Zeolit Alam dan Aplikasi Komersil yang Sangat Penting

Zeolit ​​​​merupakan zat padat kelas unik dengan berbagai aplikasi untuk proses industri dan pengendalian pencemaran lingkungan. Mereka dapat digunakan baik dalam strategi dekontaminasi pre-emptive maupun untuk membersihkan tumpahan racun dari berbagai jenis.

Struktur kerja zeolit ​​terdiri dari mikropori, kerangka aluminosilikat, yang membawa muatan listrik negatif formal, yang mengandung sejumlah kation yang diperlukan untuk mengimbangi muatan kerangka tersebut.

Kation dapat ditukar keluar dari zeolit ​​dengan jenis kation lain yang dimasukkan dalam fase larutan, menjadikan zeolit ​​sebagai bahan penukar ion yang efektif, untuk melunakkan air (dengan menghilangkan kation Ca^{2 +}dan Mg^{2 +}, dan menggantinya, misalnya dengan kation Na+), untuk membersihkan kation radioaktif Sr²⁺  dan Cs⁺  dari limbah nuklir cair, untuk menghilangkan kation logam berat beracun (misalnya Pb^{2 +}, Cd^{2 +}, Zn^{2 +}) dari air limbah, dan sebagai penukar proton (H⁺) untuk membentuk katalis asam padat yang digunakan secara luas dalam petrokimia industri untuk memecahkan fraksi hidrokarbon menjadi bahan bakar dan dalam persiapan bahan baku kimia mentah untuk berbagai proses manufaktur.

Karena fakta bahwa zeolit ​​bersifat mikro (berarti mengandung struktur seperti sarang lebah dengan pori-pori yang biasanya berdiameter kurang dari 13 Angstrom [1,3nm], dan oleh karena itu dapat dengan mudah menampung molekul organik sederhana) mereka dapat menyediakan mikroreaktor di mana a berbagai reaksi kimia ''hijau'', misalnya oksidasi dan proses berguna lainnya, dapat dilakukan, dengan dampak lingkungan yang lebih kecil daripada yang seharusnya terjadi karena penggunaan pelarut organik diminimalkan.

Penemuan Zeolit

Zeolit ​​​​pertama diidentifikasi pada tahun 1756 oleh ahli mineral Swedia (Baron) Friedrich Axel Cronstedt, yang mengamati bahwa saat memanaskan batu yang dia miliki dalam nyala api pipa, mereka menari-nari dalam buih cairan dan uap panas, tampak seolah-olah batu-batu itu sendiri mendidih.

Dengan demikian dia menciptakan nama ''zeolit'' yang berasal dari bahasa Yunani (zein, ''mendidih''; lithos, ''batu'') berarti ''batu yang mendidih''. Fenomena yang dia amati memberikan gambaran vital petunjuk tentang sifat esensial zeolit, yaitu kemampuannya untuk menyerap sebagian besar—mungkin setengah volumenya sendiri, tergantung pada jenis zeolit—air, dan tentu saja cairan lainnya.

Kombinasi pertukaran kation dan kapasitas mikropori memberikan sifat khusus pada zeolit ​​dan banyak aplikasinya. Empat juta ton zeolit ​​alam ditambang setiap tahun, 2,5 juta ton di antaranya dikirim ke China, terutama untuk membuat beton guna memasok industri konstruksi yang berkembang untuk memenuhi pertumbuhan industri dan ekonomi yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Dunia harus keluar dari penyangkalan atas realitas sumber daya minyak mentah yang terbatas dan semakin berkurang, dan perkembangan penggunaan zeolit ​​​​sebagai katalis untuk membuat perengkahan hidrokarbon dan kimia oksidasi lebih efisien, dan penemuan proses katalitik baru, baik untuk pengadaan dan modifikasi hidrokarbon sangat penting.

Sekitar 50 jenis zeolit ​​yang berbeda diketahui terdapat secara alami, sementara sekitar 150 lainnya telah disintesis secara artifisial5. Zeolit ​​​​sintetis dapat dirancang secara selektif untuk melakukan tugas-tugas tertentu, dan dengan komposisi yang biasanya lebih homogen daripada yang terjadi secara alami.

Contoh superlatif dari zeolit ​​sintetis yang disesuaikan adalah H-ZSM-5, yang dikembangkan oleh Mobil pada awal 1970-an. H-ZSM-5 dinamai ''H'' karena merupakan bentuk pertukaran hidrogen (proton) yang disebut, ''ZSM'', sehingga dikabarkan karena ini adalah huruf awal dari nama keluarga ketiga ilmuwan tersebut. yang menciptakan bahan kerangka, atau hanya "Zeolit ​​yang Disintesis oleh Mobil", dan "5" karena itu adalah upaya kelima yang berhasil, sesuai dengan sifat sintesis zeolit ​​yang seringkali kebetulan.

H-ZSM-5 diperkenalkan untuk mengkatalisis proses ''methanol to gasoline'' (MTG), di mana metanol diubah menjadi campuran hidrokarbon dengan komposisi yang sesuai untuk dibakar dalam mesin pembakaran internal. H-ZSM-5 juga digunakan dalam skala besar untuk memasok industri ''poliester'', dengan memproduksi para-xilena ''murni'' (yang berdifusi keluar dari pori mikro ZSM-5 hampir 10.000 kali lebih cepat dari dua isomer xilena lain), yang dioksidasi menjadi asam tereftalat dan kemudian diesterifikasi dengan glikol untuk membentuk kain "poliester" sintetis untuk industri pakaian

Untuk aplikasi lingkungan skala besar, lebih baik menggunakan mineral yang mengandung zeolit ​​alam, yang dapat ditambang (idealnya secara lokal untuk meminimalkan biaya transportasi) dan digunakan dengan pemrosesan minimum: hanya menghancurkan mineral mentah menjadi bubuk sesuai yang dibutuhkan.

Sodalit asli sering memiliki warna biru yang menarik karena elektron tidak berpasangan yang terperangkap di dalam strukturnya dan dibuat menjadi perhiasan dan hiasan. Zeolit ​​​​alam dihasilkan oleh kekuatan vulkanisme dan sering dikaitkan dengan daerah pegunungan, mis. Kaukasus dan Balkan, sementara ada juga endapan yang ditemukan di Himalaya dan di Swiss, dan di AS di sekitar Teluk Meksiko (termasuk Kuba), yang memiliki sejarah vulkanik.

Ketika magma cair, yang kekuatannya mendorong gunung, dapat keluar melalui lubang vulkanik, batuan vulkanik (lava yang memadat) dan lapisan abu yang dihasilkan dapat berubah (mengkristal) menjadi zeolit ​​jika bersentuhan dan bereaksi dengan garam alkali, danau atau air tanah. Lapisan zeolit ​​mungkin memiliki ketebalan ratusan meter. Zeolit ​​juga telah mengkristal di lingkungan pasca pengendapan selama periode mulai dari ribuan hingga jutaan tahun di cekungan laut dangkal, dan ditemukan di beberapa sedimen laut.

Aplikasi Penting Zeolit Alam

Beberapa aplikasi zeolit ​​yang lebih penting adalah sebagai berikut;

- Bangunan: empat juta ton zeolit ​​alam ditambang setiap tahun terutama untuk digunakan dalam industri konstruksi, di mana 2,5 juta ton di antaranya dikirim ke China untuk membuat beton ringan. Tuf vulkanik dapat dipotong dengan gergaji tangan dan digunakan langsung untuk membuat rumah dan bahkan semua jenis bangunan, di daerah yang berlimpah, mis. Republic Square di Yerevan, Armenia, dengan kemegahan arsitekturnya (Gambar 7).

- Sekitar 1,4 juta ton zeolit ​​A disintesis setiap tahun untuk digunakan sebagai "builder" dalam deterjen, untuk menghilangkan dan merangkum kation Ca²⁺ dan Mg²⁺yang membuat air menjadi "keras", daripada polifosfat yang menyebabkan alga berkembang di danau dan sungai.

- Kation logam berat beracun, misalnya Pb²⁺,Cd²⁺,Zn²⁺, juga dapat dihilangkan dari lingkungan melalui pertukaran kation menjadi zeolit. .

- Zeolit ​​tertukar H⁺, mis. zeolit ​​Y (USY) ultrastabil digunakan sebagai katalis asam padat dalam industri petrokimia. Sekitar 300.000 ton zeolit ​​sintetis diproduksi setiap tahun untuk tujuannya.

- Zeolit ​​penukar mis. Ni²⁺ telah terbukti dapat menyerap senyawa belerang (turunan tiofena dan tiol) dari model ''diesel'' sesuai dengan keinginan untuk mengurangi emisi SO2 berbasis transportasi, dan oleh karena itu efek merusak dari ''hujan asam' ' di sungai dan fasad bangunan.

- Pengurangan emisi NOx dari kendaraan, menggunakan ''konverter katalitik'' bermuatan zeolit.

- Zeolit ​​yang dimodifikasi surfaktan memiliki potensi untuk menghilangkan anion beracun, mis. kromat dan polutan organik, mis. trikloroetilen, secara bersamaan dari lingkungan. Adalah umum bahwa suatu wilayah terkontaminasi dengan campuran polutan dan agen dekontaminasi multifungsi semacam itu mungkin sangat berguna. Air tanah yang terkontaminasi adalah contoh yang baik.

- Penyerapan anion. Pencemaran lingkungan oleh anion toksik juga dapat dihilangkan, melalui reaksi dengan kation logam berat yang sebelumnya ditukar ke dalam zeolit.

Dalam contoh ini, zeolit ​​yang ditukar perak dapat digunakan untuk menghilangkan yodium radioaktif (dalam bentuk ion iodida) sebagai AgI yang tidak larut, yang keduanya terbentuk dan ditahan di dalam matriks zeolit. Jika sudah jenuh, zeolit ​​dapat dipindahkan untuk dibuang. Prinsipnya dapat disesuaikan untuk pengelolaan anion beracun lainnya, mis. sianida, arsenik (baik arsenit dan arsenat), kromat, molibdat dan lain-lain.

- Saringan molekuler: zeolit ​​berpori kecil (seperti zeolit-A) secara selektif menyerap molekul polar kecil, mis. air, dan zeolit ​​'' saringan molekul '' adalah agen pengeringan yang sangat efisien untuk menghilangkan jejak air dari pelarut lain.

- Pengayakan hidrokarbon: n-alkana linier (diperlukan untuk membuat deterjen) dapat dipisahkan dari alkana bercabang, karena alkana bercabang melewati lebih lambat melalui kolom yang dikemas dengan zeolit ​​5A karena penetrasi preferensial pori-pori zeolit, yang menghasilkan lebih banyak perjalanan berliku-liku melalui materi. Jutaan ton n-alkana diproduksi setiap tahun dengan metode ini.

- Aplikasi medis: Hemosorb dan QuikClot adalah produk komersial berdasarkan zeolit ​​yang, bila diterapkan pada luka (dalam kecelakaan atau pembedahan), dikatakan menyebabkan penghentian pendarahan '' instan ''. Zeolit ​​juga digunakan dalam mesin dialisis ginjal, untuk menyerap amonia dari darah dan mencegahnya menumpuk di dalam tubuh (pekerjaan yang biasanya dilakukan oleh ginjal yang sehat).

- Pemisahan gas: ada unit komersial yang dapat menyediakan oksigen dengan kemurnian 95% untuk digunakan di rumah sakit atau untuk pasien mis. menderita emfisema dan bentuk lain dari Penyakit Paru Obstruktif (OPD), dengan memisahkannya dari udara. Nitrogen (80% udara) lebih disukai diserap daripada oksigen oleh zeolit ​​karena momen quadrupole listrik molekulnya yang jauh lebih besar, dan dengan demikian memungkinkan oksigen untuk terpisah dari udara hampir dalam keadaan murni.

- Pertanian: untuk mensuplai K+ dan NH4+ ke tanaman dari tanah yang telah diperkaya dengan zeolit ​​yang ditukar secara khusus dengan kation tersebut. Disarankan bahwa ''zeoponik'' seperti itu, demikian sebutan strateginya, dapat digunakan untuk menanam makanan pada misi luar angkasa yang panjang, misalnya jika kita pernah mengirim '' seorang pria ke Mars ''.

- Cocok untuk bangunan dan bahkan untuk pertanian dengan mengolah tanah dengan zeolit ​​dalam jumlah yang cukup.

- Gunakan dalam sistem pemanas yang lebih efisien. Pada dasarnya, air yang teradsorpsi dapat dikeluarkan dari zeolit ​​oleh panas, tetapi ketika air diserap kembali, panas akan dilepaskan. Prinsip ini dapat dimasukkan ke dalam sistem pompa panas yang menggunakan lebih banyak energi yang tersedia untuk pemanasan aktual, yang sebagian besar akan terbuang sia-sia.

- Zeolit ​​juga efektif dalam strategi dekontaminasi lingkungan, mis. sekitar 500.000 ton zeolit ​​digunakan dalam pembersihan setelah bencana pembangkit listrik tenaga nuklir di Chernobyl, yang melibatkan memonopoli hampir setiap fasilitas produksi zeolit ​​di seluruh bekas Uni Soviet Zeolit ​​diumpankan ke ternak dalam upaya untuk menjaga ion radioaktif keluar dari susu, dan juga dipanggang menjadi roti dan biskuit (kue) untuk anak-anak dalam upaya meminimalkan kontaminasi radioaktif pada manusia. Meskipun dalam skala yang lebih kecil karena masalahnya jauh lebih terkendali, zeolit ​​juga digunakan di ''Three Mile Island'', sekitar satu dekade sebelum Chernobyl.

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.

 

Share :