, а значит и название минерала. Благодаря им выделяют гейландит, эрионит, филлипсит, ломонит, феррьерит и, наиболее важные для современной науки, морденит и клиноптилолит.
Отдельно скажем о синтезированном цеолите: искусственным путем сегодня можно получить около 150 его разновидностей. Разница между ними – в размере пор и компонентах. У каждого из них есть основной металл, который записывается первым, и решетка определенной структуры (наиболее актуальные – А и Х). Поэтому можно часто встретить названия вроде NaX или CaA.
Также есть высококремнеземные алюмосиликаты, считающиеся особенно ценными за счет совершенно уникальных каталитических и адсорбционных показателей. Лучший и наиболее дорогой тип – ZSM.
Как обнаружили камень
Еще в XVIII веке его открыл Аксель Кронстедт: шведский химик ставил эксперименты по нагреванию стильбита и заметил, что поверхность опытных образцов начала вздуваться и пузыриться. Заинтересовавшись, ученый эмпирическим путем нашел и другие алюмосиликаты со схожими свойствами. Их семейство и получило имя «цеолиты», составленное из двух древнегреческих слов: «кипеть» – «zeo» и «камень» – «lithos».
После чего более 150 лет находка имела исключительно теоретическую ценность, потому что исследовали не знали, как с толком использовать ее на практике. Ситуация изменилась в начале XX века, когда за счет высокой поглотительной способности камня стали удалять тяжелые металлы, масла и нитраты из нефтепродуктов. Позже сорбирующий эффект взяли на вооружение при очистке питьевых жидкостей.
Новый виток популярности обеспечило такое печальное событие, как авария на Чернобыльской АЭС. Ученые под руководством Богатова Василия Ивановича разработали простое, но действенное средство борьбы с лучевой болезнью: они смешали порошок цеолита с водой и поили этим раствором ликвидаторов. Позже на основе этой «болтушки» сделали препарат «Литовит», который отлично выводил радиоактивные стронций и цезий из организма.
Параллельно с этим сокирнит использовали в бассейне Днепра и Припяти для обеззараживания стоков, а также внедряли в растение- и овощеводство – «подкармливали» им подрастающие семена с целью улучшения их всхожести. Начались эксперименты даже в области косметологии – сорбент пригодился для вытяжки вредных веществ из кожи лица и тела, с ним принялись делать безопасные для здоровья человека маски. И, конечно, фильтрация потока, забираемого из центральной системы водоснабжения – это классика использования данных алюмосиликатов.
Чем хорош цеолит: свойства минерала
За счет уникальной каркасной структуры, рыхловатой, но прочной, и особого химического состава он обладает следующими характеристиками, полезными и важными:
Цеолит: что это такое и для чего он нужен (применение)
Цеолиты: что это такое?
Возможно, вы слышали про камни цеолиты, но что это такое так и не выяснили.
Свое необычное название – «кипящий камень», он получил из-за того, что при погружении в воду на поверхность начинают подниматься мелкие пузырьки.
Этот минерал, впервые описанный учеными два столетия назад, сегодня обеспечил себе широкое использование в различных сферах благодаря своим многочисленным полезным свойствам.
Цеолит минерал: формула, состав и свойства
По своему происхождению этот широко распространенный минерал относится к осадочно-вулканическим, который образуется в результате взаимодействия продуктов лавы и горных пород.
Уникальными эти светлые кристаллы, которые могут быть как матовыми, так и с перламутровым оттенком, делает их очень необычный состав.
Он содержит в себе оксиды таких элементов, как Калий (K), Кальций (Ca), Магний (Mg), Марганец (Mn), Алюминий (Al), Натрий (Na), Железо (Fe), Кремний (Si), Титан (Ti).
Другие химические вещества представлены в меньшем количестве.
В состав цеолита входит 10% воды и 4% полевых шпатов.
Кристаллическая структура минерала представляет собой каркас из тетраэдров (оксиды Si и Al), в полостях которых располагаются молекулы H2O. Такая решетка отличает цеолит, свойства которого очень разнообразны и интересны:
Именно такими уникальными свойствами минерал заслужил высокую популярность в применении на самых разных производствах.
Месторождение цеолита
Цеолит природный добывают практически повсеместно. На сегодняшний день функционирует приблизительно тысяча месторождений, где производится добыча этого минерала. Они расположены в Северной Америке, Европе, Новой Зеландии и Африке, Японии и Исландии. Богата его залежами и территория Российской Федерации. Самые крупные места добычи расположены на Чукотке и Сахалине, в Красноярском и Хабаровском крае, в Кемеровской области.
Сам процесс добычи хорошо налажен и не вызывает сложности, так как залегание породы неглубокое.
Сложности возникают с последующей обработкой, когда необходимо отделить кристаллы.
Не облегчает задачи и тот факт, что обычно в одном месторождении встречаются образцы, которые обычно вместе не используются, и приходится уделять время их сортировке.
Синтетический цеолит: что это?
Оценив полезные качества этого минерала, ученые стали проводить различные опыты и вывели метод получения синтетического материала.
В условиях лаборатории создали синтетический цеолит, который полностью повторяет все физические свойства натурального.
Для его изготовления применяли следующую схему:
Но наука не стоит на месте, и сейчас разработаны разные способы получения этих кристаллов, выбор которых зависит от последующего использования цеолита.
Возможность вводить в кристаллическую решетку ионы необходимых элементов привела к получению таких минералов, которые отсутствуют в природе, а их применение связано с одной конкретной промышленной сферой.
Применение цеолита камня
Применение камня цеолита очень разнообразно.
Такую востребованность в самых разных областях легко объяснить его свойствами:
Препараты на основе цеолитов стали незаменимыми и наиболее эффективными для того, чтобы очищать организм от воздействия радиации. Такие добавки способствовали лучшему выведению стронция и цезия.
Широко его использование и в бытовой сфере. Цеолитовый наполнитель часто используется для лотков домашних животных или в аквариумах. Он хорошо впитывает влагу и не дает распространяться неприятным запахам.
Поэтому его применяют и для поддержания чистоты и свежести в холодильниках.
Синтетический и природный материал постоянно используют в строительной сфере, добавляя при изготовлении различных плит и покрытий.
Цеолит: польза и вред для человека
Польза этого минерала для организма человека доказана специалистами.
Препараты на его основе применяют, когда нужно комплексное лечение органов пищеварения (например, язвы желудка).
Однако использовать такие лекарства можно только после консультации с врачом.
Содержащиеся в нем в большом количестве минеральные вещества помогают восстановить баланс этих элементов.
Благодаря этому улучшается общее состояние человека, укрепляется нервная система, повышается выносливость.
Его используют для предупреждения таких заболеваний как бронхит, гайморит, пиелонефрит, псориаз и других.
Он является основой для такой биологически активной добавки, как «Литовит», которая выпускается в различных лекарственных формах (таблетки, порошок, капли, гранулы) и применяется при следующих проблемах со здоровьем:
Помните, что «Литовит» — это не основное лекарство, а лишь добавка, которая поддерживает организм человека.
Поэтому крайне опасно заниматься самолечением и следует учитывать, что для улучшения здоровья подходят только определенные разновидности этого минерала.
Цеолит для воды: применение камня
Вода, которую пропускают через цеолитовый фильтр, не только очищается от различных вредных и опасных для здоровья примесей, но и насыщается полезными микроэлементами.
Очищенная жидкость подходит и для бытовых, и для пищевых нужд. В ней значительно снижается содержание жестких солей.
Приобретя в аптечном киоске камушки в упаковке, вы сможете самостоятельно очищать воду.
Просто выложите горсть камней в банку объемом 3 литра и заполните ее водой. Через 12 часов вы можете употреблять очищенную жидкость.
Главное, не забывайте просушивать гранулы, а через 2-3 месяца заменять их на новые, выбрасывая те, что накопили в себе много примесей.
Такой наполнитель часто используют и в промышленных масштабах, очищая различные водоемы и воду на производствах.
Таким образом вода отлично обеззараживается, не зарастает водорослями и остается пригодной для использования.
Для такой работы чаще используют синтетический материал.
Цеолит для растений и животных: применение
Цеолит активно используется и в сельском хозяйстве, где его польза для обогащения растений полезным веществами очень высока.
Его вносят в почву, чтобы обогатить ее необходимыми для активного развития посадок микроэлементами.
Эти камушки увеличивают пористость земли, что способствует лучшему развитию корневой системы.
А также позволяют не допустить пересушивания, так как хорошо впитывают влагу, не давая ей уйти глубоко в грунт.
Специальные смеси, содержащие цеолит, используются в качестве удобрения как комнатных, так и садовых растений.
Это помогает укрепить иммунитет и повысить сопротивляемость различным болезням и вредителям. Свои полезные свойства препарат сохраняет на протяжении нескольких лет.
Отлично показала себя и добавка с содержанием цеолита, используемая для прикормки домашних животных.
Так, домашний скот получает массу необходимых для развития и роста минеральных веществ, которые, например, увеличивают количество даваемого молока коровами или увеличивают яйценоскость у домашней птицы.
Что такое цеолит и как его применять на даче
Добавление статьи в новую подборку
Часто в составе грунтов для растений упоминается такой природный улучшитель, как цеолит. Для чего он нужен в почвосмесях, какую функцию выполняет и чем еще может быть полезен на даче? Познакомимся с минералом поближе и дадим ответы на эти вопросы.
Цеолиты – группа минералов осадочного либо вулканического происхождения, включающая до 30 наименований. Это водные алюмосиликаты натрия и кальция, которые внешне выглядят, как мелкие острые камешки с легким стеклянным блеском и отличаются уникальным строением кристаллической решетки. Минерал пронизан тонкими каналами и полостями, что делает его похожим на своеобразное молекулярное сито.
Цеолиты были открыты в 1756 г. шведским минералогом и химиком Акселем Кронштедтом. В настоящее время основные природные месторождения цеолитов находятся в Европе, России, США и Японии.
Цеолиты имеют два ценных качества: способны поглощать и отдавать воду, в зависимости от температурных условий и показателей влажности; благодаря ионообменной активности избирательно впитывают и выделяют различные вещества.
Минерал цеолит активно используется экологическими службами для очистки воды в природных и искусственных водоемах, для обеззараживания сточных вод и зараженных радионуклидами почв. Его применяют в бытовых и промышленных фильтрах для воды – как один из абсорбирующих слоев, а в медицине на его основе создают препараты-энтеросорбенты.
Цеолит нашел применение также в сельском хозяйстве (животноводстве и растениеводстве), и именно этот факт нас интересует больше всего. В земледелии используется щебень, который получают путем измельчения и деления на фракции цеолитового туфа. Гранулы могут быть разного размера: крупные, величиной с гальку, применяют в качестве декоративной отсыпки в ландшафтных работах и для мульчирования почвы, а мелкую фракцию, наподобие речного песка, вносят в почву для улучшения ее физических характеристик.
Помимо цеолитов природного происхождения, существуют синтетические аналоги – их получают искусственным путем благодаря сложным технологическим процессам. Но для использования в качестве улучшителей грунта такие цеолиты не подходят.
Полезные свойства цеолита
Как вы уже догадались, цеолит – это идеальная добавка к грунту, способная выполнять ту же функцию, что и песок или перлит. Но в сравнении с последними цеолит обладает несколькими неоспоримыми преимуществами.
Тяжелые, плотные, заплывающие глинистые почвы минерал разрыхляет, делает пористыми и воздухопроницаемыми, предотвращает образование комков и корки на поверхности. При добавлении в песчаную почву он повышает влагоемкость – удерживает воду и микроэлементы, постепенно, по мере необходимости, отдавая их растениям. Это позволяет экономить воду и оптимизировать режим полива.
Благодаря способности к ионному обмену минерал переводит некоторые химические соединения в связанную форму и удерживает их, предотвращая поглощение корнями растений. Таким образом, этот природный абсорбент снижает содержание токсических веществ в урожае садовых и огородных культур.
Мелкие гранулы цеолита добавляют в почву как минеральное удобрение, поскольку он содержит кальций, калий, магний, кремний, цинк и другие микроэлементы в форме, доступной для усвоения. Кроме этого, благодаря абсорбирующим свойствам цеолит препятствует вымыванию из почвы других внесенных удобрений (например, органики), удерживая их в прикорневой зоне растений. Так, вымывание азота уменьшается в 4-5 раз, а усвоение удобрений в целом повышается на 30%.
Цеолит способен повышать эффективность препаратов для борьбы с вредителями и болезнями. Благодаря пористой структуре он накапливает и удерживает в себе ядохимикаты и биологически активные вещества, а значит, продлевает защитную функцию препаратов и позволяет сократить количество обработок. Таким образом, наличие цеолита в почве обеспечивает долговременную защиту растений от грибковых и вирусных заболеваний, вредоносных бактерий, насекомых и грызунов.
Поскольку минерал имеет оптимальную кислотность (pH 5,5-5,6), то его можно добавлять в почву для выращивания большинства огородных и садовых культур. Внесение цеолита в кислый грунт с большой вероятностью избавит вас от необходимости применения других раскислителей.
Благодаря всем перечисленным выше свойствам цеолит значительно улучшает микробиологический состав, здоровье и плодородие почвы. Растения, произрастающие в таких условиях, лучше развиваются: быстрее наращивают зеленую массу и корневую систему, меньше болеют, легче переносят стрессовые климатические воздействия и нарушение агротехники. А значит – дают отличный урожай!
Как применять цеолит для растений
Применять цеолит для выращивания садовых, огородных и декоративных культур можно самыми разными способами. Практически в любых работах, где вы традиционно используете песок, – его можно заменить вулканическим минералом.
Для приготовления почвосмесей
Цеолит добавляют в почву для любых растений – как растущих в открытом грунте, так и тепличных культур. Средняя норма его внесения – одна часть минерала на три части грунта. Для рассады оптимальной будет смесь из равных объемов цеолита, торфа и перегноя.
Можно вносить цеолит при посадке растений или в период вегетации, при этом он может использоваться как самостоятельная добавка либо смешиваться с другими удобрениями.
Овощные культуры, растущие в почве с цеолитом, способны дать прибавку урожая до 50%, содержание витаминов в плодах повышается, а нитратов и токсических веществ – наоборот, снижается.
Для подготовки и проращивания семян
Часто мелкие семена перед посевом смешивают с песком, чтобы облегчить работу с ними и обеспечить равномерное распределение по поверхности почвы. Для этой же цели можно использовать и цеолит. Любые семена после высевания можно присыпать тонким слоем цеолита, а затем грунтом. Такой способ предотвратит пересыхание и переувлажнение семян, а также позволит избежать появления плесени, заражения грибком, повысит устойчивость сеянцев к корневой гнили.
Проращивать семена также удобно в цеолите – его тонким слоем насыпают на влажную ткань, распределяют по ней семена и накрывают. Цеолит в этом случае выполняет все описанные выше функции и к тому же не позволяет семенам прорасти в ткань.
Для обработки луковиц и корней растений при посадке
Луковицы и клубни растений обрабатывают мелкодисперсной цеолитовой пудрой перед посадкой в грунт. Расход минерала в этом случае – 50 г на 5 кг посадочного материала. Луковицы раскладывают на земле, опудривают цеолитом и оставляют на 2 часа, после чего высаживают в подготовленное место. От излишков минерального вещества избавляться необязательно.
При подготовке к высадке на постоянное место рассады овощей, цветов и ягод с открытой корневой системой их корни также присыпают цеолитом – это позволяет уменьшить стресс от пересадки, дает легкодоступное питание на первое время, укрепляет иммунитет растений и сохраняет корни от повреждений. Такой же прием можно использовать и при посадке деревьев или кустарников с ОКС.
Для выращивания комнатных культур
Прекрасные результаты показывает цеолит при добавлении в грунт для комнатных растений. Количество его для большинства культур должно равняться 1/3-1/5 части от всего объема почвосмеси.
Грунт для суккулентов готовят, заменяя цеолитом половину объема.
Существуют разные варианты приготовления субстрата для домашних растений. Например, можно смешать равные части цеолита, перегноя и торфа (такая смесь отлично подойдет и для рассады). А можно взять одну часть цеолита и две части торфа или покупного грунта – получится оптимальный субстрат для суккулентов и кактусов.
Кроме того, минерал хорош в качестве мульчирующей добавки и подходит для декорирования поверхности грунта горшечных растений.
Для пескования газона
Пескование газона, как понятно из названия, – это обновление почвы с помощью добавления песка. Процедура позволяет повысить проницаемость, облегчить поступление воздуха к корням растений и препятствует застою воды на газоне.
Обычно для этой цели используют мелкий речной песок, смешивая его с плодородной почвой и торфом. Полученный субстрат равномерно распределяют по газону с помощью металлического коврика с отверстиями или простых грабель. Но вместо песка можно (и даже лучше!) добавить в смесь цеолит – он не только сделает почву более рыхлой, но и будет удерживать воду и удобрения, а также улучшит состояние газонной травы.
Кроме применения в качестве улучшителя почвы, цеолит в дачных условиях можно использовать как сорбент для очищения воздуха и устранения неприятных запахов в подвалах и погребах.
Нормы внесения цеолита для разных культур
Количество цеолита, кг
Какой цеолит можно использовать для растений
Для растений подходит только вулканический цеолит. Океанический (или осадочный) цеолит растворяется в воде и превращается в кашицу, поэтому применять его в растениеводстве не рекомендуется. При покупке внимательно изучайте упаковку – надписи вроде «океанический» или «цеолитсодержащая глина» указывают на неподходящий материал.
Купить этот минерал можно в садовых магазинах в виде готового компонента субстрата для растений. По цене он сопоставим с привычными аналогами – перлитом и вермикулитом. Однако при прочих равных цеолит практичнее – он не вымывается из почвы и не всплывает на поверхность при поливе, как перлит, к тому же не накапливает солей и не спрессовывает грунт, как вермикулит.
При этом цеолит можно «добыть» не только в садовом центре. Опытные садоводы прибегают к маленькой хитрости – вместо специальных цеолитовых гранул покупают наполнители для кошачьих туалетов, изготовленные на основе этого минерала. В качестве примеров упоминаются «Барсик Стандарт» и «Барсик Эффект», а также «Pussy-cat Цеолитовый». Эти варианты могут стать отличной недорогой заменой специализированному цеолиту для растений. Главное – помнить, что перед использованием такой наполнитель необходимо промыть в воде, чтобы избавиться от пыли.
Если при промывании гранулы стали растворяться или «обмыливаться», теряя форму, – то такая смесь для добавления в грунт не подходит. Настоящий вулканический цеолит сохраняет свои физические свойства при контакте с водой – после промывания вы должны получить острые серо-коричневые камушки с перламутровым блеском.
Цеолит выполняет сразу несколько важных функций в растениеводстве – это одновременно разрыхлитель почвы, удобрение и защитный экран для растений. В зависимости от характеристик почвы, добавление в нее цеолита повышает урожайность выращиваемых культур на 15-30% в первый год и до 40-50% – во второй. При этом цеолит способен благоприятно воздействовать на состав почвы в течение 5 лет.
Учитывая разнообразные полезные свойства этого минерала, стоит попробовать применить его в огородных и садовых работах, согласны?