propiedades, clases y caracteristicas quimica de la zeolita

Propiedades

Según Breck (1974) las zeolitas son caracterizadas por las siguientes propiedades:

- Alto grado de hidratación.

- Baja densidad y un gran volumen de vacíos cuando es deshidratado.

- La estabilidad de su estructura cristalina cuando se deshidrata.

- Las propiedades de intercambio del catión.

- Presenta canales moleculares uniformes clasificados en los cristales deshidratados.

- Por su habilidad de absorber gases y vapores.

- Por sus propiedades catalíticas.

Mumpton describe las siguientes propiedades de la siguiente manera:

Propiedades de adsorción. Las zeolitas cristalinas son los únicos minerales adsorbentes. los grandes canales centrales de entrada y las cavidades de las zeolitas se llenan de moléculas de agua que forman las esferas de hidratación alrededor de dos cationes cambiables. Si el agua es eliminada y las moléculas tienen diámetros seccionales suficientemente pequeños para que estas pasen a través de los canales de entrada entonces son fácilmente adsorbidos en los canales deshidratados y cavidades centrales. Las moléculas demasiado grande no pasan dentro de las cavidades centrales y se excluyen dando origen a la propiedad de tamiz molecular una propiedad de las zeolitas.

Propiedad de intercambio de cationes. Por procedimientos clásicos de intercambio catiónico de una zeolita se puede describir como la sustitución de los iones sodio de las zeolitas faujasitas por cationes de otros tamaños y otra carga. Esta es una de las características esenciales de las zeolitas. En efecto, así se consigue modificar considerablemente las propiedades y ajustar la zeolita a los usos más diversos. El intercambio catiónico se puede efectuar de varios modos:

- Intercambio en contacto con una solución salina acuosa (intercambio hidrotérmico) o con un solvente no acuoso;

- Intercambio en contacto con una sal fundida. Por ejemplo, una zeolita A, originalmente con Ca, se pone en contacto con nitratos de litio, potasio o rubidio fundidos hacia 350°C;

- Intercambio en contacto con un compuesto gaseoso. Por ejemplo, una zeolita faujasita Y, originalmente en su forma Na, se pone en contacto con HCl anhidro o NH₃, hacia 250°C.

El intercambio de iones en una zeolita depende de:

- La naturaleza de las especies catiónicas, o sea, del catión, de su carga, etc.

- La temperatura.

- La concentración de las especies catiónicas en solución.

- Las especies aniónicas asociadas al catión en solución.

- El solvente (la mayor parte de los intercambios se lleva a cabo en solución acuosa, aunque también algo se hace con solventes orgánicos) y,

- Las características estructurales de la zeolita en particular.

Deshidratación -Rehidratación Basado en el comportamiento de deshidratación. Las zeolitas pueden ser clasificadas como:

a) Aquellas que muestran cambios estructurales no mayores durante la deshidratación y exhiben continua perdida de peso como una función de la temperatura.

b)Aquellos que sufren mayores cambios estructurales, incluyendo colapsos (derrumbes) durante la deshidratación,y exhiben discontinuidades en la pérdida de peso.

CLASES DE ZEOLITAS

Clasificación de algunas zeolitas (de particular interés en nuestro caso serán las faujasitas y las pentasil).