Cos'è zeolite?

La zeolite è un minerale microporoso di alluminosilicato cristallino con una struttura tridimensionale. La sua formula chimica generale è (Mⁿ⁺)_x/n[(AlO₂)_x(SiO₂)_y]·mH₂O, dove M è un catione (come Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺), n è la sua valenza, x è il numero di alluminio, y è il numero di silicio, e m è il numero di molecole d'acqua all'interno della struttura cristallina.

Le zeoliti sono note per la loro capacità di adsorbire selettivamente molecole in base alle loro dimensioni e polarità, una proprietà sfruttata in diverse applicazioni. Questa capacità di adsorbimento selettivo è dovuta alla presenza di canali e cavità di dimensioni molecolari all'interno della loro struttura.

Le zeoliti possono essere di origine naturale o sintetica. Le zeoliti naturali si formano in ambienti vulcanici e sedimentari. Le zeoliti sintetiche sono prodotte industrialmente attraverso processi idrotermali. Le zeoliti sintetiche offrono maggiore purezza, uniformità e la possibilità di progettare strutture specifiche per applicazioni mirate.

Le zeoliti trovano applicazione in una vasta gamma di settori, tra cui:

• Catalisi: Come catalizzatori o supporti catalitici in processi di cracking, isomerizzazione, alchilazione e reforming nel settore petrolchimico.
• Adsorbimento: Per la rimozione di acqua, gas acidi (CO₂, H₂S), e altri contaminanti da flussi di gas e liquidi. Vengono utilizzate nell'essiccazione di solventi e refrigeranti.
• Scambio Ionico: Nella rimozione di ioni metallici pesanti da acque reflue e nel trattamento di acque potabili. Sono anche impiegate in detergenti per addolcire l'acqua.
• Agricoltura: Come ammendanti del suolo per migliorare la ritenzione idrica e rilasciare gradualmente nutrienti.
• Edilizia: Come additivi nel cemento per migliorare la durabilità e la resistenza agli agenti atmosferici.
• Medicina: In applicazioni di rilascio controllato di farmaci e diagnostica.

Le dimensioni dei pori e la composizione chimica delle zeoliti influenzano significativamente le loro proprietà e la loro idoneità per specifiche applicazioni. Esistono diversi tipi di strutture zeolitiche, ognuna caratterizzata da una diversa disposizione degli atomi di silicio, alluminio e ossigeno, e quindi con diverse dimensioni dei pori.