Цеолит - "кипящий камень"

Чудо-камень, «кипящий камень», ведущий минерал XXI века… такую славу по праву заслужил

цеолит. Цеолиты — гидратированные алюмосиликаты щелочных химических элементов.

Как это часто бывает, первое открытие свойств цеолита отмечено в животном мире. Регуляция жирового обмена в организме происходит под руководством центральной нервной системы. Основным стимулятором выброса жиросжигающих гормонов является стресс, и сильное влияние на жировой обмен оказывают эмоции, под действием которых в кровь поступают вещества, активизирующие или замедляющие жировой обмен веществ в организме. Во время гона самцы копытных животных агрессивны, они ничего не едят, и организм их получает питание за счет внутренних жировых накоплений. За обладание самкой самцы животных в ярости вступают в смертельные схватки со своими сородичами, в этой борьбе побеждает сильнейший самец, которому и достается главный приз.

Стрессовая реакция представляет собой ряд последовательных изменений, когда в организм животного поступает усиленная порция адреналина. Активизация симпатической нервной системы животного резко стимулирует окислительно-восстановительные реакции, характеризующиеся распадом запасов углеводов и утилизацией жиров с выделением нитратов.

Нитраты — соли азотной кислоты HNO3, которые являются продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма, например, растительного или животного. Опасность нитратов состоит в потреблении их в повышенных количествах, когда нитраты в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов, которые при поступлении в кровь могут образовывать N-нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью. Для того чтобы избавиться от нитратов и других вредных веществ, животное и поедает землю, содержащую цеолиты, которые, вбирая в себя вредные вещества, выводят их из организма. Для этой же цели ели глину и разные народы, обитающие на территории Сибири. Это было необходимо для выживания, потому что суровые климатические условия не позволяли иметь свежие продукты питания. Якуты, эвенки, нанайцы и другие сибирские племена употребляли в пищу много жира (китовый, тюлений), который они заготавливали и консервировали примитивными способами. Затем, питаясь в течение года этим жиром, сушеным и вяленым мясом и рыбой, люди вынуждены были добавить в свой рацион глину, содержащую цеолиты, чтобы не отравиться и вывести из организма продукты распада прогорклой и протухшей пищи.

Цеолиты были открыты ещё в 1756 г., когда ученый Ф.Кронштедт обнаружил увеличение объема образца горной породы, что сопровождалось выделением воды при его нагревании. Поэтому он и ввел в оборот термин «цеолит», что в переводе с греческого означает «камень, который кипит». Это минералы, которые заполняют пустоты и трещины в горных породах вулканического происхождения и являются результатом выщелачивания заключающихся в этих породах силикатов. Часто они встречаются в пустотах вулканических пород, реже в гранитах или гнейсах, еще реже в глинистых сланцах.

Уникальная способность цеолита к катионному обмену могла быть использована в очистке природных, городских сточных вод, промстоков, спецстоков и сельскохозяйственных стоков от вредных, токсичных и радиоактивных элементов.

В этой связи в 70-х годах разработчики месторождений природных цеолитов испытывали весьма большой оптимизм по поводу ввода в эксплуатацию хорошо документированной очистной системы “Tahoe Truckee Sanitation” в США (Денвер, штат Колорадо), использовавшей природный клиноптилолит, и ожидали начала новой эры широкомасштабного применения этого минерала. Указанная очистная система удаляла ионы аммония из стоков, используя сначала песчаные фильтры, вторичную очистку активированным углем и доочистку в цеолитовых колоннах. Регенерация цеолита производилась 2%-ным раствором хлорида натрия. Однако всплеска спроса на природный цеолит для этих целей на мировом рынке сбыта не последовало, и надежды производителей на расширение сбыта не осуществились. Объяснить это можно рядом причин, в том числе длительной инертностью любого рынка на этапе формирования и недостатком средств у продуцентов для должной рекламной компании, а также наличием конкурирующих материалов, успешно используемых в этой области.

Следует отметить, что и в настоящее время, когда цеолиты используются недостаточно широко, потенциальные возможности этой сферы применения используются не полностью. В США, например, лишь на нескольких городских очистных сооружениях применяется клиноптилолит для удаления аммиака при вторичной водоочистке. Потребление клиноптилолита на каждом из этих сооружений составляет порядка 200-300 тонн. Цеолит регенерируется, что позволяет использовать его практически вечно. При этом извлеченный аммиак может быть использован в качестве удобрений. Отрицательным фактором являются, однако, сравнительно высокие расходы на регенерацию цеолита, которые, по оценке западных экспертов, могут достигать 50-60% эксплуатационных расходов.

Клиноптилолит используется также на нескольких АЭС для удаления радионуклидов из сточных вод предприятия компании “British Nuclear Fuels Ltd.” (Великобритания) и на предприятии по производству вооружений в Хенсфорде, эксплуатируемом американским министерством энергетики. Клиноптилолит был поставлен фирмами-производителями для этих же целей и другим государственным агентствам США для опытного использования, однако результаты этих опытов, как правило, засекречены.

Клиноптилолит испытывался для извлечения тяжелых металлов, в частности свинца, шабазит – для извлечения серебра из сточных вод медерафинировочного предприятия.

Ужесточение экологических норм по содержанию вредных примесей в атмосфере, водах, стоках, почвах будет способствовать росту использования природного цеолита в первую очередь в промышленно развитых странах. Потенциальные возможности этой сферы применения весьма велики, однако для того, чтобы продвинуть природный цеолит на международный рынок любой фирме требуется проводить активную наступательную тактику сбыта и нести дополнительные расходы по повышению чистоты натурального продукта с, примерно, 60-80% до, приблизительно, 100%, с тем, чтобы он мог конкурировать с синтетическим цеолитом.

Природные цеолиты могут быть использованы как для очистки природных вод, так и для очистки воздушной среды урбанизированных, загрязненных сернистым газом и окислами азота выбросов электростанций, химических металлургических и прочих предприятий. В странах Западной Европы действует экспериментальная и промышленная установки с природным клиноптилолитом по извлечению SO2, которая позволяет адсорбировать до 200 мг SO2/1 г цеолита и доводить содержание двуокиси серы до допустимых пределов. Следует отметить, что в этой сфере природные цеолиты испытывают значительную конкуренцию со стороны заменителей.

В США отделение компании “Union Carbide” – “Linde division” сбывает природный цеолит, состоящий из шабазита и эритонита, добываемых на месторождении Боуи (Аризона) для кислотной очистки.

Природные цеолиты могут быть использованы для смягчения воды, используемой в котлах электростанций, где содержание таких элементов, как Fe, Cu, Ni, Si, Na не должно превышать 0,05 частей на миллион. Несмотря на благоприятные результаты промышленных испытаний с природным цеолитом и его надежность в этой сфере, о которой сообщается уже в течение длительного времени, масштабы использования цеолитов в этой сфере все еще неоправданно малы.

Ионообменная емкость цеолитов — один из основных параметров, характеризующих их сорбционные и технологические свойства. Система полостей, которой пронизаны кристаллы цеолитов, обладает хорошо развитой внутренней поверхностью, и это позволяет цеолитам избирательно сорбировать нитраты и другие вещества. Нарушение жирового обмена в организме может быть вызвано также и лучевой болезнью. При воздействии на организм ионизирующего облучения стимулируется синтез жирных кислот и холестерина. В результате изменений жирового обмена в печени после ее реакции на облучение, как правило, происходит не мобилизация жира из периферических жировых депо, а усиление его биосинтеза в самой печени. Большое количество жира в клетках печени говорит о том, что печень реагирует на разные заболевания и токсические воздействия, когда скорость образования в ней жиров превышает скорость их утилизации. Повышение мобилизации жирных кислот делает их наиболее доступным источником энергии и печень не справляется с режимом вынужденной работы.

Сегодня цеолиты известны повсеместно, их применяют для очистки питьевой воды на водозаборах, очистки газов и сточных вод, сорбции токсических веществ и радионуклидов. Природа создала радиацию — страшного врага всего живого, она же создала и механизмы защиты от встречи с этим явлением.

© 2017 При копировании ссылка на ресурс обязательна. Телефоны: (0412)446142, (068)219-44-88 80682194488@ukr.net

  • Facebook Социальной Иконка