ZEOLITA DE CHABASITA ACTIVADA

Las zeolitas (del griego ζέω, "hervir" y λίθος, "piedra" por la razón de que si las zeolitas se calientan) son una familia de minerales con una estructura cristalina regular y microporosa caracterizada por una gran cantidad de volúmenes vacíos dentro del cristales. La palabra zeolita (piedra burbujeante) fue acuñada por el estudioso sueco Axel Fredrik Cronsted que observó la liberación de vapor de agua (debido al agua atrapada en las cavidades) calentando uno de estos minerales.

Características químico-físicas
La química del estado sólido nos ha permitido obtener información detallada sobre la estructura y propiedades de las zeolitas. Estos minerales tienen un marco estructural basado en aluminosilicato con fórmula química bruta Na12 [(SiO2) 12 (AlO2) 12] · 27H2O y cationes atrapados dentro de cavidades "túnel" o "jaula". Una clase grande e importante de zeolitas tiene una estructura de jaula sodalita, que consiste en extraer el tronco obtenido mediante la eliminación de todos los vértices con el corte. Dado que las jaulas poseen simetría cristalina, las zeolitas representan una clase de tamices moleculares con mayor selectividad que, por ejemplo, sílice o carbón activado, que poseen huecos irregulares. Otra peculiaridad consiste en el intercambio iónico, proceso químico-físico que consiste en el intercambio del catión contenido en la estructura cristalina con iones presentes en la solución y que tienen dimensiones y propiedades electrostáticas compatibles con la estructura dentro de la cual se insertan. Por ejemplo, las zeolitas naturales que contienen cationes NA + o K + pueden intercambiar especies iónicas como CA2 y MG + 2
Desde el punto de vista de su estructura, las zeolitas son tectosilicatos: silicio o
el aluminio está ubicado en el medio de un tetraedo en cuyos vértices están dispuestos los átomos de oxígeno. El andamio creado de esta manera deja varias cavidades dentro de los cristales que se pueden llenar con agua (que el mineral puede perder con la exposición al aire o si se calienta) y de los metales presentes.
Las zeolitas pueden intercambiar los metales localizados en sus canales con otros metales, por ejemplo, si se sumerge una zeolita de sodio en una solución concentrada de iones de potasio, tal zeolita se convertirá en una zeolita de potasio.
El tamaño de los poros es importante ya que están vinculados a la acción catalítica: los moléculas entran selectivamente en estos poros y experimentan, por ejemplo, las reacciones de craking e isomerización. Además, el tipo de catión presente dentro de la estructura zeolítica influye en la cinética de intercambio de iones.

 

Propósitos
Existen numerosas zeolitas, tanto naturales como sintéticas, muchas de las cuales tienen propiedades útiles en la industria: por ejemplo, se utilizan en la industria petroquímica como catalizadores heterogéneos, en detergentes que reemplazan a los polifosfatos, en la agricultura, en la construcción, en el ablandamiento del agua. y en medicina para inducir la coagulación de la sangre. Un uso importante en la síntesis inorgánica permite obtener complejos haciendo reaccionar cationes metálicos, atrapados dentro de la estructura zeolítica, con reactivos complejantes adecuados; el compuesto de coordinación obtenido permanece atrapado dentro de la jaula, siendo demasiado grande para poder salir de él. También se usan en algunas bombas de vacío preliminares porque, a temperaturas de nitrógeno líquido, pueden acumular una gran cantidad de moléculas de gas en superficies internas enormes.

En el pasado, las zeolitas se usaban como intercambiadores de iones, deshidratadores y tamices moleculares. Sin embargo, para estos fines se producen zeolitas sintéticas, por lo que las zeolitas se utilizan actualmente con fines científicos o colectivos.

 

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