Цеоліт особливості і властивості мінералів, застосування в побуті, промисловості та медицині

Цеолітами називають групу водних алюмосилікатів - солеообразних з'єднань, які в своєму складі мають кремній і алюміній. Вони бувають осадового і вулканічного походження, природні та синтетичні. Зовні нагадують тверду глину зеленувато-сірого кольору (див. Фото). Відомо близько 50 типів природних цеолітів і більше 120 типів штучних. Завдяки своїм унікальним властивостям поглинати отруйні речовини активно використовуються в багатьох сферах людської діяльності.

Історія відкриття

Шведський хімік Аксель Кронстедт під час дослідів зіткнувся з цікавим явищем: мінерал стильб (водний алюмосилікат) під час нагрівання несподівано здувся і покрився маленькими бульбашками. Причиною цього «кипіння» було вивільнення води. Вчений знайшов кілька видів мінералів з подібними властивостями і об'єднав їх в одну родину, давши йому назву цеоліти (від грец. Zeo - «кипіти» і lithos - «камінь»).

властивості цеолітів

Цеоліт мають пухку, але при цьому досить міцну структуру, яка і визначає їх унікальні властивості як адсорбентів, іонообмінників, каталізаторів і молекулярних сит. У природі вони широко поширені, їх можна отримати і хімічним шляхом, тому вони недорого коштують. «Киплячі камені» можуть поглинути води до половини власного обсягу. Містять багато елементів таблиці Менделєєва.

Виділяють такі основні характеристики цієї групи мінералів:

Адсорбційні. кристалічна структура допомагає пов'язувати екологічні токсини. Залежно від температури цеоліти здатні поглинати воду і багато шкідливих речовин (радіонукліди, важкі метали, пестициди, нітрати).
Здатність до іонного обміну. пориста структура допомагає вбирати в себе не тільки воду, але і молекули інших речовин, натомість віддаючи мінерали.
Молекулярні сита. вільний простір в пористої і жорсткої структурі цеолітів відповідає невеликим розмірам молекул води, вуглеводнів, газів і деяким іншим. Ця особливість робить їх здатними розрізняти чужі молекули за розмірами, поглинаючи дрібні і відсіваючи більші. У різних мінералів відрізняються розміри пустот, тому вони поглинають різні речовини: цеоліти, які видаляють з води радіоактивний стронцій, можуть ігнорувати інші шкідливі речовини.
Каталізатори. здатність мінералів прискорювати реакції використовується в нафтопереробній промисловості. Їх вигідно відрізняє низька вартість і висока каталітична активність.

застосування цеолітів

Завдяки своїм унікальним властивостям цеоліти використовують у багатьох сферах діяльності людини:

для побутового та промислового очищення води;
як мінеральну добавку в корм для тварин;
для збагачення грунту мінеральними речовинами;
щоб поліпшити якості будівельних матеріалів;
щоб видалити неприємний запах;
як наповнювач при виробництві паперу, гуми та пластмаси;
в медицині.

Застосування в промисловості

Мінерали активно використовуються в багатьох галузях промисловості з різноманітними цілями:

Вони покращують якість будівельних матеріалів. Додавання їх в бетон скорочує термін його схоплювання і збільшує міцність.
Використовують цеоліти у виробництві миючих засобів і дезодорантів. Цеолітовий наповнювач збільшує ефективність і абразивні властивості миючих засобів, замінює шкідливі фосфати, не шкодить екології.
Завдяки здатності до поглинання води мінерали допомагають швидко зменшити вологість повітря на промислових підприємствах.
Цеоліт в хімічній промисловості використовують і як самостійні добрива, і як компоненти мінеральних добавок. Вони не тільки збагачують грунт корисними речовинами, але і збільшують термін зберігання добрив, зберігають сипкість і міцність гранул.
Як наповнювач палітурних матерій в текстильній промисловості.
Для очищення природної води і стоків. Близько 200 кг цеоліту здатні очистити гектар води за кілька місяців.
У нафтовій промисловості допомагають знесолити і збезводнити нафту, видалити сполуки сірки. Нафтопереробні заводи використовують цеолітові каталізатори.

Застосування в сільському господарстві

Цеоліт - це також хороша мінеральна добавка, яку активно використовують в добривах. Вони незамінні в посушливі періоди завдяки своїй здатності утримувати вологу в ґрунті, повільно віддаючи її рослинам. Містять безліч мінералів і корисних мікроелементів в доступній для рослини формі.

У сільському господарстві цеоліти допомагають:

підвищити врожайність сільськогосподарських культур;
знизити поглинання рослинами шкідливих речовин з грунту;
відновити грунт і збагатити її живильними речовинами;
запобігти багатьом захворюванням коренів рослин.

Застосування в тваринництві

Цеоліт збагачують корм для тварин мінеральними речовинами, підвищують засвоєння поживних речовин. Ефективні і для лікування діареї завдяки здатності виводити токсини. Додають їх і при виготовленні підстилок для вирощування тварин: вони ефективно поглинають запахи. Здатність швидко вбирати воду робить цеоліти хорошими осушувачами.

Застосування цієї групи мінералів в тваринництві допомагає:

підвищити поживні властивості корму;
збільшити термін зберігання корму, уберегти його від цвілі;
вивести з організму тварини отруйні речовини;
збільшити тривалість життя тварин і зміцнити імунітет;
усунути неприємні запахи в приміщеннях для худоби і пташниках;
поліпшити репродуктивну здатність тварин.

Застосування в екології

Цеоліт широко застосовують для охорони навколишнього середовища, для її очищення і відновлення. Завдяки своїй ефективності і низької вартості їх активно використовували для ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Активно використовують мінерали в таких випадках:

Для ліквідації наслідків розливів нафти та інших хімічних речовин в навколишнє середовище.
Для очищення води і ґрунту від радіонуклідів і важких металів.
Для очищення повітря від газових викидів: аміаку, вуглекислого газу та сірки. Може використовуватися як самостійно, як і в комбінації з іншими сорбентами.
Для очищення води. Цеолітова крихта видаляє з басейнів, ставків та криниць токсичні речовин, збагачує воду киснем, поглинає аміачний азот.

Застосування в медицині

Здатність цеолітів поглинати шкідливі речовини з організму людини використовується в медицині. Наприклад, французький препарат «Смекта». який призначають при харчових отруєннях і здутті живота, містить синтетичний цеоліт. При цьому мінерал не виводить потрібні речовини.

Аборигени Африки Океанії пригощають почесних гостей їстівними цеолітами. Як виявилося, це допомагає позбутися від синдромів похмілля і переїдання.

Цеоліт допомагає видалити радіацію з організму людини. Його використовували для поліпшення самопочуття людей, які постраждали від вибуху на Чорнобильській АЕС. У тих, хто приймав порошок цеоліту, відзначалося зменшення проявів променевої хвороби.

Для запобігання негативним наслідкам слід пам'ятати, що не всі мінерали цієї групи підходять для внутрішнього застосування. У Росії для медичних цілей сертифікований тільки клиноптилоліт, з нього виробляють препарат «Литовит». При лікуванні діабету використовується здатність мінералу стимулювати і прискорювати загоєння ран.

Використовують цеоліти і в косметичних цілях: з них готують лікувальні грязі, які допомагають поліпшити стан шкіри, видалити шкідливі речовини. Добре зарекомендували себе і скраби з «киплячого каменю», вони ефективні при боротьбі з целюлітом. Маски з цим мінералом покращують колір обличчя і підвищують тонус шкіри.

З профілактичною метою цеоліти використовують в таких випадках:

для відновлення балансу мікроелементів;
для нормалізації кислотності шлунка;
для попередження захворювань, пов'язаних з нестачею мінералів;
для омолодження організму;
для зміцнення імунітету і підвищення працездатності;
для поліпшення роботи нервової системи;
для видалення шкідливих речовин, що надходять в організм людини з їжею або з атмосфери.

Застосування в побуті

Властивості цеолітів активно використовуються і в побуті з найрізноманітнішими цілями:

Для очищення води. У складі фільтрів цеоліти не тільки очищають воду від шкідливих сполук, але і покращують її смак.
Для кімнатних рослин. Як мінеральне добриво мінерали підвищують пористість грунту, завдяки чому полегшується доступ кисню до коренів рослин.
У наполнителях котячих туалетів. Швидко поглинають вологу і запобігають появі неприємного запаху.
Для акваріума. Цеоліт ефективно поглинають відходи життєдіяльності рибок, запобігають цвітіння води.
Для зберігання овочів. Мінерал цеоліт істотно збільшує термін зберігання овочів, запобігаючи появі цвілі. Його потрібно пересипати в невелику ємність і поставити в коморі.
Освіжувач повітря. Здібності мінералів усувати неприємні запахи дозволяють використовувати їх в якості освіжувачів повітря. Наприклад, в Англії цеоліти давно використовують для поглинання тютюнового диму. Вони також ефективні для усунення неприємного запаху в холодильнику і на кухні.
Для ванної кімнати. Невеликий тканинний мішечок з мінералом допоможе зменшити вологість у ванній, запобігає появі цвілі.
Для холодильника. Невелика ємність з цеолітом усуне неприємні запахи в холодильнику і прибере зайву вологу.
Для взуття. Цеоліт прекрасно впорається із завданням усунути неприємний запах з взуття. Для цього потрібно приготувати невеликий мішечок з бавовняної матеріалу (або звичайні шкарпетки), насипати в нього мінерал і залишити на ніч у взутті. Цей спосіб також допоможе швидко висушити взуття.

Унікальні властивості, низька вартість і поширеність в природі цеолітів активно використовуються в багатьох сферах діяльності людини.

Синявська Інеса Леонідівна