Komposisi Kimia dan Proses Pembentukan Zeolit

Sebagian besar zeolit ​​alam terbentuk sebagai hasil dari aktivitas gunung berapi. Ketika gunung berapi meletus, magma (batuan cair di dalam bumi) menembus kerak bumi dan mengalir keluar dalam bentuk lava disertai dengan gas, debu, dan abu tebal. Gunung berapi biasanya terjadi di mana lempeng tektonik divergen atau konvergen.

Tentang Zeolit

Dalam kasus di mana lokasi tersebut berada di sebuah pulau atau dekat laut, lava dan abu yang dikeluarkan sering mengalir ke laut. Setelah mencapai laut, lahar panas, air dan garam dari laut mengalami reaksi yang, selama ribuan tahun, telah menyebabkan produksi padatan kristal yang dikenal sebagai zeolit.

Kata zeolit ​​dibentuk dari dua kata Yunani “zeo” = mendidih & “lithos” = batu; berarti batu didih. Itu diberikan untuk jenis zat ini pada tahun 1756, oleh seorang ahli mineral Swedia bernama Axel Fredrik Cronstedt, yang menemukan mereka dan sifat intumescence mereka. Dia mengamati bahwa pada pemanasan uap mineral ini dilepaskan, karena air menguap dan zeolit ​​tampak mendidih karena kehilangan air yang cepat.

Molekul air yang hilang pada pemanasan telah teradsorpsi dalam pori-pori dan rongga (dimensi mulai dari 0,3 nm hingga 1,0 nm) yang ada dalam struktur kristal zeolit. Rongga-rongga ini dihasilkan dari komposisi struktural zeolit, yang dicirikan oleh kerangka tetrahedra terkait, masing-masing terdiri dari empat atom O yang mengelilingi kation – biasanya Si.

Ikatan Si-O ini disusun dalam struktur tiga dimensi silikat tetrahedra, yang menyebabkan adanya rongga terbuka dalam bentuk saluran dan sangkar, yang biasanya ditempati oleh molekul H2O dan kation ekstra-kerangka yang umumnya dapat ditukar.

Pemanasan atau dehidrasi zeolit ​​menghasilkan volume kosong yang tinggi, yang memberi zeolit ​​apa yang disebut "saringan molekuler" dan sifat adsorben. Saringan molekuler hanya memungkinkan molekul dengan ukuran tertentu (sama dengan, atau kurang dari ukuran pori) untuk melewati saluran masuk, sedangkan molekul yang lebih besar dari ukuran pori tidak termasuk. 

Setelah dehidrasi, molekul gas atau cairan yang cukup kecil untuk melewati bukaan saluran dapat diserap ke struktur zeolit ​​bagian dalam, sedangkan molekul yang lebih besar dikeluarkan.

Komposisi Kimia Zeolit

Semua zeolit ​​terdiri dari struktur dasar kerangka aluminosilikat yang terdiri dari susunan tetrahedral kation silikon (Si4+) dan kation aluminium (Al3+) yang dikelilingi oleh empat anion oksigen (O2-).

Setiap ion oksigen dalam ikatan Si-O dan Al-O menghubungkan dua kation dan dibagi antara dua tetrahedron, sehingga menghasilkan kerangka tiga dimensi makromolekul dari blok bangunan tetrahedral SiO2 dan AlO2. Dalam susunan atom ini, setiap tetrahedron terdiri dari empat atom O yang mengelilingi kation Si atau Al, menghasilkan struktur tiga dimensi silikat tetrahedra dengan rasio Si:O 1:2.

Beberapa ion Si4+ digantikan oleh ion Al3+, menghasilkan muatan negatif bersih dalam kerangka tektosilikat. Muatan ini muncul dari perbedaan valensi formal antara (AlO4)5- dan (SiO4)4- tetrahedron dan biasanya terletak pada salah satu anion oksigen yang terhubung ke kation aluminium.

Situs negatif yang dihasilkan diseimbangkan oleh ion lawan yang biasanya merupakan logam alkali atau logam alkali tanah, seperti Na+, K+ atau Ca2+ dalam banyak kasus. Li+, Mg2+, Sr2+ dan Ba2+ juga ditemukan pada beberapa zeolit. Ion-ion ini ditemukan pada permukaan luar zeolit, terikat dengan struktur aluminosilikat oleh ikatan elektrostatik yang lebih lemah.

Penghitung non-kerangka kerja seluler ini – yang biasanya dapat ditukar – terletak di rongga yang dihasilkan dari kerangka tetrahedra ikatan Si-O/Al-O 3-dimensi. Molekul H2O juga ditemukan di rongga-rongga ini (yang, ketika disejajarkan, menjadi saluran) dan merupakan alasan mengapa zeolit ​​​​dapat terhidrasi pada suhu rendah. Rumus kimia umum zeolit ​​alam adalah [(Li, Na, K)a(Mg, Ca, Sr, Ba)d(Al(a+2d)Sin-(a+2d)O2n]·mH2O.

Proses Pembentukan Zeolit

Banyak zeolit ​​terbentuk secara alami sebagai mineral, dan ditambang secara ekstensif di banyak bagian dunia. Lainnya adalah sintetis, dan dibuat secara komersial untuk penggunaan tertentu, atau diproduksi oleh para ilmuwan penelitian yang mencoba memahami lebih banyak tentang kimia mereka. Hampir semua zeolit ​​alam terdapat di dalam rongga aliran lava vulkanik sehingga harus ditambang.

Sebuah laporan penelitian telah menjelaskan bahwa zeolit ​​terbentuk melalui reaksi batuan-air diagenesa - reaksi di mana perubahan sedimen atau batuan sedimen yang ada menghasilkan batuan sedimen yang berbeda selama dan setelah pembentukan batuan.

Reaksi ini juga menghasilkan produksi mineral sekunder lainnya. Metamorfosis puing-puing vulkanik ini mengarah pada produksi zeolit ​​​​berlapis-lapis atau "zona zeolit" yang disebut fasies. Jenis zeolit ​​yang terbentuk ditentukan oleh berbagai faktor.

Yang paling utama di antaranya adalah bentuk materi vulkanik yang mencapai air – apakah lava atau abu. Jenis air yang terlibat (apakah laut, danau air tawar, air tanah atau danau dangkal asin), bersama dengan alkalinitas air dan jenis serta konsentrasi ion yang dikandungnya juga memainkan peran penting.

Zeolit ​​terbentuk di lava yang mengeras baik selama diagenesis yang dihasilkan dari sistem panas bumi aktif di daerah aliran panas tinggi, selama metamorfisme penguburan tumpukan lava atau selama alterasi hidrotermal basal kontinental.

Zeolit ​​terbentuk di lokasi ini sebagai hasil dari metamorfosis derajat sangat rendah. Sementara yang lain terbentuk di daerah metamorf, yang lain terbentuk di bawah jumlah panas dan tekanan yang halus – kondisi yang hampir tidak bisa disebut metamorf.

Dikatakan bahwa mordenit – zeolit ​​​​yang dinamai komunitas kecil Morden, di Kanada, di mana ia pertama kali ditemukan – terbentuk melalui sirkulasi hidrotermal air danau alkali, bukan proses metamorf seperti yang diyakini sebelumnya.

Peneliti lain menjelaskan bahwa pembentukan zeolit ​​dapat terjadi di bawah salah satu atau kombinasi dari kondisi berikut: salin, danau alkali atau tanah; sedimen laut dalam; sistem hidrologi terbuka suhu rendah; diagenesis penguburan; dan sistem hidrotermal-panas bumi. Danau yang asin dan basa menyebabkan lapisan abu vulkanik berubah dengan cepat menjadi zeolit, menghasilkan pembentukan endapan yang relatif murni.

Sebagian besar zeolit ​​yang terbentuk selama proses diagenesa pada batuan sedimen dapat dikelompokkan ke dalam beberapa jenis lingkungan geologi atau sistem hidrologi seperti sistem hidrologis terbuka, sistem hidrologis tertutup, endapan tanah dan permukaan, sedimen laut dalam dan sedimen laut dari medan sumber busur.

Bijih zeolit ​​alam ditemukan di banyak bagian dunia di antara bebatuan di dekat gunung berapi aktif atau punah. Sebagian besar pasokan dunia diperoleh di Asia, Australia dan Eropa; dengan Amerika Serikat berkontribusi sekitar satu persen.

Zeolit ​​​​digunakan dalam berbagai aplikasi di seluruh dunia karena sifat berporinya yang unik. Aplikasi mereka terdiri dari berbagai bidang industri termasuk teknologi dan perbaikan lingkungan seperti pengendalian polusi dan pembuangan bahan berbahaya.

Kesimpulan

Mineral zeolit memiliki unsur kimia berbeda pada setiap komposisinya. Namun, umumnya zeolit bisa dikatakan sebagai mineral aluminosilikat sehingga mampu menyerap air atau kontaminan di dalam stuktur kristal di dalam dirinya. Rumus kimianya adalah rumus M2/nO.Al2O3.xSiO2.yH2O.

Rumus

Rumus untuk zeolit ​​adalah singkatan dari rasio ini: M dapat berupa salah satu dari sejumlah logam, termasuk natrium, litium, kalium, kalsium, dan magnesium. Variabel "n" adalah singkatan dari valensi kation logam, dan "y" untuk jumlah molekul air dalam struktur zeolit, menurut Research Foundation di State University of New York (SUNY). Paling tidak, zeolit memiliki satu atom silikon di setiap atom aluminium.

Fitur

Suhu panas dapat membuat zeolit melepaskan molekul air di dalam dirinya untuk kemudian mengambil molekul lain dari lingkungan sekitar. Prosesnya disebut adsorpsi. Struktur zeolit ​​menargetkan molekul dengan diameter tertentu, menurut University of California, San Diego (UCSD).

Penyerapan

Zeolit ​​memiliki kapasitas adsorpsi yang tinggi. UCSD mendefinisikan adsorpsi sebagai proses dimana molekul mengikat ke permukaan. Molekul dengan rasa atau bau yang kuat mengikat kuat pada permukaan adsorben.

Fungsi

Banyak aplikasi industri dan rumah untuk zeolit. Deterjen cucian, misalnya, menggunakan mineral zeolit ​​dalam jumlah besar karena kemampuannya untuk melunakkan air. Karena zeolit ​​menyerap senyawa yang berbau dan berpolusi, aplikasinya berkisar dari pembersihan rumah hingga pengolahan limbah nuklir.

Fakta Menarik

Sebagian besar zeolit ​​​​yang digunakan dalam aplikasi komersial telah disintesis, karena zeolit ​​alam biasanya tampak sudah terikat dengan logam dan mineral lain.

Perlu diingat bahwa rangkaian selektivitas pertukaran untuk kation alkali dalam zeolit ​​berubah secara teratur tergantung pada rasio (z) antara jumlah partikel yang mampu melarutkan kation dalam kerangka zeolit ​​(molekul air zeolit, seperempat dari kerangka ion oksigen ) dan jumlah kation zeolit.

Untuk z=5–6 zeolit ​​memiliki selektivitas maksimum untuk kation besar, untuk z<3–4 zeolit ​​secara selektif menyerap natrium, sedangkan jika z<2 secara selektif menyerap litium. Sebuah analisis diberikan tentang alasan ketergantungan selektivitas pertukaran ion zeolit ​​​​pada komposisi kimia kerangka mereka.

Terlihat bahwa energi bebas solvasi kation dalam zeolit ​​lebih kecil daripada energi bebas hidrasinya. Pengaruh transformasi deret selektivitas zeolit ​​dapat dihubungkan dengan kontribusi, pada bagian dari efek redistribusi air antara fase padat dan cair dari sistem pertukaran ion, terhadap energi bebas reaksi pertukaran ion, yang berbeda tergantung pada komposisi dan struktur kristal.

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.