3 Sifat Penting Dalam Struktur Zeolit
Seiring dengan kuarsa dan feldspar, zeolit adalah "tektosilikat,", mereka terdiri dari kerangka tiga dimensi silikon-oksigen (SiO4) tetrahedral, di mana keempat atom oksigen sudut setiap tetrahedron dibagi dengan tetrahedral yang berdekatan. Untuk penjelasan lebih detail, simak artikel berikut.
Rumus Empiris Zeolit
Susunan tetrahedral silikat ini mengurangi rasio oksigen: silikon keseluruhan menjadi 2:1, dan jika setiap tetrahedron dalam kerangka mengandung silikon sebagai atom pusatnya, strukturnya netral secara elektrik, seperti kuarsa (SiO2). Namun, dalam struktur zeolit, beberapa silikon kuadrivalen digantikan oleh aluminium trivalen, sehingga menimbulkan kekurangan muatan positif.
Muatan ini seimbang dengan adanya unsur mono dan divalen seperti natrium (Na +), kalsium (Ca2+), dan kalium (K+) di tempat lain dalam struktur. Dengan demikian, rumus empiris zeolit adalah dari jenis:
M2 /n O . Al2Oa. xSiO2 yH2 O
di mana M adalah setiap unsur alkali atau alkali tanah, n adalah muatan valensi pada unsur tersebut, x adalah bilangan dari 2 hingga 10, dan y adalah bilangan dari 2 hingga 7. Rumus empiris dan sel satuan klinoptilolit, yang paling umum dari zeolit alam, adalah:
(Na,K)2O . Al2 O3.10SiO2. 6H2 O
Unsur atau kation di dalam tanda kurung pertama dalam rumus dikenal sebagai kation yang dapat ditukar; yang berada di dalam kurung kedua disebut kation struktural, karena dengan oksigen mereka membentuk kerangka tetrahedraal dari struktur.
Molekul air yang terikat longgar juga terdapat dalam struktur semua zeolit alam, mengelilingi kation-kation yang dapat dipertukarkan dalam ruang pori yang besar. Sementara struktur kerangka kuarsa dan feldspar padat dan padat, mineral zeolit sangat terbuka dan volume kosong dari spesies dehidrasi sebesar 50 persen diketahui.
Setiap spesies zeolit memiliki struktur kristal yang unik dan, karenanya, memiliki sifat fisik dan kimianya sendiri. Kebanyakan struktur, bagaimanapun, dapat divisualisasikan sebagai SiO4 dan AlO4 tetrahedral yang terhubung bersama dalam bentuk geometris sederhana. Polihedron khusus ini dikenal sebagai segi delapan kubus terpotong.
Hal ini lebih mudah dilihat dengan mempertimbangkan hanya garis yang menghubungkan titik tengah setiap tetrahedron. Polihedra individu dapat dihubungkan dalam beberapa cara; misalnya, dengan menggandakan empat cincin atom oksigen, atau dengan menggandakan enam cincin atom oksigen, masing-masing struktur kerangka kerja zeolit sintetik A dan mineral faujasite.
Model bola padat dari zeolit A sintetik dan mineral chabazit diilustrasikan pada gambar 3a, 3b. setelah air dikeluarkan dari zeolit, ruang kosong yang cukup besar tersedia di dalam blok penyusun polihedra sederhana dan kerangka yang lebih besar yang dibentuk oleh beberapa poli-hedra.
Meskipun air dan molekul anorganik dan organik lainnya tampaknya dapat bergerak bebas di seluruh kerangka zeolit yang terdehidrasi, jalur yang menuju ke polihedra sederhana terlalu kecil untuk dilewati semua kecuali molekul terkecil; namun, port atau saluran berdiameter hingga 8 A mengarah ke rongga tiga dimensi yang besar.
3 Sifat Utama Zeolit
Berikut ini 3 sifat utama yang ada dalam kandungan zeolit;
Sifat adsorpsi
Dalam kondisi normal, rongga besar dan saluran masuk zeolit diisi dengan molekul air yang membentuk bola hidrasi di sekitar kation yang dapat ditukar. Setelah air dihilangkan, biasanya dengan memanaskan 3000 hingga 4000 C selama beberapa jam, molekul yang memiliki diameter cukup kecil untuk masuk melalui saluran dan siap diadsorbsi pada permukaan bagian dalam rongga tengah yang kosong. Molekul juga besar untuk melewati saluran masuk dikecualikan, menimbulkan properti "pengayakan molekuler" yang terkenal dari sebagian besar zeolit kristal.
Luas permukaan internal yang tersedia untuk adsorpsi berkisar hingga beberapa ratus meter persegi per gram, dan beberapa zeolit mampu menyerap hingga sekitar 30 persen berat gas, berdasarkan berat kering zeolit.
Selain kemampuannya untuk memisahkan molekul gas berdasarkan ukuran dan bentuk, distribusi muatan yang tidak biasa dalam volume rongga dehidrasi memungkinkan banyak spesies dengan momen dipol permanen untuk diadsorpsi dengan selektivitas, tidak seperti hampir semua sorben lainnya.
Dengan demikian, molekul polar seperti air, sulfur dioksida, hidrogen sulfida, dan karbon dioksida lebih disukai untuk diadsorpsi oleh zeolit tertentu daripada molekul nonpolar, seperti metana, dan reses adsorpsi telah dikembangkan menggunakan zeolit alam dimana karbon dioksida dan kontaminan lainnya telah dikembangkan. dapat dihilangkan dari aliran gas alam atau metana yang tidak murni, memungkinkan gas ditingkatkan menjadi produk dengan Btu tinggi.
Selain itu, momen quadripole nitrogen yang kecil, tetapi terbatas, memungkinkannya untuk diadsorpsi secara selektif dari udara oleh zeolit yang didehidrasi, menghasilkan aliran yang diperkaya oksigen dengan biaya yang relatif rendah pada suhu kamar. Kedua proses di atas dapat diterapkan dalam teknologi pertanian.
Sifat dehidrasi-rehidrasi
Karena sifat pori-pori struktur yang seragam, zeolit kristal memiliki distribusi ukuran pori yang cukup sempit, berbeda dengan penyerap komersial lainnya, seperti alumina aktif, karbon, dan silika gel. Di sini, persen kapasitas adsorpsi diplot terhadap tekanan parsial gas adsorbat.
Perhatikan bahwa hampir semua kapasitas adsorpsi zeolit untuk gas tertentu (termasuk air) diperoleh pada tekanan parsial yang sangat rendah, yang berarti bahwa meskipun kapasitas adsorpsi totalnya mungkin agak lebih kecil daripada absorben lainnya, (misalnya, silika gel), zeolit adalah penyerap iklan yang sangat efisien bahkan pada tekanan parsial rendah.
Sifat ini telah digunakan dalam adsorpsi zeolitik jejak air dari saluran gas Freon lemari es biasa yang mungkin membeku dan menyumbat pompa dan katup. Nonlinier ekstrim dari isoterm adsorpsi air zeolit telah dimanfaatkan baru-baru ini dalam pengembangan lemari es energi surya.
Properti pertukaran lon
Kation zeolit yang dapat ditukar juga hanya terikat secara longgar pada kerangka tetrahedral dan dapat dihilangkan atau ditukar dari struktur kerangka dengan mudah dengan mencuci dengan larutan kuat dari elemen lain. Dengan demikian, zeolit kristal adalah beberapa penukar ion yang paling efektif yang dikenal manusia, dengan kapasitas 3 sampai 4 meq per gram.
Kompres ini dengan kapasitas pertukaran kation 0,8 hingga 1,0 meq per gram bentonit, satu-satunya penukar ion signifikan lainnya yang ditemukan di alam, Kapasitas pertukaran kation pada dasarnya adalah fungsi dari derajat substitusi aluminium untuk silikon dalam kerangka zeolit: semakin besar substitusi, semakin besar kekurangan muatan struktur, dan semakin besar jumlah atom alkali atau alkali tanah yang dibutuhkan untuk netralitas listrik.
Namun, dalam praktiknya, kapasitas pertukaran kation juga bergantung pada sejumlah faktor lain. Pada spesies tertentu, kation dapat terperangkap dalam posisi struktural yang relatif tidak dapat diakses, sehingga mengurangi kapasitas pertukaran efektif spesies tersebut untuk ion tersebut, juga, penyaringan kation dapat terjadi jika ukuran pertukaran ion kation terlalu besar untuk melewati saluran masuk ke rongga pusat struktur.
Tidak seperti kebanyakan penukar ion nonkristalin, seperti resin organik atau gel aluminosilikat anorganik (disalahartikan dalam perdagangan sebagai "zeolit"), kerangka zeolit kristal menentukan selektivitasnya terhadap ion yang bersaing.
Lingkup hidrasi dari ion berukuran kecil dan bermuatan tinggi (misalnya, natrium, kalsium, magnesium) mencegah mendekatnya mereka di dalam sangkar ke tempat muatan kerangka; oleh karena itu ion-ion yang bermuatan rendah dan berukuran besar (misalnya, timbal, barium, kalium), yang biasanya tidak memiliki bola hidrasi, lebih terikat erat dan diambil secara selektif dari larutan daripada ion-ion lainnya.
Sejumlah kecil aluminium dalam komposisi klinoptilolit, misalnya, menghasilkan kapasitas pertukaran kation yang relatif rendah (sekitar 2,3 meq/g); namun, selektivitas kationnya adalah:
Cesium > Rubidium > Kalium > Amonium > Barium > Strontium > Natrium
Kalsium > Besi > Aluminium > Magnesium > Litium
Zeolit A sintetis, di sisi lain, lebih selektif untuk kalsium daripada natrium, dan dengan demikian, bertindak sebagai pelembut air dalam deterjen cucian di mana ia mengambil kalsium dari air cucian dan melepaskan natrium.
Pertukaran kation antara zeolit (Z) dan larutan (S) biasanya ditunjukkan dengan cara isoterm pertukaran yang memplot fraksi pertukaran ion (X) dalam fase zeolit terhadap larutan (gambar 6). Jika kation yang diberikan tidak menunjukkan preferensi baik larutan atau zeolit, isoterm pertukaran akan menjadi garis lurus "a" pada 450.
Jika zeolit cukup selektif atau sangat selektif terhadap kation dalam larutan, kurva b dan c akan dihasilkan secara berurutan. Jika zeolit menolak kation tertentu, kurva d akan dihasilkan. Begitulah selektivitas klinoptilolit untuk sesium atau amonium, misalnya.
Klinoptilolit akan mengambil ion-ion ini dengan mudah dari larutan bahkan di hadapan konsentrasi tinggi ion bersaing. Dalam pengembangan proses pertukaran ion untuk menghilangkan nitrogen amoniak dari limbah cair.
Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri
Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.
Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.
Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:
• 0821 2742 4060 (Ghani)
• 0812 2165 4304 (Yanuar)
• 0821 2742 3050 (Rusmana)
• 0821 4000 2080 (Fajri)
• 0812 2445 1004 (Kartiko)
• 0812 1121 7411 (Andri)
Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.
Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.
Tags :
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019