Čistenie a úprava vody – niekoľko úvah o adsorpčných možnostiach prírodného zeolitu

Úprava vody so zeolitom

V súčasných dňoch nie je nič prekvapujúce, ak sa dostatok kvalitnej vody stáva vážnym a znepokojujúcim každodenným problémom pre mnohé oblasti zemegule. Jej cena a spotreba narastá.

Na druhej strane s rýchlym rozvojom rôznych priemyselných odvetví a výrobných procesov obrovské množstvá odpadových vôd sú produkované a vstrebávané do pôdnych profilov a hydrogelogických vodných systémov. Odpadové vody obyčajne obsahujú mnohé znečisťujúce škodlivé látky. Sú to hlavne katiónové a aniónové ióny, ropné produkty a iné organické látky. Tieto prímesi majú jedovaté a toxické účinky na ekosystémy. Čistenie a úprava vody, a úspešné odstránenie týchto škodlivín z vôd si vyžaduje drahé technologické postupy. Početné vedecko-výskumné projekty, testovanie v laboratórnych či poloprevádzkových podmienkach boli v minulých desaťročiach realizované v snahe o čistenie a úpravu vody – odpadovej vody.

Fyzikálne-chemický proces adsorpcie a jeho účinnosť

Bežne sa dnes v praxi ako jednoduchá a efektívna metóda na čistenie a úpravu vody využíva adsorpcia. Úspech tejto metódy je takmer úplne závislý na vývoji vhodného adsorbenta. Doteraz boli najviac využívané pri úprave a čistení odpadových vôd adsorpciou také materiály, akým je aktivovaný uhlík, ílové minerály, rôzne biomateriály, zeolity a niektoré priemyselné pevné odpady.

Prírodný zeolit ako vynikajúci adsorbent – čistenie a úprava vody

V ostatných desaťročiach si prírodné zeolity našli mnohé vhodné aplikácie v adsorpčných procesoch, katalytických syntézach, stavebníctve, poľnohospodárske v ošetrovaní kontaminovaných pôd ako aj pri výrobe energií. Minerály skupiny zeolitov sú hydratované alumosilkátové minerály mikropórovitej kryštálovej štruktúry. Sú známe cennými fyzikálno-chemickými vlastnosťami, medzi ktoré patrí aj schopnosť výmeny katiónov, majú povahu molekulových sít, katalytické a adsorpčné vlastnosti. Najbežnejšími sú klinoptilolit, mordenit, philipsit, chabazit, stilbit, analcim a laumontit. Najrozšírenejším a najviac prakticky využívaným všeobecne ale aj na čistenie a úpravu vody, je práve klinoptilolit majúci výnimočné postavenie v rámci tejto známej skupiny zložitých kremičitanov.

Zeolit a jeho kryštálová mriežka

V kryštálovej štruktúre zeolitových minerálov boli analyzované tri základné navzájom relatívne nezávislé zložky – alumosilikátová priestorová štruktúra, vymeniteľné katióny a zeolitová voda. Základnou stavebnou jednotkou mriežky zeolitov je štvorsten, v centre ktorého môže byť umiestnený buď atóm kremíka Si alebo hliníka Al so štyrmi atómami kyslíka O₂ na jeho vrcholoch. Molekuly vody môžu byť prítomné v medzerách a rozsiahlych mikrodutinkách. Sú viazané medzi iónmi kryštálovej štruktúry a vymeniteľnými iónmi práve cez tento mostík molekúl vody. Táto voda môže tiež pôsobiť ako sprostredkovateľské médium medzi vymeniteľnými katiónmi. A práve aj vďaka týmto molekulám vody má zeolitový minerál klinoptilolit také výnimočné adsorpčné a výmenné charakteristiky a skvele pôsobí na čistenie a úpravu vodu.

Úprava vody so zeolitom V súčasných dňoch nie je nič prekvapujúce, ak sa dostatok kvalitnej vody stáva vážnym a znepokojujúcim každodenným problémom pre mnohé oblasti zemegule. Jej cena a spotreba narastá. Na druhej strane s rýchlym rozvojom rôznych priemyselných odvetví a výrobných procesov obrovské množstvá odpadových vôd sú produkované a vstrebávané do pôdnych profilov a hydrogelogických vodných systémov. Odpadové vody obyčajne obsahujú mnohé…