Zeolitcsoport

Zeolit

A zeolitcsoport tagjai víztartalmú alumoszilikátok, melyekben a víztartalom jelentős része reverzibilis és alacsony hőmérsékleten eltávolítható. A IV.Szilikátok ásványosztály tekto- vagy rétegszilikátok alosztályán belül önálló csoportot alkotnak ásványai. Szokásos a csoport ásványait hasonló tulajdonságok alapján sorokra vagy sorozatokra tagolni. Az (Al+Si) és az oxigén aránya: 1/2. Az egyes tagokban a fő kationtartalom: Ca és Na, ritkábban Ba, K, Li, Sr és Mg. A csoportba tartozó egyes ásványok eltérő kristályrendszerben jelennek meg. Rostos, leveles vagy kocka alakú kristályhalmazokban vagy földes tömeges csoportokban fordulnak elő. A zeolitásványok nagy mennyiségű vizet tartalmaznak, ami hőkezeléssel könnyen eltávolítható. Az így dehidratált (aktivált) anyagok a kritikus méretű gázokat és gőzöket abszorbeálják, kationjaik kicserélhetők, katalikus tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezért fontos ipari nyersanyagok.

Kémiai és fizikai tulajdonságai

• Képlete általánosan: X(Al,Si)O₃xn(H₂O). Ahol X lehet: Na, Ca, Li, K, Ba, Mg, Sr. és a H₂O tartalom is változik.
• Sűrűsége: 2,0-2,9 g/cm³.
• Keménysége: 3,5-6.5 (a Mohs-féle keménységi skála szerint).
• Hasadása: változó, nem mindig észlelhető.
• Törése: könnyen földesen törik.
• Színe: színtelen vagy enyhén színezett.
• Fénye: üvegfényű.
• Átlátszósága: ritkán átlátszó, többnyire áttetsző.
• Pora: színtelen, fehér.

Elnevezése és felhasználásai

Zeolit molekularács

Az ásványcsoport elnevezése Alex Cronstedt svéd származású minerológustól ered. Vizsgálatai közben azt tapasztalta, hogy az ásvány hevítésre úgy viselkedik, mintha forrna. A név a görög zein (=forrni) és litosz (=kő) szavak összetételből származik.

A zeolitcsoport ásványai molekulárisan kötött vizüket hevítés hatására elvesztik, vagyis dehidratálódnak. Mikron nagyságrendű üregek, lyukacsok képződnek, melyek molekulaszűrőként működnek. A jellemző méret fölötti molekulákat, baktériumokat visszatartják, a visszatartott ionok helyett a folyadékokba más ionokat juttatnak, ioncserélődés jön létre. Az így készített őrlemények a radioaktív szennyeződéseket és a nehézfém ionokat visszatartják.

Ipari alkalmazás

Molekulaszűrőként, vízlágyításra, ioncserélő gyantaként hasznosítják. Szagelszívó anyagként és nedvességmegkötésre használják csomagoláskor. Szénhidrogén elválasztásra, szintetikus benzinszármazékok gyártásakor katalizátorként alkalmazzák. Biológiai víztisztító szerepe van, mert a szennyező baktériumokat kiszűrik. Mosószerek gyártásánál kettős szerepük van: egyrészt a vizet lágyítják, másrészt a mosószerek káros foszfát-tartalma csökkenthető alkalmazásukkal. Az utak téli karbantartásánál, már kis mennyiségben adagolva használható fagyáspont csökkentésre a környezetkárosító sóoldatok helyett.

Mezőgazdasági hasznosítás

Állattartó telepeken a szaghatást jelentősen mérséklik. Hígtrágya kezelésére eredményesen használható, mert megköti a káros anyagokat és a hasznos mikroelem tartalmat növelik. Takarmánykiegészítőként alkalmazva megköti az emésztés során keletkező káros anyagokat, kiszűri a károsító baktériumokat. Műtrágyákhoz és szerves trágyákhoz adagolva kedvezően befolyásolják a talajok savasságát, csökkentik a savanyú talajok savasságát, elősegítik a növények vízfelvételét, javítják a talajok vízháztartását.

Humán felhasználás

Immunerősítő hatásuk bizonyított. Táplálék kiegészítőként a bélflórára kedvező hatásúak. Nedvszívó hatásukat kihasználva vérzéscsillapítónak sebhintőporhoz adagolják. Üdítőitalok gyártásánál adalékanyagként alkalmazzák ízmegkötó, mikroelem pótló és emésztést elősegítő hatása miatt. A NASA is alkalmazza a káros anyagok megkötésére és táplálékkiegészítőként az űrkutatásban.

A csoport gyakoribb tagjai

• Amicit K₂Na₂(Al₄Si₄O₁₆)x5(H₂O) monoklin rendszerű.
• Analcim Na(AlSi₂O₆)x(H₂O) szabályos rendszerű.
• Barrerit (NaKCa)₂(Al₂Si₇O₁₈)x7(H₂O) rombos rendszerű.
• Bikitait Li(AlSi₂O₆)x(H₂O) monoklin rendszerű.
• Brewsterit (Sr,Ba)₂(Al₄Si₁₂O₃₂)x10(H₂O) monoklin rendszerű.
• Chabazit (Kabazit) CaAl₂Sí₄O₁₂x6(H₂O) trigonális/hexagonális rendszerű.
• Cowlesit (cowlesin) Ca(Al₁₂Si₃O₁₀)x6(H₂O) rombos rendszerű.
• Dezmin (sztilbit-Na) Ca₃Na₃(Al₈Si₂₈O₇₂)x14(H₂O )monoklin rendszerű.
• Edingtonit BaAl₂Si₃O₁₀x4(H₂O) monoklin rendszerű.
• Erionit (K₂CaNa₂)₂(Al₄Si₁₄O₃₆x15(H₂O) hexagonális rendszerű.
• Faujasit (Na₂Ca)(Al₂Si₄O₁₂)x8(H₂O) szabályos rendszerű.
• Ferrierit (Na,K)₂Mg(Si,Al)₁₈O₃₆OHx9(H₂O) rombos rendszerű.

Garronit

• Garronit Na₂Ca₅(Al₁₂Si₂₀O₆₄)x27(H₂O) rombos rendszerű.

• Gismondin (névváltozatok: gizmondit, abrazit, aricit) Ca₂Al₄Si₄O₁₆x9(H₂O) monoklin rendszerű.
  • Sűrűsége: 2,26 g/cm³.
  • Keménysége: 4,0-5,0 (a Mohs-féle keménységi skála szerint).
  • Színe: színtelen, kékesfehér, fehér, szürke,rózsaszín, vörös.
  • Fénye: üvegfényű.
  • Átlátszósága: átlátszó vagy áttetsző.
  • Pora: fehér.
  • Kémiai összetétele:
• Kalcium (Ca) =11,2%
• Alumínium (Al) =15,0%
• Szilícium (Si) =15,6%
• Hidrogén (H) =2,5%
• Oxigén (O) =55,7%

• Gmelinit (Gmelinit-Na) (Na₂,Sr,Ca,K)Al₂Si₄O₁₂x6(H(₂O) hexagonális rendszerű.
  • Sűrűsége: 2,09 g/cm³.
  • Keménysége: 4,5 (a Mohs-féle keménységi skála szerint).
  • Színe: fehér,rózsaszín, vöröses fehét, zöld.
  • Fénye: tompán üvegfényű.
  • Átlátszósága: átlátszó vagy áttetsző.
  • Pora: fehér.
  • Kémiai összetétele:
• Nátrium (Na) =0,8%
• Kálium (K) =0,2%
• Stroncium (Sr) =5,7%
• Kalcium (Ca) =4,0%
• Alumínium (Al) =10,1%
• Szilícium (Si) =22,2%
• Hidrogén (H) =2,3%
• Oxigén (O) =54,7%

• Harmotom (Ba,Na,K)₂(AlSi)₈O₁₆x6(H₂O) monoklin rendszerű.
  • Sűrűsége: 2,46 g/cm³.
  • Keménysége: 4,0-5,0 (a Mohs-féle keménységi skála szerint).
  • Színe: fehér, szürke, sárga, vörös, barna.
  • Fénye: üvegfényű.
  • Átlátszósága: áttetsző.
  • Pora: fehér.
  • Különleges tulajdonsága: fluoreszkál.
  • Kémiai összetétele:
• Bárium (Ba) =15,6%
• Nátrium (Na) =0,7%
• Kálium (K) =0,6%
• Alumínium (Al) =7,6%
• Szilícium (Si) =23,9%
• Hidrogén (H) =1,7%
• Oxigén (O) =49,9%

• Heulandit (Heulandit-Ca) (K,Ca,Ba,Na)₂Al₃(Al,Si)₂Si₁₃O₃₆x12(H₂O) monoklin rendszerű.
  • Sűrűsége: 2,2 g/cm³.
  • Keménysége: 3,0-3,5 (a Mohs-féle keménységi skála szerint).
  • Színe: fehér, szürkésfehér, vöröses fehér, sárga.
  • Fénye: üveg vagy gyöngyházfényű.
  • Átlátszósága: átlátszó vagy áttetsző.
  • Pora: fehér.
  • Kémiai összetétele:
• Kálium (K) =0,6%
• Kalcium (Ca) =5,1%
• Bárium (Ba) =0,3%
• Nátrium (Na)=1,0%
• Alumínium (Al) =8,9%
• Szilícium (Si) =26,6%
• Hidrogén (H) =1,9%
• Oxigén (O) =55,6%

• Klinoptilolit-Ca (Ca,Na,K,Mg)₄Al₃(Al,Si)₂Si₁₃O₃₆x24(H₂O) monoklin rendszerű.
• Laumontit (retzit) CaAl₂Si₄O₁₂x4H(₂O) monoklin rendszerű.

• Levyn (levynit) (Levyn-Na) (Na₂,Ca,K₂)₃(Al,Mg)₂Si₄O₁₂)x6(H₂O ) trigonális rendszerű.
  • Sűrűsége: 2,12 g/cm³.
  • Keménysége: 4,0-4,5 (a Mohs-féle keménységi skála szerint).
  • Színe: fehér, szürkésfehér, vörösesfehér, sárgásfehér.
  • Fénye: üvegfényű.
  • Átlátszósága: áttetsző.
  • Pora: fehér.
  • Kémiai összetétele:
• Nátrium (Na) =5,7%
• Kalcium (Ca) =2,3%
• Kálium (K) =1,0%
• Magnézium (Mg) =0,1%
• Alumínium (Al) =11,1%
• Szilícium (Si) =21,3%
• Hidrogén (H) =2,4%
• Oxigén (O) =56,1%

• Mazzit K₂CaMg₂(SiAl)₃₆O₇₂x28(H₂O) hexagonális rendszerű.
• Merlionit (KCaNaBa(₇(Al₉Si₂₃O₆₄)x23(H₂O) rombos rendszerű.
• Mezolit Na₂Ca₂(Al₂Si₃O₁₀)₃x8(H₂O) monoklin rendszerű.

Mezolit kristálytű halmaz

• Mordenit (ptilolit) (Ca,Na₂,K₂Al₂Si₁₀O₂₄x7(H₂O) rombos rendszerű.
• Nátrolit Na₂(Al₂Si₃O₁₀)x2(H₂O) rombos rendszerű.
• Offretit (CaNaK)₂(Al₃Si₉O₁₂x9(H₂O) hexagonális rendszerű.
• Paranátrolit Na₂Al₂Si₃O₁₀x3(H₂O) rombos rendszerű.
• Phillipsit (K,Na,Ca)₂(Si,Al)₈O₁₆x6(H₂O) momoklin rendszerű.
• Pollucit (Cs,Na,Rb)₂Al₂Si₄O₁₂x(H₂O) szabályos rendszerű.
• Skolecit CaAl₂Si₃O₁₀x3H₂O monoklin rendszerű.
• Stellerit Ca(Al₂Si₃O₁₀)x3(H₂O) rombos rendszerű.

• Thomsonit (tareolit), (comptanit), (eintonit) NaCa₂Al₅Si₅O₂₀x6(H₂O) szabályos rendszerű.
  • Sűrűsége: 2,34 g/cm³.
  • Keménysége: 5,0-5,5 (a Mohs-féle keménységi skála szerint).
  • Színe: színtelen, fehér, rózsaszín, sárga, zöldes.
  • Fénye: üvegfényű.
  • Átlátszósága: áttetsző.
  • Pora: fehér.
  • Kémiai összetétele:
• Nátrium (Na) =2,9%
• Kalcium (Ca) =9,9%
• Alumínium (Al) =16,7%
• Szilícium (Si) =17,4%
• Hidrogén (H) =1,5%
• Oxigén (O) =51,6%

• Wairakit Ca(Al₂Si₄O₁₂)x2(H₂O) monoklin rendszerű.
• Yugawaralit (jugawaralit) Ca(Al₂si₆O₁₆)x4(H₂O) monoklin rendszerű.

Keletkezésük

Hidrotermásan keletkeznek. Vulkanikus kiömlési kőzetek hőlyagos üregeiben gyakoriak. Másodlagosan üledékekben, agyagos környezetben is előfordulnak.

Kísérő ásványok: kalcit, aragonit, opál.

Előfordulásaik

Vulkanikus kőzetkörnyezetben gyakori ásványok. Egymással gyakran téveszthetőek

Legfontosabb hazai előfordulásai

Dunabogdányban a Csódi-hegy bányáiban. A Tokaji-hegységben több helyen. Zalahaláp és Badacsony kőbányáiban.A hazai zeolit előfordulások földtani és felhasználhatóságásukkal kapcsolatos kutatások 1980-as évek elején kezdődtek és kimagasló eredményeket hoztak. 1989-ig tíz lelőhelyet tártak fel és a zeolittartalmú ásványvagyon mennyisége eléri a 30 millió tonnát. Ezen túlmenően a reménybeli zeolitvagyon mennyisége 80 millió tonna. A Zempléni-hegység területén a szarmata-kori vulkanizmus törmelékes rétegeinek 600 méter vastagságú szakasza alkalmas volt a zeolitcsoport ásványainak képződéséhez, mert itt a vulkáni üvegek képződése vízalatt történt, alacsony hőmérsékleten. A hegység déli részén Bodrogkeresztúr és Mezőzombor között a riolit üvegtufa 100 méter vastagsában és széles elterjedésben található, ami mordenit tartalmú. Ennek a kőzetnek 10 méter vastagságú padjában folyik bányászat Csajka-bánya műveleteiben. Rátka község határában a zöldes árnyalatú horzskő törmeléket tartalmazó kőzetet a felszini kibúvásokban már több évszázada bányászták építőkő kinyerése céljából. Ez a kőzet 35-60%-ban tartalmaz klinoptilolit-ot, emellett mordenit, kvarcit, földpát és limonit tartalma is jelentős. Ugyanitt a Fűrer-bánya korábban felhagyott üzemében a felülvizsgálatok a kőzet 23-55% mordenit tartalmát mutatták ki. Nemti község területén a Kőbányahegy déli oldalán és a Nemti II. agyagbánya északi részén találtak jó minőségű nyersanyagot, melynek aktív-zeolit tartalma 45-55% között van.

Felhasznált források

• Bognár László: Ásványhatározó. Gondolat Kiadó. 1987.
• Koch Sándor: Magyarország ásványai. Akadémiai Kiadó. 1985.
• Simon and Schuster's: Rock and minerals. Milano. 1978.
• Walter Schumann: Minerals of the World. New York. 1998.
• http://webmineral.com