Az éltető zeolitok

Az utóbbi harminc évben a zeolitok hazai felhasználása és kutatása mind nagyobb szerepet játszik az ország gazdasági életében. Érdemes foglalkozni a magyarországi természetes zeolitokkal, mivel nemzetközi viszonyokban is figyelemre méltó a felhasználásuk.A hazai természetes zeolitok területén kiemelkedő munkát végzett és végez dr. Mátyás Ernő geológus.

A zeolitok története

Évszázadokkal ezelőtt észrevették, hogy vannak olyan agyagásvány őrlemények, melyeket ha hevítenek úgy viselkednek, mintha forrnának (vizet gőzöltetnek). Ma már tudjuk, hogy ez a jelenség a zeolitok víztartalmának távozásával magyarázható. Alex Cornstedt (1722-1765) svéd ásványtudós nevezte az ilyen anyagot zeolitnak. A zeolit „forrásban lévő kő”, melyet a görög zeo (forrni) és a lit, litos (kő) szóból rakták össze.

Érdekes szerkezet és összetétele

A zeolitok az agyagásványokhoz hasonlóan főleg nátrium-kalcium-aluminoszilikátok. Esetükben a térszerkezet úgy alakul ki, hogy az tágas, üreges, porózusos. Egyszerűen úgy is jellemezhetnénk őket, mintha egy megszilárdult szivacsot vizsgálnánk. Az üregei, csatornái biztosítják azt a lehetőséget, hogy azokban különböző molekulák, vegyületek raktározódjanak. Természetes körülmények között ezen üregekben leginkább víz található, mely főleg adszorpciósan, kisebb mennyiségben kémiailag kötve van. Ez a víz melegítés hatására a csatornákból, üregekből eltávozik (forr). Az ilyen vizet veszített zeolit képes a levegőből újra vizet felvenni, miközben a hőmérséklete néhány Celsius fokot megemelkedik. Ezen zeolitok a pórusméretük, csatornájuk mérete alapján nemcsak vizet, hanem más molekulákat is képesek megkötni.

Hogyan alakul ki a rácsszerkezet?

A felépítésben szilícium-oxigén tetraéderek hálózata található. A rácspontokban a szilíciumot alumínium atomok is helyettesíthetik, így az alumínium-, szilícium és az oxigén atomok kötéseik révén összekapcsolódva üregeket alkotnak. Ezen üregek egymással kapcsolódva óriási hálókat, pórusokat alkotva, igen nagy felülettel rendelkeznek. A rácsban helyet foglaló alumínium mint az anionos helyek centruma biztosítja azt, hogy a kationok pl. létfontosságú elemek a cink, a réz, a vas, a mangán stb. ionok megkötődhessenek, melyek a későbbiekben takarmányokban az állatok, a talajokban a növények számára hozzáférhetővé válnak, így a mikroelem-nyomelem pótlásban fontos szerepet játszanak.

A zeolitok felhasználási lehetőségei

Egyszerű de nagyon érdekes szerkezetű anyagok. Az élet szinte minden területén kedvezően használhatjuk fel őket, amennyiben ismerjük a szerkezetükből adódó tulajdonságokat, és azokat megfelelően tudjuk irányítani.

Talajjavítás

Az őrölt zeolitok ioncserélő kapacitásuk révén alkalmasak arra, hogy a talajba juttatva biztosítsák a növény számára a szükséges esszenciális elemeket, melynek eredményeként hiánybetegségeket is megszüntetnek, miközben a termék minősége is javul. A porózusos szerkezete folytán javítja az erősen kötött talajok levegő- és víz-átjárhatóságát is. Nagy melegben vizet képes leadni (hűti a talajt), éjszaka a levegőből vizet képes felvenni (melegíti a talajt), ezáltal csökkentve a talajban uralkodó szélsőségesebb időjárási viszonyokat.

Takarmánykiegészítő

Takarmányozás során javítja a takarmányok szervetlen komponenseit, pótolja a hiányzó esszenciális elemeket. Növekszik a gazdasági állatok ellenálló képessége. Az emésztés során alkalmas a káros anyagok megkötésére, a porózusos szerkezetének köszönhetően.

Ioncsere

A kemény vizek magas kalcium- és magnézium-ionjának megkötése révén alkalmas arra, hogy azokat a vízből kivegye, miáltal a víz keménysége csökkenthető.

A kőolaj frakcionált szétválasztására, benzin előállítására is mind szélesebb körben használják. A változtatható csatorna méretei folytán, a csatornáiban a szénhidrogéneket frakcionáltan képes megkötni, így könnyen szétválasztható komponensekre.

 

Zeolitok előfordulása

A világon a legjelentősebb zeolitvagyon Görögországban, Kubában és Kanadában van. Magyarország világviszonylatban is jelentős zeolitvagyonnal (kb. 150 millió tonna rendelkezik). Fő zeolitbányáink a Tokaj-hegységben (Mád, Bodrogkeresztúr, Rátka található). De a Cserhátban is jelentős és jó minőségű zeolit fordul elő. Savanyú tufában a zeolitnak fontosabb alakjai a klinoptilolit, montmorillonit és mordenid fordul elő. A Mecsek-hegységben is található magas zeolit tartalmú riolittufa. A felsoroltak is jól mutatják a zeolit jelentőségét, kiemelt szerepét az iparban és a mezőgazdaságban. Előnyös tulajdonsága miatt a biotermesztésben fontos szerepet játszik tápanyag-utánpótlásban, és a termék minőségének javulását biztosítja.

dr. Barkóczi Margit, egyetemi docens
– dr. Szakál Pál, egyetemi tanár
(Biokultúra 2007/4)