Zeolit Uygulamaları

Doğal zeolit, su filtrasyonu için yeni ve çok iyi bir doğal medyadır. Kum ve karbon filtrelere kıyasla, daha az bakım gereksinimi ile çok daha yüksek kapasitelerin elde edilmesini sağlar. Kuvartz kuma kıyasla sahip olduğu birçok avantaj, standart bir kum filtrede direk kum minerali ile değişimine imkan sağlar.

Temel olarak endüstride üç ana kullanım mekanizması vardır: katalizör, gaz ayırma, iyon değiştirme.

  • Katalizör: Zeolitler, organik moleküllerin de yeraldığı birçok önemli reaksiyonda katalizör olarak oldukça faydalıdır. Bunlardan en önemlileri kraking (craking), izomerizasyon ve hidrokarbon sentezidir. Zeolitler, asit-baz ve metal kaynaklı reaksiyonlar dahil olmak üzere çok çeşitli katalitik reaksiyonları katalize eder. Zeolitler aynı zamanda asit katalizörü şeklinde aktif metaller veya reaktifler için destek olarak kullanılır.

Zeolitler, molekül çapı temelinde şekil seçici katalizör olabilirler. Aynı zamanda oksidasyon katalizörü olarak da kullanılırlar. Reaksiyon, zeolite mineralin gözeneklerinde meydana geldiği için daha kontrollüdür.

Temel endüstriyel uygulama alanları: petrol rafinasyonu, sentetik yakıt üretimi ve petrokimya ürünleridir. Özellikle sentetik zeolitler, petrokimya rafinerilerinde kullanılan en önemli katalizördür.

  • Adsorpsiyon: Zeolitler birçok çeşit maddenin adsorbsiyonunda kullanılır. Bu kabiliyeti kurutma, saflaştırma ve ayırma uygulamalarında kullanılmasını sağlar. Çok düşük kısmi basınçta dahi suyu ayırabilme özelliği sayesinde, verimli bir kurutucudur. Hava akımlarından, uçucu organic kimyasalları giderebilir, izomerleri ve gaz karışımlarını ayırabilir. Zeolitlerin çok geniş bir kullanım alanı gaz ayırmadır. Zeolitin gözenekli yapısı, belli çaptaki moleküller için elek vazifesi görerek geçişini engeller. Gözenekleri içerisinde yürütülen diğer uygulamalar da, yarı iletken maddelerin polimerizasyonu ve polimerlerin birleştirilerek farklı fiziksel ve elektriksel özelliklerin ortaya çıkarılmasıdır.
  • İyon değiştirme: Zeolit gözenekleri içerisindeki katyonlar, zeolitin zincirine gevşekçe bağlıdır ve diğer katyonlar ile kolayça değişime hazırdır. Bu özelliği zeolitin su yumuşatma sistemlerinde, deterjan ve sabun uygulamaların kullanımına imkan sağlar. Deterjan formülasyonlarında zeolitin sıklıkça kullanımı, su yumuşatma reaktifi olarak fosfatların yerini almasıdır. Bunu, sudaki kalsiyum ve magnezyumu, zeolit bünyesindeki sodyum ile değiştirerek yaparlar. Zeolit ile sudaki radyoaktif kontaminasyonları dahi gidermek mümkündür.

Pratik bir bakış açısı ile, zeolite geniş bir kullanım alanına adapte edilebilinir:

Su kültürü:

  • Balık çiftliklerinde amonyak filtrasyonu
  • Biofiltre minerali

Bir balık çiftliğinde, sudaki balık yükü oldukça fazla olabilir. Bu sayede sudaki toksit maddelerin konsantrasyonu hızlıca artarak, su kirlenebilir. Kapsamlı bir su saflaştırması gerekebilir. Zeolitler söz konusu saflaştırma prosesinin farklı basamaklarında kullanılabilirler. Biyolojik saflaştırmanın ve/veya havalandırmanın ardından ikinci filtrasyon basamağı bunlardan biridir. Bakteriler için destek metaryeli olarak, askıdaki katı maddeler için filtrasyon minerali şeklinde ve istenmeyen iyonların giderilmesi de diğer kullanım noktalarıdır.

Tarım ve hayvancılık:

  • Koku kontrolü
  • Kapalı hayvan çevre kontrolü
  • Hayvan yemi katkıları

Doğu Avrupa, Japonya ve Küba ‘da zeolitler tarım ve hayvancılık uygulamalarında geleneksel olarak kullanılırlar. Çiftlik hayvan yemi oranına yaklaşık %5 ‘lik bir ekleme, amonyak ve koku emisyonlarını azaltır, yemden yararlanmayı iyileştirir, mikotoksin emilimine yardımcı olur ve eser miktardaki elementlerden faydalanma olanağı sağlar. Birkaç yıl önce NASA, yavaş salınımlı gübreler olarak besin yüklü zeolitleri kullanmıştır.

Bahçecilik:

  • Fidanlıklar, seralar
  • Çiçekcilik
  • Sebzeler
  • Yeşillikler
  • Ağaç ve çalı dikimi
  • Çim/çimen toprağı ıslahı
  • Islah, bitkü örtüsü yenileme, çevre düzenlemesi
  • Ormancılık
  • Hidroponik yetiştirme ortamı

 

Ev ürünleri:

  • Ev koku kontrolü
  • Evcil hayvan koku kontrolü

 

Zeolitin evsel kullanımı temal olarak koku kontrolü ve sıvı adsorbsiyon özelliğine dayanırç Formaldehit ve hidrojen sülfüt dahil bir dizi gazın, zeolite tarafından adsorbe edildiği görülmüştür.

Özellikle ABD ‘de, zeolite küçük hava filtreleri içerisine yerleştirilerek bu gazları adsorbe etmesi ve alerji problemlerini önlemesi amaçlanır. Spor ayakkabıların kurutulması, gardroplardaki nemin giderimi, sigara kokusunun önlenmesi diğer genel evsel kullanım alanlarıdır. Halı temizleyicilerde, ana bileşen zeolit olabilir. Kedi kumu ve mangallar için yağ emici olarak, akvaryumlarda amonyağı adsorbe edici olarak dahi kullanılır. Tamamen kullanılan zeolitler, toprak nemine ve besin tutma kapasitesine katkıda bulunacağı kompostlara ideal bir katkı sağlar.

 

Endüstriyel ürünler:

  • Yağ ve yağ yayılımları için emiciler
  • Gaz ayırma

 

Endüstriyel uygulamaları zeolitin sıvı ve buhar emici karakteri üzerine odaklanmıştır. Yağ ve kimyasal yayılımlarında ideal bir temizleyicidir. Bir soy madde olması sayesinde kullanımı güvenlidir.

 

Radyoaktif atıklar:

  • Saha iyileştirme ve dekontaminasyon

 

Su arıtma:

  • Su filtrasyonu
  • Ağır metal giderimi
  • Yüzme havuzları

 

Atık su arıtma:

  • Evsel çamur/atık sudan amonyak ve amonyum giderimi
  • Ağır metal giderimi
  • Septik atık depolama alanları