ゼオライトの用途・種類

〇ゼオライトとは、また由来について

ゼオライト沸石 (ふっせき)、zeolite)とはミクロ多孔性の結晶性アルミノケイ酸塩であり、分子ふるいイオン交換材料、触媒および吸着材料として利用される。組成式は一般にMn+x/nAlxSiyO2x+2yx-・zH2Oで表される。天然に存在する鉱物グループでもあるが、現在では自然界から採掘されるもの以外に、様々な構造および性質を持つゼオライトが人工的に合成されており、工業的に重要な物質となっている。

ゼオライトは成分に含まれているとアルミノケイ酸塩骨格との結びつきが弱いため、加熱すると容易に水を脱離して沸騰しているように見え、このことからギリシャ語の zeo(沸騰する)と lithos)を合わせて名付けられた。1756年スウェーデン鉱物学者Cronstedtがアイスランドにて火山岩の調査中に発見し、命名したとされる。 ※Wikipedia参照

〇ゼオライト3種類

①天然ゼオライト
18世紀にスウエーデンの学者により発見された鉱物で、形は水晶のような結晶で、主にケイ素とアルミニウムからできています。極微小の連続した空洞を有し、この空洞がガスや水分を強力に吸着する特性がある。今まで自然界に40種類以上発見されている。但し、成分にムラがあることが欠点であります。

②合成ゼオライト
ゼオライトの特徴をさらに活かすために、化学の知識・技術を駆使して人間が作り出したのが「合成ゼオライト」です。能力が高く天然ゼオライトにはない種類のものが多数ありますが、高コストであることが難点であります。

③人工ゼオライト
合成ゼオライトの高コストを解決したのが、人工ゼオライトです。合成ゼオライトと比較して価格が安く、性能も合成ゼオライトに匹敵するものが製造されています。廃ガラスびんを加工した原料を苛性ソーダなどとともに高温、高圧で化学処理することにより、規則正しい化学構造をもつ人工ゼオライトができます。配合や反応条件を調整することにより天然ゼオライトより高性能な人工ゼオライトを造ることができる。

〇ゼオライトの機能・用途について

➀吸着機能

1g辺りのゼオライトは約50㎡以上の表面積を持っている。分子サイズでの吸着が可能であり、活性炭では不可能な選択吸着、また分子ふるいが可能になります。〚主な用途:廃油の吸着・燃料化、工場排水の処理、汚泥・畜産物質の脱臭・乾燥など〛

②陽イオン交換機能

イオン交換とは、電解質の水溶液中にある物質を浸しておくとその物質から溶液中にイオンが放出され、同時に溶液から、放出量と等量のイオンを取り組む現象の事を指します。高機能なゼオライトは色々な陽イオン化された物質を選んで担持することが出来る。これにより、ただ単に吸着させる物理吸着だけでなく、担持した物質により化学反応を利用した化学吸着が可能となる。〚主な用途:汚染土壌の改良、汚泥の改善・浄化、河川・湖沼の改善、農業汚染の防止など〛

③触媒機能

「分子ふるい」と「物質の担持」などの特性に加え、反応の際に触媒としての機能も有しています。〚主な用途:排ガスの浄化、生ごみからの製造、ダイオキシン・有機塩素化合物の無害化〛

【まとめ】

ゼオライトは日常生活での使用、また環境整備・プラント事業でも使用されております。当社、プラント事業にて人工ゼオライトの取り組みをしております。全ては、環境保全の為に。

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