الزيوليت للاستخدام الصناعي

1- كلينوبتيلوليت

يوجد الكلينوبتيلوليت في البنية الصخرية المتراصة في الغالب على شكل صفائح شعاعية دقيقة، بينما في المناطق التي تتطور فيها المسامات، تتشكل بلورات صفائحية ذات شكل هندسي سليم أو شبه سليم، يصل عرضها إلى 20 مم وسمكها إلى 5 مم، بزاوية تقارب 120 درجة عند نهايتها، وبعضها على شكل صفائح وشرائط ماسية. يتكون طيف EDX من السيليكون والألومنيوم والصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم.

2- الموردينيت

تتميز البنية المجهرية المميزة في صور المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) بأنها ليفية، ذات شكل خيطي مستقيم أو منحني قليلاً، بقطر يبلغ حوالي 0.2 مم وطول عدة مم. قد يكون هذا المعدن متكوناً في الموقع نفسه، ولكنه قد يُلاحظ أيضاً على الحافة الخارجية للمعادن المتحولة، حيث ينفصل تدريجياً إلى زوليت خيطي ذي شكل شعاعي. يُرجح أن يكون هذا النوع من الزوليت معدناً مُعدَّلاً. يتكون طيف تحليل تشتت طاقة الأشعة السينية (EDX) بشكل أساسي من السيليكون والألومنيوم والكالسيوم والصوديوم.

3- الكالسيت

تتكون البنية المجهرية المميزة التي تظهر في صور المجهر الإلكتروني الماسح من ثلاثيات ثمانية الأوجه رباعية الأضلاع وأشكال متعددة، حيث تظهر مستويات البلورة في الغالب على شكل أربعة أو ستة جوانب. وقد يصل حجم الحبيبات إلى عشرات المليمترات. ويُظهر طيف تحليل الأشعة السينية المشتتة للطاقة وجود عناصر السيليكون والألومنيوم والصوديوم، وقد يحتوي على كمية ضئيلة من الكالسيوم.

الزيوليت

توجد أنواع عديدة من الزيوليت، وقد تم اكتشاف 36 نوعًا منها حتى الآن. السمة المشتركة بينها هي بنيتها الشبيهة بالهيكل، حيث ترتبط الجزيئات داخل بلوراتها معًا كهيكل داعم، مكونةً تجاويف عديدة في المنتصف. ونظرًا لوجود جزيئات ماء كثيرة في هذه التجاويف، تُصنف الزيوليتات كمعادن مائية. عند تعرضها لدرجات حرارة عالية، كما هو الحال عند حرقها باللهب، تتمدد معظم أنواع الزيوليت وتُكوّن رغوة، كما لو كانت تغلي. ومن هنا جاء اسم الزيوليت. تختلف أشكال الزيوليتات، فمنها الزيوليت 1 و2، وهي بلورات محورية في الغالب، والزيوليت 3 و4، وهي صفائحية الشكل، والزيوليت 5، وهي إبرية أو ليفية. إذا كانت أنواع الزيوليت نقية من الداخل، فإنها تكون عديمة اللون أو بيضاء، أما إذا اختلطت بها شوائب أخرى، فإنها تُظهر ألوانًا فاتحة مختلفة. كما يتميز الزيوليت ببريق زجاجي. نعلم أن الماء الموجود في الزيوليت يمكن أن يتبخر، لكن هذا لا يُلحق الضرر بالبنية البلورية داخله. ولذلك، يمكنه أيضًا إعادة امتصاص الماء أو السوائل الأخرى. لذا، أصبحت هذه إحدى خصائص استخدام الزيوليت. يمكننا استخدام الزيوليت لفصل بعض المواد الناتجة عن عمليات التكرير، مما يُساعد على تجفيف الهواء، وامتصاص بعض الملوثات، وتنقية الكحول وتجفيفه، وغير ذلك.

يتميز الزيوليت بخصائص مثل الامتزاز، والتبادل الأيوني، والحفز، ومقاومة الأحماض والحرارة، ويُستخدم على نطاق واسع كمادة ماصة، وعامل تبادل أيوني، ومحفز. كما يُمكن استخدامه في تجفيف الغازات، وتنقية المياه، ومعالجة مياه الصرف الصحي. للزيوليت قيمة غذائية أيضاً، حيث أن إضافة 5% من مسحوق الزيوليت إلى العلف يُسرّع نمو الدواجن والماشية، ويجعلها قوية ونضرة، ويرفع من معدل إنتاج البيض.

بسبب خصائص السيليكات المسامية للزيوليت، توجد كمية معينة من الهواء في المسام الصغيرة، والتي تُستخدم عادةً لمنع الغليان. أثناء التسخين، يتسرب الهواء الموجود داخل الثقوب الصغيرة، ليعمل كنواة للتغويز، وتتشكل فقاعات صغيرة بسهولة على حوافها وزواياها.

في مجال تربية الأحياء المائية

١. يُستخدم الزيوليت كمضاف علفي للأسماك والروبيان وسرطان البحر. يحتوي الزيوليت على عناصر ثابتة وعناصر نادرة ضرورية لنمو وتطور هذه الكائنات. توجد هذه العناصر في الغالب على شكل أيونات قابلة للتبادل وأملاح ذائبة، مما يسهل امتصاصها واستخدامها. كما أنها تُحفز عمل الإنزيمات الحيوية. لذلك، يُسهم استخدام الزيوليت في علف الأسماك والروبيان وسرطان البحر في تعزيز عملية التمثيل الغذائي، وتحسين النمو، وزيادة مقاومة الأمراض، ورفع معدل البقاء على قيد الحياة، وتنظيم سوائل الجسم والضغط الأسموزي، والحفاظ على توازن الحموضة والقلوية، وتنقية المياه، بالإضافة إلى فعاليته في مكافحة العفن. تتراوح نسبة مسحوق الزيوليت المستخدمة في علف الأسماك والروبيان وسرطان البحر عادةً بين ٣٪ و ٥٪.

٢. كعامل لمعالجة جودة المياه: يتميز الزيوليت بقدرة فريدة على الامتزاز، والتصفية، وتبادل الكاتيونات والأنيونات، والأداء التحفيزي، وذلك بفضل مسامه المتعددة الأحجام، ومسامه الأنبوبية المنتظمة، ومساحة سطحه الداخلية الكبيرة. فهو يمتص نيتروجين الأمونيا، والمواد العضوية، وأيونات المعادن الثقيلة من الماء، ويقلل بشكل فعال من سمية كبريتيد الهيدروجين في قاع البركة، وينظم درجة الحموضة، ويزيد من الأكسجين المذاب في الماء، ويوفر كمية كافية من الكربون لنمو العوالق النباتية، ويحسن من كفاءة عملية التمثيل الضوئي في الماء، كما أنه سماد جيد للعناصر النزرة. كل كيلوغرام من الزيوليت يُضاف إلى بركة الصيد يُوفر ٢٠٠ ملليلتر من الأكسجين، والذي يُطلق ببطء على شكل فقاعات دقيقة لمنع تدهور جودة المياه ومنع طفو الأسماك. عند استخدام مسحوق الزيوليت لتحسين جودة المياه، يجب تطبيق الجرعة على عمق متر واحد لكل فدان، بالإضافة إلى حوالي ١٣ كيلوغرامًا، ونثرها في جميع أنحاء البركة.

٣. يُستخدم الزيوليت كمادة لبناء أحواض تربية الأسماك. يتميز الزيوليت بمساماته الكثيرة وقدرته العالية على الامتصاص. عند ترميم أحواض تربية الأسماك، يتخلى المزارعون عن العادة التقليدية المتمثلة في استخدام الرمل الأصفر لتغطية قاع الحوض. بدلاً من ذلك، يُوضع الرمل الأصفر في الطبقة السفلية، وتُنثر أحجار الغلي، التي تتميز بقدرتها على تبادل الأنيونات والكاتيونات وامتصاص المواد الضارة في الماء، على الطبقة العلوية. هذا يحافظ على لون حوض تربية الأسماك أخضر أو ​​أصفر مخضر طوال العام، ويعزز النمو السريع والصحي للأسماك، ويرفع من العائد الاقتصادي للاستزراع المائي.