Este documento describe las zeolitas, que son aluminosilicatos cristalinos hidratados que se utilizan comercialmente debido a sus propiedades únicas como la adsorción, el intercambio iónico y la catálisis. Más de 100 zeolitas se han sintetizado y se utilizan principalmente como agentes de construcción en detergentes de lavandería, catalizadores para la craqueo catalítico de petróleo y adsorbentes/desecantes. El documento también analiza el uso potencial de zeolitas como filtros para desinf

1. ZEOLITA
“Piedra que hierve”
Jesús Leonel Servín Rodríguez
Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia
Universidad de Sonora

2. Definición
Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos hidratados que contiene
metales alcalinos y alcalinotérreos. Su estructura se basa en una red
tridimensional de tetraedros de SiO4 con los cuatro oxígenos
compartidos con tetraedros adyacentes.
Los cationes alcalinos y alcalinotérreos están unidos débilmente dentro
de esta estructura y pueden ser intercambiados por otros cationes o
moléculas de agua.

3. • Se han identificado mas de 48 minerales naturales de zeolita y se han
sintetizado mas de 100.
• Las zeolitas tiene propiedades físicas y químicas únicas que son
utilizados en muchas aplicaciones comerciales

4. Las propiedades mas importantes son (Breck):
• Alto grado de hidratación.
• Baja densidad y gran volumen de vacío cuando se deshidrata.
• Estabilidad de la estructura cristalina cuando se deshidrata.
• Propiedades de intercambio catiónico.
• Canales de tamaño molecular uniformes en los cristales
deshidratados.
• Capacidad de adsorber gases y vapores.
• Propiedades catalíticas.

5. Las aplicaciones comerciales se basan en las siguientes
propiedades.
• Malla molecular.
• Intercambio iónico.
• Adsorción.
• Catálisis.

6. Propiedad de intercambio de cationes.
• El intercambio catiónico de una zeolita se puede describir como la
sustitución de los iones sodio de las zeolitas faujasitas por cationes de
otros tamaños y otra carga.
• Esta es una de las características esenciales de las zeolitas. En efecto,
así se consigue modificar considerablemente las propiedades y
ajustar la zeolita a los usos más diversos.

7. El intercambio catiónico se puede efectuar de varios modos:
1.- Intercambio en contacto con una solución salina acuosa (intercambio
hidrotérmico) o con un solvente no acuoso;
2.- Intercambio en contacto con una sal fundida.
3.- Intercambio en contacto con un compuesto gaseoso.

8. El intercambio de iones en una zeolita depende de:
• La naturaleza de las especies cationicas, o sea, del catión, de su carga, etc.
• La temperatura.
• La concentración de las especies catiónicas en solución.
• Las especies aniónicas asociadas al catión en solución.
• El solvente (la mayor parte de los intercambios se lleva a cabo en solución
acuosa, aunque también algo se hace con solventes orgánicos) y,
• Las características estructurales de la zeolita en particular.

9. La utilización comercial potencial de las zeolitas incluye cientos de posibles
aplicaciones. Los principales usos actualmente son:
• Eliminación de ion-amonio de aguas residuales e industriales, acuarios y granjas acuícolas.
• Control de olor como en adsorbentes: animales, suelo y limpieza de alfombras productos, y
absorbentes de suelo industrial
• Eliminación de iones de metales pesados de efluentes industriales, nuclear, minería.
• Aplicaciones agrícolas; como acondicionadores del suelo y suplementos de alimentación
animal.
• Desecantes utilizados para adsorber vapor de agua en recipientes sellados.
• Soporte para bacterias y enzima
• Separación de gases.
• Catálisis.

32. KNT GROUP - they are two industrial centers: Ishimbaysky specialized
chemical plant catalysts and Sterlitamak plant catalysts. Zeolites
(molecular sieves), sorbents and catalysts for oil refining.
https://www.youtube.com/watch?v=g351-MEeAJU

34. The largest-volume use for synthetic zeolites is as a builder in
home laundry detergent powders.
The second-largest synthetic zeolite use, accounting for
about 15% of the total volume in 2013, was the
production of catalysts. These catalysts are used
principally for petroleum catalytic cracking, with small
volumes consumed in hydrocracking and chemical
synthesis.
The third major end use for synthetic zeolites,
adsorbent/desiccant applications, accounted for
an estimated 12% of world volume in 2013.

35. Zeolitas en Sonora

36. Clinoptilolita; Guadalupe de Ures, Sonora.

37. Chabazita, Divisaderos, Sonora

38. ADSORCION DE FLUOR CON CHABAZITA

40. El efecto del daño
ocasionado a la salud es
directamente
proporcional a la dosis y
al tiempo de consumo.

41. Materiales utilizados para la eliminación de flúor.
• Resinas de intercambio iónico. (Fe-Al-Ce)
• Alúmina activada. (Al)
• Ceniza de hueso (hdroxiapatita) (Ca5(PO4)3(OH).
• Biomasa.

42. Activación de la chabazita

44. DESINFECCIÓN DE AGUA MEDIANTE UN FILTRO A
BASE DE ZEOLITA (CLINOPTILOLITA)

45. En el mundo las estadísticas muestran que 2,3 billones de
personas viven en regiones con estrés hídrico y que
alrededor de 1,7 billones viven en regiones con escasez de
agua. La situación empeorará con el paso de los años.

46. La investigación se realizará con el fin de obtener un
proceso para la desinfección de agua a partir un filtro de
zeolita activada, y obtener agua libre de microorganismos
patógenos.

47. Tecnologías de desinfección.
Desinfección Química
• Cloro (Cl2)
• Halógenos: Iodo (I2)
• Metales: Plata (Ag)
Desinfección Física
• Calor
• Radiación de luz ultravioleta

48. Zeolita Clinoptilolita
Localización

49. Agua, Rio San Miguel

50. Activación de zeolita con Yodo, Cloro y Plata

51. Columna de contacto agua-zeolita activada

53. Resultados TEM
Zeolita Natural Zeolita/AgNO3
Zeolita
Podría ser el AgNO3, hay que indexar el patrón
de difracción para corroborarlo

55. Plata coloidal en la
superficie de la
zeolita

56. ZEOLITA
“Piedra que hierve”
Jesús Leonel Servín Rodríguez
Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia
Universidad de Sonora

57. • https://www.youtube.com/watch?v=hmdUm_Gxedc