광물학 광물특성 7: 퇴적광물과 퇴적암 7.4 퇴적광물 7.4.6: 제올라이트
출처 덱스터 퍼킨스 노스다코타 대학교 소스: EK 이페어케이 플러스
7.4.6: 제올라이트
그림 7.56: heulandite 위에 있는 Chabazite 결정. 시편은 가로 4.4 cm
이 사진(그림 7.56)은 헤울란다이트(heulandite) 위에 있는 주황색 차바자이트 결정(chabazite crystals)을 보여준다.
이 두 가지 모두 현무암 내의 개구부에서 가장 흔하게 발생하는 제올라이트 광물이며 변성암이나 열수 광맥에서는 덜 일반적입니다.
이 샘플은 노바스코샤 주 펀디 만 기슭의 와슨 블러프(Wasson Bluff) 근처의 고전적인 지역에서 나온 것으로, 2억 년 된 현무암의 많은 노두에는 장엄한 광물 표본으로 채워진 구멍이 있습니다.
제올라이트는 화산암의 vug 및 기타 열린 구멍에서 발생하는 것으로 가장 잘 알려져 있지만 화산재와 염분 호수 퇴적물에서 많은 양이 발견됩니다. 제올라이트는 또한 퇴적물과 암석에서 diagenesis 또는 low-grade metamorphism의 산물로 존재할 수 있습니다.
제올라이트 미네랄
제올라이트 그룹에는 40개 이상의 미네랄이 포함되어 있습니다. 그들은 본질적으로 수화된 장석이며 느슨하게 결합된 큰 양이온과 물을 담을 수 있는 열린 구멍을 포함하는 프레임워크 규산염입니다.
제올라이트의 구성은 매우 다양해 보이지만 특정 패턴을 따릅니다. 비율(Al+Si):O는 1:2입니다. 석회질 제올라이트에서 비율(Ca:Al)은 항상 1:2이고 알칼리 제올라이트에서 비율(Na,K):Al은 항상 1:1입니다.
제올라이트와 장석은 밀접한 관련이 있지만 제올라이트는 더 개방된 구조를 가지고 있으며 느슨하게 결합된 H를 포함합니다2O는 feldspathoids와 비교됩니다.
소달 라이트는 때때로 제올라이트가 아닌 장석과 함께 그룹화되지만 제올라이트 형 구조를 가지며 느슨하게 결합 된 NaCl을 포함합니다. Analcime, NaAlSi2O6∙H2O는 때때로 제올라이트로 간주되기도 하지만 원자 구조에서 류사이트 및 기타 장석에 더 가깝습니다.
그림 7.57 : Analcime, NaAlSi의 원자 배열2O6· H2O
그림 7.57은 analcime의 원자 배열을 보여줍니다 – 대부분의 면에서 모든 제올라이트와 유사합니다. 모든 제올라이트는 4개의 산소 음이온에 의해 포위된 알루미늄과 실리콘 양이온을 가진 사면체를 포함합니다. 사면체의 모서리는 다른 모서리와 연결됩니다.
Analcime 및 기타 제올라이트에는 나트륨, 칼슘, 칼륨, H와 같은 큰 이온을 보유하거나 전달할 수 있는 사면체 사이에 구멍과 채널이 있습니다 H2O
또는 다른 분자. 이 특성은 대부분의 다른 광물과 구별됩니다. 다른 제올라이트에는 다른 크기 개구부가 있으며 일부 제올라이트에서는 개구부가 연결되어 채널을 형성합니다.
구멍과 채널 때문에 제올라이트는 많은 산업 응용 분야를 가지고 있습니다.
산업용 제올라이트
그림 7.58: 산업용 제올라이트
연수기, 어항, 고양이 배설물, 방사능 중독자의 공통점은 무엇일까요? 정답은 제올라이트입니다.
제올라이트는 기본 구조가 그대로 유지된 상태에서 열에 의해 배출될 수 있는 물을 함유하고 있습니다. 물을 제거하면 채울 수 있는 공극이 생겨 이온 교환, 여과, 냄새 제거, 화학 체질 및 가스 흡수를 포함한 다양한 목적에 유용합니다.
제올라이트의 가장 잘 알려진 용도는 연수기입니다. 물 속의 칼슘은 비누의 영향을 억제하거나 스케일을 형성하거나 기타 문제를 일으키기 때문에 종종 제올라이트를 통해 여과됩니다.
나트륨 이온(일반적으로 용해된 소금)으로 충전된 제올라이트는 칼슘을 나트륨으로 교환하면서 물이 구조를 통과하도록 하여 물을 덜 단단하게 만듭니다. 이 과정은 뒤집을 수 있습니다, 그래서 비석은 내뿜고 다시 사용될 수 있습니다.
비슷한 방식으로 제올라이트는 독소를 포함한 원치 않는 화학 물질을 흡수할 수 있습니다.
예를 들어, 제올라이트는 고양이 소변을 흡수하기 때문에 고양이 모래의 구성 요소가 될 수 있으며, 제올라이트는 동물에게 해를 끼치거나 치명적인 독소를 흡수하기 위해 가축 사료에 첨가됩니다.
또한 방사성 원소에 노출된 사람들은 체내에서 위험한 원소를 제거하기 위해 제올라이트를 섭취하며, 수족관 애호가들은 제올라이트를 사용하여 어항에서 암모니아 및 기타 독소를 제거합니다.
세계의 고도로 선진국에서 대부분의 도시 물은 공공 소비 전에 큰 이온과 유기 오염 물질을 제거하기 위해 제올라이트를 통해 처리됩니다. 제조 산업에서는 또한 제올라이트를 건조제, 촉매 및 세척 재료로 사용합니다.
합성 제올라이트는 실험실에서 쉽게 자랄 수 있으며 과학자들은 150가지 이상의 품종을 합성했습니다.
많은 신청을 위해, 합성 비석에는 순수하고 균질하기 위하여 제조될 수 있고, 자연에서 찾아낼 수 없는 유일한 재산이 있기 때문에 그들의 자연적인 사촌에 이점이 있습니다.