Faktor Penting dalam Sintesis Zeolit ​​Silika Tinggi

Zeolit ​​​​terjadi secara alami dan terdiri dari aluminium yang dikomplekskan dengan mineral yang mengandung silikat. Sebagian besar zeolit ​​alam yang umum ditemukan terbentuk oleh perubahan yang terjadi pada batuan vulkanik ketika bersentuhan dengan air tawar atau air laut.

Ada struktur tiga dimensi dengan ion aluminium menempati pusat dikelilingi oleh empat atom oksigen, dan kisi kompleks memiliki muatan negatif. Hal ini memungkinkannya untuk mengikat dengan kation tertentu seperti timbal, kadmium, seng, dan mangan.

Penggunaan zeolit ​​yang paling umum adalah industri untuk menghilangkan logam berat selama pemurnian dalam pengelolaan air. Zeolit ​​secara rutin digunakan dalam sistem pengelolaan air dan untuk pemurnian pakan ternak. Penelitian pada hewan telah dilakukan untuk mengevaluasi kemampuan zeolit ​​​​untuk menghilangkan logam berat dari sistem biologis dan telah terbukti efektif.

Meskipun digunakan dalam rejimen kesehatan integratif untuk detoksifikasi, tidak ada uji klinis formal pada manusia yang dilakukan menggunakan zeolit. Zeolit ​​oral tersedia secara komersial sebagai suplemen makanan.

Zeolit Alumunium Silikat

Zeolit ​​​​adalah aluminium silikat yang ada secara alami dan juga diproduksi secara sintetis. Zeolit ​​memiliki struktur tiga dimensi dengan pori-pori. Ini terdiri dari silikon, aluminium dan ion oksigen. Ion silikon bermuatan netral dalam struktur kristal. Ion aluminium menyebabkan area negatif ada. Untuk menjaga keseimbangan beban, kation (Na+, K+…) atau proton (H+) ditempatkan di pori-pori sebagai counter-ion.

Setiap jenis zeolit ​​memiliki pori-pori berukuran sama di seluruh struktur kristal. Struktur kristal sebagian ditentukan oleh ukuran cincin struktur kristal. Mengubah rasio antara aluminium dan silikon dapat berdampak pada ukuran pori serta counter-ion.

Semua zeolit ​​alam mengandung aluminium dan bersifat hidrofilik. Bahan-bahan ini membentuk penyerap yang baik untuk zat polar (misalnya air dan zat yang larut dalam air). Ketika aluminium dihilangkan, zeolit ​​menjadi hidrofobik dan mampu menyerap zat apolar seperti VOC.

Zeolit ​​​​hidrofobik dapat diproduksi secara sintetis dalam bentuk kristal dengan diameter 1 m hingga 1 mm. Kristal-kristal ini terikat bersama menjadi butiran yang lebih besar, untuk mengurangi hambatan udara tempat tidur. Karena zeolit ​​sintetis lebih mahal dibandingkan dengan zeolit ​​alam, biasanya hanya digunakan sebagai zeolit ​​hidrofobik atau katalis zeolit.

Sama halnya dengan karbon aktif, zeolit ​​juga digunakan dalam unggun. Prinsip adsorpsi dalam unggun dan saturasi unggun sama dengan adsorpsi karbon aktif.

Berbeda dengan karbon aktif, zeolit ​​tidak hanya digunakan sekali dan dimusnahkan setelah jenuh, tetapi digunakan dalam aplikasi regenerasi zeolit. Hal ini disebabkan oleh aspek biaya zeolit ​​(lihat lembar teknik 19 untuk penjelasan tentang regenerasi).

Zeolit ​​tidak memiliki kurva adsorpsi linier. Dengan kata lain, kapasitas adsorpsi tidak berkurang banyak untuk konsentrasi VOC rendah. Dengan demikian lebih cocok untuk bekerja dengan konsentrasi akhir rendah daripada karbon aktif atau polimer.

Zeolit ​​dapat diperoleh dengan ukuran pori antara 0,3 – 3 nm. Ukuran pori ini seragam untuk satu jenis zeolit. Zeolit ​​​​tidak akan menyerap molekul yang lebih besar dari ukuran pori. Molekul tanpa afinitas juga tidak akan teradsorpsi

Zeolit Silikat Tinggi

Kesesuaian adsorben tertentu untuk menangkap CO2 tergantung pada aplikasinya. Oleh karena itu, kekuatan dan kelemahan masing-masing adsorben harus diperhatikan dalam rangka proses adsorpsi untuk pemisahan CO2 yang efektif.

Sementara zeolit ​​silika rendah (LTA, FAU) memiliki konsentrasi kation logam alkali tertinggi yang tersedia untuk adsorpsi CO2, zeolit ​​silika tinggi (misalnya, FER, MFI) dapat digunakan sebagai model adsorben, di mana interaksi molekul individu CO2 dengan kation serta dengan saluran zeolit ​​​​ini dapat dijelaskan secara lebih rinci menggabungkan prosedur teoritis dan eksperimental.

Zeolit ​​dengan silika tinggi (seperti FER, MFI, TUN, MWW, STI, IMF) termasuk dalam kelompok adsorben yang ditandai dengan stabilitas termal yang tinggi dan hidrofilisitas yang terbatas. Konsentrasi kation dalam sistem saluran dan topologi kerangka sangat mempengaruhi isoterm adsorpsi dan panas adsorpsi CO2.

Sayangnya, lokasi kerangka atom aluminium dan kation logam alkali tidak diketahui karena konsentrasinya yang rendah. Dengan demikian, pendekatan komputasi perlu dilibatkan dalam studi ini. Berdasarkan pengetahuan rinci tentang parameter kerangka kerja, FER dengan rasio Si/Al yang berbeda baru-baru ini diselidiki oleh kombinasi teknik eksperimental dan komputasi.

Zeolit ​​​​adalah aluminosilikat nanopori kristal, yang telah digunakan sebagai katalis dan adsorben selektif dan efisien dalam beberapa aplikasi industri. Penggunaannya sebagai adsorben sejak penemuannya ditinjau secara singkat. Karakteristik utama yang membuat kelompok bahan ini dan yang terkait erat lainnya cocok untuk aplikasi pemisahan adsorptif disajikan.

Sejumlah proses pemisahan dan/atau pemurnian adsorpsi yang menggunakan zeolit ​​atau yang zeolitnya telah diusulkan dan dipelajari sebagai adsorben kunci juga ditinjau. Di antara mereka, kami menemukan aplikasi industri, seperti pengeringan gas dan cairan, pemisahan udara dan linier dari pemisahan hidrokarbon bercabang.

Proses pemisahan lainnya yang masih dalam pengembangan, seperti penghilangan karbon dioksida dari gas pasca pembakaran, pemurnian metana, penyimpanan metana atau pemisahan olefin/parafin, telah dimasukkan dalam bab ini.

Meskipun merupakan area penelitian yang matang dalam adsorpsi, proses pemisahan berbasis zeolit ​​​​masih berkembang karena munculnya struktur zeolit ​​​​baru dan / atau varian komposisi yang dapat memungkinkan pemisahan menantang lainnya dalam waktu dekat. Di antara mereka, zeolit ​​silika murni ditemukan sebagai adsorben yang luar biasa karena mereka menggabungkan kapasitas adsorpsi yang tinggi dan regenerabilitas yang sangat baik dalam proses adsorpsi ayunan.

Faktor yang Penting dalam Sintesis Zeolit ​​Silika Tinggi

Zeolit ​​​​dengan silika tinggi biasanya dibuat dengan memanaskan campuran yang terdiri dari sumber silika, sumber heteroatom (aluminium, boron, galium, germanium, titanium, seng), sumber alkali hidroksida, dan spesies organik yang larut dalam air. Dalam konteks tinjauan ini, “silika tinggi” menyiratkan komposisi yang rasio unsur T(IV)/T(III) adalah >6.

Sediaan silika tinggi biasanya dipanaskan antara 120 dan 180 °C di bawah tekanan autogenous, dan waktu yang dibutuhkan untuk kristalisasi dapat bervariasi dari jam ke bulan. Seperti yang diilustrasikan oleh contoh dalam studi terbaru oleh Sastre et al., perubahan suhu dapat mempengaruhi selektivitas produk sintesis.

Baik komponen anorganik dan organik dapat menentukan fase yang mengkristal. Beberapa contoh dalam tinjauan ini akan menggambarkan bahwa identitas dan konsentrasi heteroatom sering menentukan zeolit ​​​​yang mengkristal dengan adanya molekul organik tertentu.

Dalam beberapa kasus, sifat alkali juga mempengaruhi fase yang dihasilkan. Misalnya, preparat semua silika dengan kation N,N,N-trimethyladamantammonium menghasilkan SSZ-24 dengan adanya kalium atau SSZ-31 dengan adanya natrium.

Konsentrasi alkali mempengaruhi laju kristalisasi dalam media hidroksida [43], dan oleh karena itu konsentrasi alkali merupakan parameter penting dalam sintesis zeolit. Namun, jika konsentrasi alkali terlalu tinggi, efek pengarah struktur dari alkali dapat menggantikan efek kation organik.

Misalnya, Zones telah mengamati produk zeolit ​​dari preparat borosilikat di mana rasio Na/Si adalah 0,1, tetapi rasio Na/Si yang lebih tinggi (0,18–0,26) terkadang menghasilkan fase berlapis seperti kenyait.

Dalam gel alumina, fase zeolit ​​padat seperti analcim, zeolit ​​P (GIS), atau mordenit dapat terbentuk ketika natrium memberikan efek pengarah struktur yang lebih kuat daripada kation SDA. Rasio total hidroksida (baik dari sumber alkali dan komponen organik)/silika merupakan parameter penting lainnya karena konsentrasi hidroksida mempengaruhi kinetika pelarutan dan polimerisasi silika.

Fluorida adalah agen mineralisasi lain yang dapat digunakan untuk mensintesis zeolit ​​pada pH rendah. Seperti yang akan dijelaskan nanti, anion fluorida itu sendiri sering kali memiliki efek pengarah struktur yang kuat. Agitasi atau pencampuran gel juga dapat mempengaruhi fase yang dihasilkan dalam sintesis. Selanjutnya, sumber silika atau alumina dapat mempengaruhi hasil sintesis.

Kehadiran benih secara signifikan dapat mempersingkat periode kristalisasi zeolit. Misalnya, sintesis pertama SSZ-48 (SFE) membutuhkan 49 hari untuk menghasilkan produk kristal. Sintesis selanjutnya dengan benih hanya membutuhkan 7 hari pada suhu yang sama.

Dalam beberapa kasus, benih juga dapat digunakan untuk membuat zeolit ​​dalam kisaran komposisi yang tidak dapat dicapai tanpa adanya benih. Dengan menggunakan biji, SSZ-13 yang sangat mengandung silika (SAR > 200) dapat dibuat dalam media hidroksida dalam kondisi yang sebaliknya menghasilkan SSZ-31.

Fokus dari tinjauan ini adalah pada komponen organik dari sintesis. Awalnya, spesies organik sering disebut sebagai "templat." Namun, istilah "templat", ketika ditafsirkan dalam pengertian biologis transkripsi DNA, menyiratkan korespondensi satu-ke-satu antara spesies organik dan fase yang dihasilkan.

Ini biasanya pengecualian daripada aturan karena sebagian besar molekul SDA mempromosikan kristalisasi fase yang berbeda ketika kondisi sintesis diubah. Sebaliknya, struktur zeolit tertentu dapat terbentuk dengan adanya beberapa molekul SDA yang berbeda.

Oleh karena itu, Lobo dan Davis mendeskripsikan spesies organik sebagai “agen pengarah struktur.” Istilah ini menandakan pengaruh yang kuat dari molekul organik pada selektivitas fase, tetapi tidak menyiratkan keunikan yang sering dikaitkan dengan istilah "template."

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.