Skupina zeolitu

Trojrozmerná tetraédrická štruktúra zeolitu s dutinami a tunelmi

Skupina zeolitu (gr. zeo - vrieť, lithos - kameň) je skupina hydratovaných silikátov, respektíve tektosilikátov - s trojrozmernými tetraédrickými mriežkami. Obsahujú hlavne Na, Ca, K, Ba a premenlivé množstvo vody, ktorá je viazaná na veľké dutiny a tunely v tetraédrickej vrstve. Typickým znakom mnohých zeolitov je možnosť dehydratácie pri teplote nad 200 °C a opätovnej rehydratácie. Pri hydratácii napučiavajú. Zeolity si udržiavajú tieto vlastnosti až do teploty 700 °C.

Všeobecný vzorec zeolitov možno vyjadriť: M_xD_y [Al_x+2_y Si_n-(x+2y)].M H₂O

M_x a D_y sú významné katióny jednomocných [M_x] a dvojmocných [D_y] prvkov, vyrovnávajúce záporný náboj, ktorý vzniká v dôsledku substitúcie Si⁴⁺ s Al³⁺. Z jednomocných prvkov je najčastejšie prítomný Na, ojedinele aj K, z dvojmocných hlavne Ca, zriedkavejšie Ba a Sr, ojedinele aj Mg a Mn.

Do januára 2008, bolo známych 175 typov zeolitov, z ktorých väčšina bola pripravená synteticky. V prírode sa vyskytuje 45 druhov zeolitov. Najdôležitejšie zeolity sú:

• natrolit
• chabazit
• heulandit
• stilbit
• mordenit
• klinoptylolit
• phillipsit

Kryštalografia

Základnou štruktúrnou stavebnou jednotkou zeolitov sú tetraédre [SiO₄]^4-, ktoré sú navzájom pospájané spoločným kyslíkovým iónom. Kremík môže byť v tetraédroch nahradzovaný hliníkom, ktorý je však len trojmocný a preto bunka nadobúda záporný náboj. Na toto voľné miesto sa môže viazať katión kovu, ktorý je však len slabo viazaný a môže byť ľahko vymenený za iný katión. Kremík v mriežke môže byť zastupovaný aj fosforom. Hliník môžu substituovať stroncium alebo železo. Štruktúra zeolitov je podobná živcom, resp. foidom. Napr. thomsonit bez vody je porovnateľný s anortitom, ktorý má vyšší obsah Na namiesto Ca. Analcím je na sodík a laumontit na vápnik bohatým ekvivalentom foidu - leucitu. Heulandit a zeolity phillipsitového a chabasitového radu sú podobné plagioklasom.

Vznik

Väčšina zeolitov vzniká premenou vulkanoklastických sedimentov. Klinoptylolit a mordenit sú viazané výlučne na premenu kyslých vulkanoklastík. Phillipsit a často aj chabazit vznikajú z vulkanoklastík intermediárneho a bázického typu.

Zeolity môžu vznikať aj v dutinách magmatických, hlavne bázických hornín (puklinové zeolity) a v slabo metamorfovaných horninách (zeolitová fácia).

Ekonomický význam

Zeolity sú nerudy so všestranným použitím. Niektorí ich radia do samostatnej kategórie environmentálnych surovín. Ich špecifické kryštalografické vlastnosti ich predurčujú k zachytávaniu rôznych látok do tunelov a dier vo svojej štruktúre (tzv. molekulové sitá). Rôzne druhy zeolitov majú špecifické rozmery týchto dier a tunelov a sú preto vhodné na zachytávanie špecifických molekúl. Používajú sa na odstraňovanie ropných škvŕn aj ako nosiče postupne uvoľňujúce zo svojej štruktúry hnojivo. To potom nie je odplavované dažďovou vodou do povrchových tokov a pôsobí preto efektívnejšie.

Výskyt

Na Slovensku sú pomerne zriedkavé. Známe výskyty sú z Vysokých Tatier (medzi Východnou Vysokou a Svišťovkou), kde vznikali rozpadom živcov z granitoidov. V Štiavnických vrchoch v okolí Sklených Teplíc sú známe výskytu leumonitu v dutinách andezitov. V okolí Banskej Štiavnice a Banského Studenca sa vyskytuje okrem leumonitu aj heulandit, phillipsit a thompsonit. Pri Nižnom Hrabovci sa vyskytujú i ekonomicky zaujímavé akumulácie zeolitov.

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému skupina zeolitu

Portál vied o Zemi