Что такое цеолит природный: Цеолит — ZEOCEM

Разное

Содержание

Цеолит — ZEOCEM

В процессе развития Земли природа дала нам ценный дар – цеолит (клиноптилолит). Это горная порода с исключительными физическими свойствами, которые определяются особенностями ее кристаллической структуры.

Возникновение

В течение нескольких миллионов лет под воздействием высоких температур и высокого давления на осажденные слои вулканического пепла происходили физические и химические изменения, которые обеспечили возникновение гетерогенной группы цеолитов, в которым относится и клиноптилолит. Клиноптилолит относится к цеолитной группе гейландита.

Использование

Природный цеолит – начало использования цеолитов датируется 50-ыми годами прошлого века, когда свойства этого природного материала были впервые подробно исследованы. Компания Zeocem, a.s. г. Быстре, владеет правами на проведение добычи в карьере минерала клиноптилолит, принадлежащего к большой группе цеолитов. Карьер находится в области Нижни Грабовец на востоке Словакии. Запасы залежей и чистота этого месторождения делают его уникальным в мировом масштабе. Способ добычи, используемый в карьере, отвечает современным требованиям и в максимально возможной мере обеспечивает охрану окружающей среды.

Структура

Структура клиноптилолита создана трехмерной решеткой. Она состоит из кремнекислых тетраэдров (SiO4)4- взаимно соединенныхатомами кислорода, причем часть атомов кремния замещена атомами алюминия (AlO4)5- Таким образом, создается характеристическая пространственная конструкция, отличающаяся значительным количеством пор, которые, соединяясь между собой, создают малые, в которых находятся катионы металлов, или молекулы воды. Общий объем этих пор составляет  24 – 32 %.

Применение

Клиноптилолит – цеолит находит свое широкое применение в сельском хозяйстве, животноводстве, строительстве, при охране окружающей среды, в процессах водоочистки и очистки продуктов сгорания и в различных отрослях промышленности.

Свойства цеолита и его использование

Широкие возможности использования вытекают, прежде всего, из следующих специфических физико-химических свойств цеолита:

  • интенсивный ионный обмен и селективность
  • обратимая гидратация и дегидратация
  • исключительно высокая способность поглощения газов
  • высокая температурная стойкость
  • стойкость к воздействию агрессивных сред

Механизм воздействия свойств цеолита

Oбратимая гидратация и дегидратация

Oдним из шагов обработки клиноптилолита на производственном предприятии Zeocem a.s. является его сушка при оптимальной температуре. При этом происходит устранение свободной и связанной воды из кристаллической решетки, которая затем повторно вытягивается при контакте с материалами, как, например, складируемые зерновые и фураж, подстилки для домашних животных, в мусоросжигательных установках для предупреждения конденсации продуктов сгорания и т.п. Таким образом, клиноптилолит при низкой дозировке стабилизирует влажность в определенном объеме и препятствует возникновению неблагоприятного воздействия воды.

Ионный обмен

Структура решетки позволяет, чтобы клиноптилолит работал как ионообменный фильтр и избирательный адсорбент. Адсорбция и обмен ионов зависит от их заряда и величины. Чем больше величина иона соответствует размеру  поров на входе в решетку клиноптилолита, тем легче они будут улавливаться и задерживаться решеткой. Диаметр пор на входе составляет приблизительно 4 ангстрема, что соответствует диаметру ионов аммония NH4+, H2O, 134Cs и 137Cs. Эти вещества характеризуются максимальной склонностью к созданию связей с клиноптилолитом, который, однако, действует как избирательный адсорбент по отношению к широкой шкале вредных веществ.

Aдсорбция

Клиноптилолит адсорбирует: аммиак, тяжелые металлы, радионуклиды, пахнущие газы, воду.

Micro 20

Micro 50

Micro 200

0 — 0,2

0 — 1

0,2 — 1

0,5 — 1

0,7 — 1,2

1 — 2,5

1 — 5

2,5 — 5

4 — 8

8 — 16

16 — 32

Цеолит природный Сокирницкого месторождения | Цеолит природный

Цеолит как полезные ископаемые имеет необычайно широкую сферу использования в промышленности и сельском хозяйстве. Он применяется в строительстве, нефтехимии, как осушитель газов и сред, для очистки воды, медицине

Описание

Цеолиты – группа минералов вулканическо-осадочного происхождения, каркасные алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов. В настоящее время известно более 40 структурных видов природных цеолитов, наиболее распространенными из которых являются клиноптилолит, гейландит, филлипсит, ломонит, морденит, эрионит, шабазит, феррьерит, анальцим.

 Достаточная техническая прочность клиноптилолита, устойчивость к действию высоких температур, агрессивных сред и ионизирующих излучений, селективность к крупным катионам щелочных, щелочноземельных, редких, рассеянных и некоторых тяжелых металлов, поглощающая способность и ситовый эффект – все это обуславливает широкое использование минерала

Цеолит как полезные ископаемые имеет необычайно широкую сферу использования в промышленности и сельском хозяйстве. Они применяются в строительстве, нефтехимии, как осушитель газов и сред, для очистки питьевых и технических вод, на элеваторах при осушке зерна, в подготовке грунтов для теплиц, комнатных растений, на дачах, приусадебных участках, на больших с/х площадях (особенно в засушливых районах) и так далее. При строительстве стадионов, гольфовых полей, спортивных площадок и просто лужаек цеолит используется, как дренаж. Он будет удерживать воду и помогать усвоение удобрений. Животноводы используют цеолит для устранения запаха аммиака в помещениях, а комбикормовые заводы успешно применяют в кормах как отличный сорбент.

Общим для всех минералов из группы цеолитов является наличие трехмерного алюмокремнекислородного каркаса, образующего системы полостей и каналов, в которых расположены щелочные, щелочноземельные катионы и молекулы воды. Катионы и молекулы воды слабо связаны с каркасом и могут быть частично или полностью замещены (удалены) путем ионного обмена и дегидрации, причем обратимо, без разрушения каркаса цеолита. Лишенный воды цеолит представляет собой микропористую кристаллическую «губку», объем пор, в которой составляет до 50% объема каркаса цеолита. Такая «губка», имеющая диаметр входных отверстий от 0,3 до 1 нм (в зависимости от вида цеолита)

является высокоактивным адсорбентом.

Диаметр входных отверстий «губки» имеет строго определенные размеры. В связи с этим происходит так называемый молекулярно-ситовый отбор при сорбции молекул из газа в жидкости.

Свойства цеолитов позволяют разделять молекулярные смеси даже в тех случаях, когда разница в размерах молекул составляет 10-20 пм.

Ионообменные свойства цеолитов определяются особенностями химического сродства ионов с кристаллической структурой цеолита. При этом, также как и при адсорбции молекул, необходимо соответствие размеров входных отверстий в цеолитовый каркас и замещающих ионов.

Ионным обменом на цеолитах удается выделять ионы, извлечение которых другим методом часто представляет большую сложность

.

Ионоситовый эффект позволяет адсорбировать из газовых и жидких систем пары азота, CO2, SO2, h3S, Cl2, Nh4. Установлена способность цеолитов адсорбировать радиоактивные ионы цезия из растворов, удалять Nh5+ из сточных вод и водоемов, извлекать ионы Cu, Pb, Zn, Cd, Ba, Co, Ag и других металлов из промышленных сточных вод, очищать природные газы. Емкость поглощения цеолитов в 30 раз выше, чем у ионообменных смол.

Было обнаружено вспучивание (увеличение объема образца, сопровождающееся выделением воды) при нагревании. Цеолит (в переводе с греческого «кипящий камень») Природный цеолит относится к устойчивым алюмосиликатам с каркасным строением кристаллической решетки, имеющим слоистую структуру.

+38 067 670 1942, +38 067 312 7299, +38 095 465 3783, +38 03142 5 1218, Факс:+38 031 42 5 1218

Природные цеолиты Сокирнянского месторождения | МИР ПРИРОДНОГО ЦЕОЛИТА

ДП Закарпатский цеолитовый завод на протяжении десятков лет активно разрабатывает месторождение природного цеолита в селе Сокирница Закарпатской области Украины. Огромным преимуществом данного месторождения цеолита является высокое содержание в нем клиноптилолита (до 92-94%). Благодаря этому факту закарпатский природный цеолит получил признание по всему миру.

Один из самых авторитетных научных журналов «Science» выделил 10 наиболее значимых научных открытий 2011 года, среди которых нашли свое место научные исследования в области цеолитов.

Закарпатский природный цеолит — экологически чистый сорбент, по своим качествам превосходит активированный уголь, благодаря усиленной адсорбции и ионному обмену. Это свойство нашего цеолита делает его востребованным в животноводстве, сельском хозяйстве, а также при очистке воды.

В животноводстве природный цеолит применяют в качестве минеральной кормовой добавки для укрепления иммунной системы, нормализации обмена веществ, профилактики желудочно­-кишечных заболеваний. Он способствует появлению и сохранности здорового потомства, обеспечивает здоровый рост, силу и восстановление защитных способностей организма животных.

Природный цеолит Сокирнянского месторождения эффективно способствует повышению урожайности. Этот минерал задерживает в себе воду, прекрасно аэрирует почву, стимулирует развитие корневой системы растений, продлевает действие удобрений, в первую очередь нитратных, фосфатных, калийных, а также других питательных веществ. 

Цеолит имеет необычайно широкую сферу применения в промышленности. Он широко используется в нефтехимии, как осушитель газов и сред, для очистки питьевых и технических вод, для удаления радионуклидов и обезжелезивания воды, а также в строительстве.

В настоящее время Закарпатский цеолитовый завод выпускает следующие фракции:

0,0 – 0,02 мм                         0,3 – 0,5 мм

0,0 – 0,05 мм                         0,5 – 1 мм                            

0,0 – 0,1 мм                           1 – 3 мм

0,0 – 0,2 мм                           3 – 5 мм

0,0 – 0,3 мм                           5 – 10 мм

0,0 – 0,5 мм                           5 – 25 мм

0,3 – 0,5 мм                           25 — 70 мм

По заявке клиента можем перейти на выпуск необходимой ему фракции.

Приглашаем к сотрудничеству!

Цеолит для здоровья — petr.egorov82

По многочисленным просьбам напишу о применении цеолита в медицинских целях.

В основном цеолит применяют, как активную добавку для лечения и поддержания здоровья. Применяют цеолит как наружно, так и внутренне.

В самом начале предупреждаю своих читателей, что досконально не изучены все показания этого чудо камня научно-исследовательскими работами.

 

Что же все таки нам известно о цеолите? Цеолит прекрасный осушитель и способен вобрать в себя — а при новом нагреве отдать — сравнимое по весу количество влаги. В этом играет роль его ажурная кристаллическая структура, получившая образное и емкое название — «молекулярное сито». Это не просто микропоры, создающие большую удельную поверхность, а однородные по размерам каналы и полости размером с молекулу.


Позже люди стали использовать ионообменные свойства цеолитов — способность избирательно поглощать из воды растворенные соли — например, соли свинца, железа, кадмия, нитраты, выделяя (обменивая ион на ион, отсюда и понятие — ионный обмен) в тот же раствор другие соли — в основном нетоксичные хлориды натрия, магния и кальция. Например, если мы пропускаем через цеолит, «заряженный» ионами натрия и хлора, раствор нитрата свинца, то получаем на выходе раствор поваренной соли. Влили яд — на выходе получили обычный рассол.

 

В настоящее время известно более тридцати природных цеолитов.

Каркасно-полостная структура цеолитов имеет ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД. который «компенсируется» нейтрализующими, положительно заряженными катионами (Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Са), содержащимися в цеолите.

Природный цеолит является достаточно эффективным более дешёвым заменителем синтетического цеолита и некоторых естественных минеральных соединений типа мелакаолина (глины),диатомита*.

 

ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕОЛИТОВ В МЕДИЦИНЕ

Литофагия

Обычаи внутреннего употребления литогенных веществ ранее были характерны для большинства племён и народов. В Африке землистые породы и сегодня регулярно поедают сотни тысяч представителей аборигенного населения. По имеющимся археологическим данным, этот обычай сохранился здесь еще с палеолита**. В составе поедаемых веществ преобладают минералы глин (смектит и каолинит), опал, хлориты и цеолиты. Литофагия у людей обычно связана с лечением различных заболеваний, а также с беременностью.

Механизм биологического действия природных цеолитов системно начал изучаться в 70-х годах XX века в связи с распространением практики подкормки этими минералами сельскохозяйственных животных.

Селективный ионообмен

При использовании БАД к пище серии «Литовит», цеолит, являющийся основой данного средства, выводит любой элемент, находящийся в организме в избытке и отдаёт те, в которых человек испытывает дефицит (селективный ионообмен). При этом организм получает возможность работать самостоятельно и полноценно, избавляясь от нарушений здоровья.

Именно поэтому природные цеолиты сегодня введены в санитарные правила и нормативы (СанПиН 2.3.2.1078-01, Москва, Минздрав России, 2002.) как жизненно необходимое средство для человека. Клинические исследования более чем в 40 научно-исследовательских учреждениях России, позволили включить данное средство в учебно-методическое пособие для студентов медицинских ВУЗов, как комплексный регулятор минерального баланса, универсальный для любого региона.

В США и других странах мира даже научились синтезировать искусственный цеолит. Однако, оказалось, что он обладает совершенно другими свойствами: у него, в отличие от природного, нет селективного (избирательного) ионного обмена, отсутствует строгая калибровка пор и характерная кристаллическая структура. Еще раз подтверждается, что пока современная наука не может полностью повторить природные соединения с присущими только им свойствами, не говоря уже об улучшении или подмене функций органа или системы организма.

На заре исследований свойств природных цеолитов, огромный вклад в их изучение внёс коллектив НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН, под руководством академика Ю.И. Бородина.

Экология внутри

Интерес к биологическим свойствам цеолита возник лишь тогда, когда была в полной мере осознана проблема загрязнения внешней среды. Особенно мощный импульс к изучению и, самое главное, реальному применению цеолитов дала чернобыльская авария, когда появилась громадная потребность в радиозащитных пищевых добавках, средствах очистки воды, продуктов питания и дезактивации почв.

Для очистки организма от разного рода токсических веществ родниковой воды и горного воздуха далеко не достаточно. Вы можете пить чистейшую воду — но часть загрязнителей попадает в организм с пищей, часть вырабатывается внутри самого организма и зачастую плохо выводится печенью и почками, а часть вырабатывается микрофлорой желудочно-кишечного тракта — особенно в случае дисбактериоза и других нарушений пищеварения.
Один из основателей современной физиологии Мечников, почти сто лет назад написавший свой труд «Этюды оптимизма», полагал, что важнейший фактор, сокращающий человеческий век, — самоотравление организма токсинами гнилостной микрофлоры кишечника.
Очевидно, что все эти загрязнители — и внешнего, и внутреннего, эндогенного, происхождения можно извлечь, поместив поглотитель (сорбент) внутрь желудочно-кишечного тракта — а именно, в виде пищевой добавки.

В фармакологии такого рода препараты и пищевые добавки с сорбционными свойствами, применяемые парэнтерально, называются, соответственно, энтеросорбентами. Главная особенность энтеросорбентов — то, что они поглощают токсины не только из желудочно-кишечного тракта, — иначе они применялись бы только при пищевых отравлениях, а за счёт диффузии через стенки кишечника поглощают токсичные вещества из кровяного русла. А регулярное применение энтеросорбентов может, по оценкам медиков и физиологов, продлить средний срок жизни человека на несколько лет.

Энтеросорбентов на сегодня выпускается великое множество. Это и «классические» энтеросорбенты на основе активированного угля, и сорбенты на основе синтетического аморфного кремнезёма (Полисорб), глинозёма, фосфатов и алюмосиликатов, включая искусственные цеолиты (фосфалюгель, смекта и др.), а также большая группа препаратов на основе целлюлозы (МКЦ, Полифепан и пр.).

Но даже на фоне такого разнообразия хороших и разных препаратов энтеросорбенты и пищевые добавки на основе природных цеолитов выделяются не столько за счёт дешевизны, сколько за счет безопасности, эффективности и универсальности.
Более подробно — в том числе и в цифрах — действие цеолитов в качестве энтеросорбентов на организм можно проследить на примере «братьев наших меньших».
Остеопороз

С точки зрения профилактики остеопороза крайне интересен факт, что механическая прочность костей у свиней, получавших цеолит, на тридцать (тридцать!) с лишним процентов выше, чем в контрольной группе!

Это прямо указывает, что цеолит не только хороший энтеросорбент широкого действия, но и минеральный комплекс, эффективный при остеопорозе и других нарушениях минерального обмена. Причём, судя по всему, речь идёт не столько о дополнительном кальции (его добавка эффективна только при острой нехватке), сколько об активном (водорастворимом) кремнезёме, биологическая роль которого только начинает изучаться. На это указывает как химический состав цеолитов, так и выраженное влияние цеолита на состояние кожи и рост шерсти наблюдаемых животных. Оптимальное количество цеолита в качестве кормовой добавки составляет от 0, 5 до 1% от сухого веса корма.

Включение цеолитов в рацион молодняка лощадей при зимнем стационарном кормлении, показало результаты, что молодняк лощадей принимавший в свой рацион цеолит, хорошо выдерживал холода, чем другие молодняки лощадей не принимавщих цеолит. При этом перевариваемость у лощадей улучшилась, из работы Р.В. Иванова: «Положительное влияние цеолита на переваримость питательных веществ рациона видимо, связано со стабилизацией прохождения химуса по желудочно-кишечному тракту. К такому заключению приходит В.А. Болтян, изучавший влияние цеолита на скорость эвакуации химуса у свиней. Поскольку лошади и свиньи относятся к животным с однокамерным желудком, проведение аналогии по объяснению механизма действия цеолитов на процессы пищеварения мы считаем достаточно убедительным.»

В пересчёте на человека это составит от чайной до столовой ложки в день.

Усиление роста шерсти характерно для всех препаратов, содержащих активный кремний. Кстати, прочность костей часто больше зависит от содержания в них кремния, чем кальция. Надеемся, что эта склонность человечества к рафинированию (поиску единственно верной причины) причин своих недомоганий скоро уйдёт в прошлое…

Хотя изучение Хонгуринского цеолита в медицине не велика, есть  люди, которые используют Хонгуринский цеолит в различных вариациях от разных заболеваний. Они на себе убедились в эффективности цеолита Хонгуринского месторождения. 

 

 

Что-то «многа букав» получилось у меня для описания цеолита. Ну, а  теперь, описание, как и где применяют, знакомые и незнакомые мной люди:

1. Внутренне. Т.е. принимают внутрь с приемом пищи или разбавив в воде. СОВЕТ. Лично я советую начать пить цеолит, как БАД в очень маленьких количествах с перерывами. Также не рекомендую детям до 7-8 лет. Чтобы знать свою норму, возьмем норму поросенка, т.к. внутренние организмы у человека и свиней практически идентичны, и даже есть случаи пересадки внутренних органов свиней людям.

Узнаем свою суточную норму по следующей формуле: ЖВ*0,2гр/кг=СН, где ЖВ — живая масса Вашего тела, СН-суточная норма. Например, мой вес 70 кг, соответственно 70*0,2=14гр. 14гр. моя суточная норма. Этапы приема: Первые три дня пьем 1/3 нормы, у меня 4 гр. Следующие 3 дня 2/3, где-то у меня выходит 7-8 гр. Еще следующие три дня по 10 гр. С 10-го дня выхожу на суточную норму. Принимаем с периодичностью 30 дней, и 10 дней отдыхаем.

Так как я вечно все забываю, то пью полную свою суточную норму, только когда вспомню. Это у меня получается через день или два. 

После приема у меня сбалансировался пищеварение и я добавил к своему весу 4 кг за 1 неделю. (К сведению, у меня организм «Гончей породы» поэтому я быстро убавляю в весе, и  трудно прибавляю) При росте в 175 см, до приема цеолита я весил еле 70 кг, и то при напряженной и интенсивной работе за два-три дня убавлял в весе 5-7 кг. Теперь, я вешу 74 кг на голодный желудок и очень рад. И очень хорошая новость, у меня стало меньше белых волос, и в объеме они увеличились, но мой парикмахер это дело уладил:)

Плохая сторона после приема цеолита, не употребляйте химию и алкоголь, через день будете часто бегать в туалет:))) С ростом волос начали интенсивно расти усы, если раньше я брился в неделю 1-2 раза, то теперь бреюсь каждый день. Это для меня как-то дискомфортно:( 

 

2. Наружное применение.

При открытых ранах, порезы, надрезы, прыщи и прочей неприятных симптомах кожи, лично я просто сыплю на проблемное место цеолит, и он исчезает за 1-2 дня. Рана быстро заживляется, прыщи исчезают (чтоб исчезли прыщи, надо правильно питаться и жить вне цивилизации, т.к. с прыщами выходят токсины:))), которые мы неосознанно потребляем каждый день).

При псориазе применяют с целициловой мазью. На проблемное место мажут целициловую мазь, затем сыпят сверху цеолит. Говорят через 5-6 дней псориаз уходит.

Если воняют ноги, значит у Вас грибки на ногах. Чтобы избавиться от грибков, принимайте цеолитовую ванну для ног. Для этого насыпьте в тазик цеолитовой муки и опустите туда ноги. Потом смойте цеолит с ноги. Через 3-5 дней грибков не будет. Также не забудьте уничтожать грибки в обуви и в тапках, припудрите контактируемое место в обуви и в тапках цеолитовой мукой. Муку Вы можете использовать многократно.

 

3. Применение в суставных болях. Для этого шьются мешочки, куда помешают цеолитовый туф (хотя можно использовать и цеолитовую муку), затем перед применением утюжат чтоб она нагрелась до 30-40 градусов. И ложат на проблемное место. Вместо нагревания утюгом, можно просто положить на радиатор отопления. Если из мешочков с цеолитом сделать пояс, то можно использовать от боли в пояснице.

 

4. Цеолитовый камень мой отец нагревает на радиаторе отопления и ложит на голову, таким образом он устраняет головную боль, при этом он избавился от шелухи, которая у него образовалась на голове. В общем мой отец, стал фанатом цеолита, и его знакомые стали его называть Роман-цеолит. А он этому только рад, говорит, что как и цеолит, он вбирает плохое, отдает хорошее и поднимает людям настроение:)))

 

Еще наверно, есть много способов, но я описал только мне известные.

 

Будьте здоровы и не болейте!

 

PS: Еще раз скажу, что у меня нет никаких научно-исследовательских работ, только рецепты применения от людей.

 

 

Применение цеолита в домашних условиях

Даже в случае, если питьевая вода в населенном пункте соответствует нормам, то по пути доставки к конечному потребителю по ржавым изношенным трубам в нее попадет множество различных вредных веществ. Выходом из этой ситуации является применение бытового фильтра для очистки. В продаже представлен широкий ассортимент фильтров в разных комплектациях и ценовых категориях. Основным сорбентом является активированный уголь. При многократном использовании он не только теряет очистительные функции, но и аккумулирует вредоносные бактерии и вирусы. Пользуясь им, необходимо тщательно следить за сроком действия. Сменные картриджи дорогие и имеют короткий срок годности.

Применение природного цеолита решает проблему фильтрации воды на бытовом уровне. Она очищается от физико-химических и биологических загрязнений. Другой важной особенностью использования минерала является насыщение воды калием, магнием и кальцием, элементами, укрепляющими стенки сосудов и благотворно действующими на всю сердечно — сосудистую систему организма в целом.

Прием мочегонных и сосудорасширяющих препаратов ведет к вымыванию из организма калия, а использование питьевой воды, очищенной природным цеолитом, восстанавливает баланс микроэлементов.

Для нормальной работы всех систем организма рекомендуется выпивать в день не менее 2 л. воды хорошего качества. Вода, прошедшая очистку «кипящим камнем», становится целебной для человека. Рекомендовано использовать 100–150 г нешлифованного цеолита на 3-х литровую емкость. Через 3 часа можно пить. Засыпку допускается использовать в течение полугода.

У цеолитов не выявлено противопоказаний для перорального, аэрозольного или аппликационного способов применения.

Положительный эффект использования биомедицинского природного «камня 21 века» достигается при:

  • очистке крови;
  • очистке инсулина;
  • лечении аллергических и кожных заболеваний;
  • лечении ЖКТ;
  • лечении стоматитов.

 

Цеолит как средство для лечения рака еще находится в состоянии исследования.

Цеолиты обычно применяются в медицине для детоксикации, особенно тяжелых металлов. Они также широко используются для лечения желудочно-кишечных проблем, особенно диареи, язвы и других заболеваний желудка. Цеолиты были использованы также в лечении диабета. Было обнаружено, что они могут ускорять заживления ран, и были изучены для использования в качестве внешних перевязочных материалов для ран, поскольку они помогают остановить кровотечение, стимулируя свертывание крови.

В последние годы возрос интерес к цеолитам в качестве потенциального противоракового средства, поскольку в нескольких исследованиях подтвердилось предположение, что они имеют противораковые свойства, хотя доказательств его эффективности для лечения рака у людей еще не достаточно.

Противораковые эффекты цеолита связаны с его способностью индуцировать экспрессию генов-супрессоров опухолей, которые позволяют организму самому остановить рост опухоли и уничтожить опухолевые клетки. Он также ингибирует протеинкиназу B (C — Akt ), что приводит к ингибированию роста раковых клеток и увеличение апоптоза, или автоматическое разрушение раковых клеток.

Существует много видов цеолита, но, кажется, клиноптилолит (CLN) одна из наиболее эффективных и широко изученных форм в исследованиях животных и культивированных тканей, из-за его воздействия на токсины и противораковых свойств.

CLN является отрицательно заряженным веществом, которое действует как магнит для улавливания в пористых областях из клеткоподобных структур токсинов, положительно заряженных вирусов, брома, фтора, аммиака, радиоактивных форм стронция и тяжелых металлов, таких, как ртуть, свинец, кадмий, алюминий и мышьяк.

Как функционирует в качестве противоракового средства клиноптилолит, может быть частично объяснено изучением культуры ткани в одной пробирке. Результаты этого исследования, которые были опубликованы в 2001 г. в журнале Molecular Medicine, показали, что тонко — молотый клиноптилолит ингибирует протеинкиназу B (C — Akt ), которая, как упоминалось выше, увеличивает апоптоз раковых клеток и ингибирует пролиферацию раковых клеток. В этом исследовании было также обнаружено, что клиноптилолит индуцируют экспрессию определенных белков -супрессоров опухолей, а также блокирует рост раковых клеток определенных линий. Данные этих исследований показывают, что лечение CLN может повлиять на уменьшение роста опухоли за счет снижения эффективности или силы, сигналов выживания раковых клеток и, вызывая активность гена-супрессора опухоли в организме.

В другом исследовании клиноптилолита (CLN) участвовали мыши и собаки, которым вводили различные виды опухолей. Было обнаружено, что CLN при локальном применении снижал рост опухоли кожи у собак, а также уменьшал размеры других типов опухолей. Авторы этого исследования утверждают, что такое лечение также привело к симптоматическому улучшению общего состояния здоровья животных. Кроме того, исследования показали, что лечение хорошо воздействовало на животных с точки зрения токсикологии.

Отзывы, или “истории успеха” лечения клиноптилолитом собак, имеющих диагноз рак, можно найти в научно-исследовательском документе, составленном Крейсимиром Павеличем. Это статья под названием “Природные цеолиты клиноптилолит: новое в адъювантной противораковой терапии”, которая была опубликована в 2001 году в журнале Molecular Biology.

В этом исследовании профессора Павелича участвовали двадцать две собаки в возрасте от 5 до 14 лет. Им всем были введены раковые клетки. Затем он начал лечение тонко измельченным порошком цеолита. Четырнадцать из двадцати двух собак показали симптоматическое улучшение и уменьшение опухоли, или исчезновение опухоли, в результате лечения. В восьми случаях ответа на терапию цеолитом получено не было. Сюда включены два случая лимфомы, два аутоиммунной гемолитической анемии, опухоль простаты, остеосаркома, фиброхондроаденокарцинома молочной железы и эпулис.

В другом исследовании, результаты которого были опубликованы в издании “Journal of Cancer Research and Clinical Oncology” в 2002 году, микронизированный цеолит (MZ) был дан через желудочную интубацию (желудочный зонд) мышам, которым были введены клетки меланомы. Цеолит значительно сократил количество метастазов меланомы у мышей. Кроме того, увеличилось количество перитональных макрофагов (желательные клетки иммунной системы). Тем не менее, рак не был устранен полностью у всех мышей.

Стоит отметить, что, хотя в ряде исследований использования цеолита для лечения онкологических заболеваний дало положительные результаты, все они проходили с животными. Ни одно исследование до сих пор не доказало, что цеолит снижает риск возникновения рака, или, что это полезно для лечения рака у людей. Необходимо провести больше испытаний, в том числе с участием в качестве испытуемых людей для получения объективных данных о возможности использования цеолита в качестве лекарства от рака.

Цеолит является безопасным веществом, которое обычно не вызывает никаких побочных эффектов для организма, однако может спровоцировать реакцию детоксикации в случае плохой подготовки организма к выводу слишком большого количества токсинов.

Это явление, называемое реакцией Herxheimer, может произойти с любым человеком в случае быстродействующей детоксикации. Повышенное количество воды, или уменьшение дозы цеолита может уменьшить вероятность наступления этого события.

Цеолит природный: польза, вред и ценные свойства

Цеолит, или «кипящий камень» хорошо известен владельцам аквариумов и хвостатых домашних любимцев, но что это за минерал и какими еще свойствами он знаменит, мы и рассмотрим в данной статье.

ПоказатьСкрыть

Минерал цеолит: описание

Уникальная структура минерала и его внешний вид стали причиной того, что он получил свое название «кипящий камень». Все дело в том, что при погружении в воду, благодаря своей пористой структуре, он может длительное время выпускать пузырьки воздуха, что визуально напоминает процесс кипения.

Поры его губчатой структуры имеют чрезвычайно крошечные размеры — «молекулярное сито», что и является причиной его основного свойства — хорошей сорбентности, возможности эффективно поглощать, выступать в качестве ионообменника.

Минерал имеет пористую структуру, он светлого цвета. Его распространенность в мире достаточно высока, однако месторождения не богаты. Происхождение цеолита осадочно-вулканическое, так, некоторые кристаллы имеют уникальную ценность для коллекционеров. В природе существует 48 видов минерала. Крупные месторождения находятся в Японии, на Украине, в Закарпатье и Закавказье, США и Восточной Африке.

Природный камень был впервые упомянут в XVIII веке. В современном мире он очень широко используется в различных сферах жизнедеятельности человека. Также производится синтетический цеолит, известно около 150 видов данного минерала.

Знаете ли вы? Цеолит содержит 84 микроэлемента таблицы Менделеева.

Полезные свойства

Цеолит имеет немало полезных качеств, которые активно используются на благо человека:

  1. Сорбент. Данный минерал имеет способность впитывать и удерживать продолжительное время вредные вещества и их соединения. К примеру, тяжелые металлы: свинец, хром, цинк, стронций, нитраты и нитриты, соли аммония, радионуклиды, нефтепродукты, масла. В то же время он отдает обратно очищенную воду — процесс дегидратации. Благодаря этому качеству он широко применяется для очистки окружающей среды, газов и стоков в промышленности. Цеолит применяется для очистки воды в быту. Он используется в бытовых фильтрах и избавляет воду от вредных для человека веществ, уменьшает ее жесткость, а также повышает уровень pH, что делает ее более щелочной.

    Потребление такой питьевой воды очень полезно, поскольку она восстанавливает щелочной баланс, выступает в роли антиоксиданта, нейтрализуя свободные радикалы. В последние десятилетия он получил широкое применение и в медицине.

    Так, он является основой популярного препарата «Смекта», который рекомендуется принимать при пищевых отравлениях и необходимости выведения токсинов даже с самого младшего возраста. Особенно хорошо известен цеолит людям, столкнувшимся с проблемой радиации.

    Благодаря своим абсорбирующим свойствам, минерал выводит из организма радиоактивные цезий и стронций. Измельченный минерал добавлялся в питьевую воду ликвидаторов Чернобыльской аварии на атомной станции, что позволило снизить степень ущерба их здоровью. Мешки с минералом применялись и во время ликвидации аварии в Фукусиме, для фильтрации зараженной воды при сбросе ее в воды океана.

  2. Минерал хорошо впитывает влагу и запахи, благодаря чему активно используется в качестве поглотителя запаха. Наиболее популярные сферы его применения — наполнители кошачьих туалетов, ароматизаторы, сухая парфюмерия, поглотители запаха для холодильника.
  3. Ионообменник. Свойство «забирать аммиак» и «отдавать соль» лежит в основе использования цеолита в аквариумистике.
  4. Источник минеральных питательных веществ.

    Он содержит огромное количество химических элементов и выступает их природным источником для животных в дикой природе. Именно некоторые виды этого камня чаще всего облизывают животные для получения необходимых микроэлементов.

    Современный человек, подметив это полезное качество минерала, активно применяет его для питания домашнего скота, улучшения его питания и оздоровления в качестве минеральной добавки. Также цеолит используется для улучшения состояния почвы в сельском хозяйстве и повышения урожайности.

  5. Высокая прочность. Это качество камня стало залогом его активного использования в строительстве. Ранее минерал применялся в качестве красивого и надежного облицовочного материала богатых домов. Сейчас же он применяется в производстве высокопрочного бетона, для создания огнеупорных перегородок, картона, пленочных материалов, лакокрасочной продукции, пластмассы.

Цеолит природный: польза и вред от применения

Практическое применение природного цеолита является достаточно обширным:

  • Сорбент, поглощающий тяжелые металлы, нитраты, масла, нефтепродукты на очистных сооружениях на промышленных производствах.
  • Фильтрация питьевой воды.
  • Очистка аквариумов.
  • Наполнитель для кошачьих туалетов, поглотитель неприятных ароматов.
  • Входит в состав сухих духов.
  • В строительстве используется в качестве прочного облицовочного и строительного материала.
  • В медицине — в производстве препаратов для выведения из организма радиации, токсинов и аллергенов.
  • Минеральная добавка для домашнего скота, обработки полей, в растениеводстве используется для повышения урожайности.

Также цеолит применяется в производстве стирального порошка, однако эффективность его использования пока не доказана, поскольку имеет ряд недостатков.

Прежде всего, стоит сказать, что цеолит в моющих средствах призван заменить фосфаты, однако производители не учитывают тот факт, что минерал плохо растворяется в воде, благодаря своей сложной и прочной структуре, а следовательно, он плохо выполаскивается и остаются светлые следы, которые особенно заметны на темной одежде.

Также стоит отметить, что использование цеолита в качестве фильтра не может длиться вечно и для соблюдения качества очистки, к примеру, питьевой воды, фильтры с цеолитом или камешки в графине с водой следует менять каждые три-четыре месяца. Стоит отдельно остановиться на самых популярных видах применения на практике полезных свойств цеолита.

Важно! Самое широкое применение в медицине получил вид минерала клиноптилолит (CLN), который хорошо воздействует на токсины и обладает рядом свойств для борьбы с раковыми заболеваниями.

Для очистки аквариумов

Поскольку существует немало видов природного, а еще больше синтетического цеолита, прежде чем приобретать камень, необходимо узнать, к какому конкретному виду он относится.

Применяется минерал для очистки аквариума от аммиака и соединений аммония, абсорбируя их. Это могут быть измельченные камешки на дне аквариума, один камень более значительного размера либо фильтр, содержащий его. В процессе химической реакции аммиак поглощается минералом, а взамен выделяется соль, кроме того, стабилизируется кислотность воды.

Выступая в роли наполнителя аквариумного фильтра, он может активно противостоять «цветению» воды, если оно вызвано избыточным количеством аммиака или аммония. Пористая структура служит отличной базой для возникновения и размножения колоний бактерий, способствующих очистке воды, усиливая эффект самого минерала.

Сниженный уровень аммиака благотворно влияет на жизнь обитателей аквариума. Они становятся более активными, их окрас смотрится гораздо ярче. Стоит упомянуть об использовании цеолита в качестве чистого грунта или в комбинации с гравием для растительных аквариумов. Богатый минеральный состав будет плодотворно влиять на корневую систему растительности, оберегая ее от действия аммония, абсорбируя его.

Нередко его советуют использовать в качестве средства, удаляющего лекарственные препараты из воды аквариума после медикаментозного лечения рыб.

Для кошачьего туалета

Натуральный природный материал активно используется для устранения неприятного запаха из туалета, вольеров, клеток животных. Благодаря свойству абсорбции и ионному обмену он стал популярен и широко применяется для предотвращения развития микроорганизмов в наполнителе и удалению запаха после испражнений домашних питомцев. Это экологически чистый продукт. Наполнитель используют для кошек, собак и птиц, которых он привлекает тем, что имеет мягкую текстуру и не прилипает к лапам. Кроме этого, период применения такого наполнителя достаточно долгий, поскольку основной компонент имеет сложную и прочную губчатую структуру и не разлагается после того, как накопит в себе влагу.

В процессе работы наполнителя на основе цеолита, влага не впитывается в верхний слой наполнителя, а равномерно проникает в гранулы, следовательно, насыпая наполнитель в лоток слоем до 5 см, пропадает необходимость каждый раз менять все содержимое кошачьего туалета, можно только удалить несколько гранул, впитавших в себя испражнения.

Удобрение для растений и цветов

В качестве удобрения цеолит успешно используется в сельском хозяйстве, а также для разведения растений в домашних условиях, теплицах. Он применяется для устройства газонов, полей для гольфа, клумб. Эффективно влияет на посевы зерновых, посадку деревьев, выращивание урожая на огородах и в теплицах.

Видео: применение цеолита для растений Для этих целей стоит внести в грунт цеолит раз в 5 лет, и тогда повышается урожайность растений до 50% и их устойчивость против различных заболеваний. Работа минерала заключается в подпитке или зарядке корней растений и цветов обширным количеством минеральных веществ.

Корневая система становится более мощной, повышается всхожесть семян. Он впитывает в себя вредные пестициды. Добавляя камешки в горшок с комнатными цветами, стоит учитывать тот факт, что минерал хорошо впитывает воду, а со временем ее отдает, а значит, поливать растение можно будет реже.

В стиральном порошке и моющих средствах

На данный момент цеолит широко применяется в качестве заменителя фосфатов в стиральных порошках. Они хорошо выполняют их функции, но являются экологически безвредными и нейтральными для восприятия человеком. Кроме того, они понижают жесткость воды.

Однако у этого способа есть и свои недостатки, поскольку минерал имеет твердую структуру и нерастворим в воде, а следовательно, после стирки от него могут оставаться следы на темной одежде.

В медицине

Природные свойства минерала изучены учеными уже достаточно хорошо и на протяжении более двух десятков лет активно используются для:

  1. Устранения последствий воздействия радиоактивных веществ. Кристаллическая структура камня может выводить из организма человека радиоактивный цезий и стронций. Ранее, когда свойства минерала не были столь хорошо известны и не было начато промышленное производство медицинских препаратов, применялась вода с измельченным в порошок цеолитом в качестве экспериментального средства во время проведения работ по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской атомной станции. Сейчас уже существуют специальные препараты для выведения радионуклидов из организма человека.
  2. Сорбент. Принимает на себя тяжелые металлы, токсические соединения, выводя их через кишечник.

Важно! Использование цеолита в борьбе с онкозаболеваниями еще досконально не изучено, однако ученые многих стран активно работают над этим процессом.

Доказано, что цеолит способен положительно влиять на:
  • борьбу с опухолями и улучшает переносимость химиотерапии;
  • заживляющий эффект, лечит раны, ожоги, порезы;
  • повышение результативности процессов лечения туберкулеза;
  • лечение заболеваний опорно-двигательного аппарата;
  • проблемы с щитовидной железой, лечение диабета;
  • способствует скорейшей нормализации работы желудочно-кишечного тракта.

Знаете ли вы? Цеолиты с содержанием натрия не могут использоваться в аквариумистике.

Применение минерала наглядно доказывает его высокую эффективность и пользу. Его разумное использование, а также дальнейшая утилизация помогут решить еще немало проблем, с которыми сталкивается человек в быту, и быть может, мы еще не раз услышим о новых способах использования цеолита.

Отзывы из сети

От себя хочу добавить, что в свое время хорошиезнакомые в лицах главных врачей областной и городоской СЭС, ОблБакВет лабаратории, Профессора ветеринарной академии решили проверить все имеющиеся бытовые фильтра по очистке воды в городе, за исключением картриджных. Как нистанно, но фильтр заполенный цеолитом и чуток углем вышел на первое место по качеству воды. Я думаю понятно, что все это проверялось с полным хим. анализом воды. Кстати, цеолит практически на 100% очищает воду от нитритов. Если не изменяет память, то 1 кг. цеолита очищает порядка 6000л. воды.

Little_flea

http://www.discusfish.ru/forum/index.php?s=1f5ab5684ff5022b52fc4d41d6d9f84c&showtopic=20915&view=findpost&p=40788

У меня во внешнике лежит цеолит (крупная фракция) и керамика. Фильтр зарядил в июле прошлого года, потом промывался в октябре месяце и до сих пор я внешник не вскрывал… рыба на воду еще не жаловалась и протоки нет. Правда имеются в наличии улитки, которые наводят порядок на дне и в грунте, ну и растения. Ах да, еще птерик любит чужими какашками по лакомиться))))))

Furious

http://www.discusfish.ru/forum/index.php?s=1f5ab5684ff5022b52fc4d41d6d9f84c&showtopic=20915&view=findpost&p=40831

Кстати с цеолитом первые 2 месяца растения плохо растут, потом все в норму приходит, раньше у меня лежал цеолит (где-то 1 год) и ничего все нормально росло, рыбы жили, никто не жаловался.

Arh

https://www.aqa.ru/forum/kak-chasto-menyat-tseolit-vo-vnutrennem-filtre-33436-page1#pid1631061

Была ли эта статья полезна?

Да

Нет

33 раза уже
помогла

Минерал Цеолит природный, фр. 3-5мм, 5л, Цеолит Био

По своим физическим и химическим качествам цеолиты Сокирнянского месторождения считается одним из лучших в мире. Содержание клиноптилолита (основного активного минерала) в них достигает 85%, тогда как в Российских цеолитах — 60-70%, а добытых в Европе и Китае, еще меньше.

Внутреннее строение цеолита представляет собой кристаллическую сетку пронизанную микроскопическими каналами. Такая структура делает его эффективным природным адсорбентом. Также цеолиты имеют ионообменные свойства катионного типа. Эти свойства минерала дают возможность применять его в сельском хозяйстве вообще, и в растениеводстве в частности.

Цеолит является мощным Мелиорантом, и используется как для открытого так и для закрытого грунта.

Лучше всего его вносить перед посадкой различных саженцев декоративных и плодовых деревьев, ягодников, кустарников, овощей, цветов, горшечных растений, лекарственных трав. Очень эффективно применение цеолита в качестве подложки при организации газонов, особенно газонов работающих в сложных условиях (например спортивные газоны). Также целесообразно использовать цеолит при изготовлении торфяных и грунтовых субстратов для рассады, в теплицу или для комнатных растений.

Применение цеолита улучшает всходы семян, ускоряет укоренение рассады и саженцев, способствует развитию мощной корневой системы, тем самым повышает устойчивость растений к заболеваниям и негативного влияния погодных факторов. Наличие в почве этого минерала подавляет развитие слизняков, личинок майских жуков, проволочника, рост мхов и лишайников.

 Цеолит прекрасно аэрируют почву, удерживает воду в прикорневой зоне (40-60% от своего веса), работает как «резервуар» для хранения питательных элементов. Азот и другие элементы, которые адсорбированные в цеолите НЕ вымываются (особенно это актуально на легких почвах), что в свою очередь, позволяет снизить норму внесения минеральных удобрений на 20-30%.

Еще одним ценным следствием применения цеолита является регулирование кислотности почвы, благодаря чему увеличивается плодородие почвы, растет эффективность использования средств защиты и усвоения элементов питания.

Также цеолит можно применять при компостировании органических остатков. Он вносится между слоями компоста, что позволяет удерживать от выветривания и вымывания питательные вещества. Например, потеря газообразного азота из компоста без применения адсорбента может составлять до 30%.

Пересыпки порошкообразным цеолитом овощей и фруктов перед закладкой в хранилища на зиму, увеличивает срок хранения, улучшает товарный вид и вкусовые качества. Благодаря созданию соответствующего микроклимата, подавляется развитие гнилей и плесени. Такой вариант является наилучшим для хранения экологически чистых овощей и фруктов и условиях небольшого приусадебного хозяйства.

Так как минерал цеолит на 100% является естественным и экологически чистым, его можно использовать при выращивании органических продуктов. Более того, благодаря своим адсорбционным и ионообменным свойствам, цеолиты блокируют в почве токсичных веществ (нитраты, радионуклиды, тяжелые металлы), приводит к существенному снижению их содержания в плодах. А это очень важно для экологической безопасности сельскохозяйственной продукции, наиболее существенно это — для овощеводства и ягодоводства, где эти показатели загрязнения постоянно контролируются, тем более если продукция идет на экспорт. Экологически чистая продукция всегда будет иметь высокую цену и спрос на рынке.

Природный цеолит для адсорбции и высвобождения функциональных материалов

1.

Введение

Контролируемый перенос и высвобождение функциональных соединений с оптимальной скоростью является перспективным направлением современных медицинских и фармацевтических исследований. Ожидается, что адресная доставка биоактивных препаратов и их управляемая активация уменьшат продолжительность лечения и побочные эффекты. Пористые нано / микрочастицы считаются очень перспективными переносчиками для доставки лекарств.Среди различных типов пористых материалов особое место занимают цеолиты (ЗЛ) — гидратированные микропористые алюмосиликатные минералы. Существенная кристаллическая структура ZL представляет собой трехмерный (3-D) тетраэдрический каркас из связанных с кислородом групп AlO4 и SiO4. Замена Si на Si в естественных ZL приводит к дисбалансу заряда и присутствию других ионов металлов, обычно одно- или двухвалентных ионов, таких как Ka, Na, Ca, Mg и Ba. Как следствие, природные ZL получают отрицательный заряд, а поры, образованные каркасными единицами, имеют диаметр от ∼3 до 12 Å.Существует более 40 типов природных ZL, и, как широко распространенные недорогие пористые минералы, они используются в сельском хозяйстве, 1 , 2 промышленных, 1 , 3 и экологических 4 6 технологий на длительный период времени. Клиноптилолит (CZ), гидратированный щелочной цеолит, является одним из широко используемых минералов в семействе ZL. CZ относится к типу ZL с гейландитом и имеет следующую общую химическую формулу: (Na2, K2, Ca) 3Al6Si30O72 · 24h3O. 7 Отношение Si / Al в CZ варьируется от 4,0 до 5,3. Адсорбционные свойства CZ были исследованы ранее. 8 , 9 Определено, что значение удельной поверхности находится в диапазоне от 10 до 16 м2 / г для различных месторождений полезных ископаемых, а распределение минеральных пор по размерам (PS) можно охарактеризовать двумя узкими (PS1 <2 нм, 2 5 нм) кривые. 8 Важной особенностью CZ является наличие нескольких типов пористости.Первичная пористость с PS1 <2 нм обусловлена ​​специфическим кристаллическим строением зерен CZ, а система мезо- и макропор (вторичная пористость, с PS2 и PS3) связана с размерами и структурными особенностями зерен минерала CZ в породе. . 8

CZ имеет химически нейтральную основную структуру и высокую устойчивость к экстремальным температурам. В качестве биохимического сита, корма и пищевой добавки, поглотителя газов и запахов CZ широко используется в сельском хозяйстве, медицине, борьбе с загрязнением и пищевой промышленности.CZ — очень эффективный ионообменник, он используется для удаления радиоактивных Cs137 и Sr90 из ядерных отходов и выпадений, 10 , 11 и аммиака из сточных вод. 6 Фармакологические и клинические исследования демонстрируют, что CZ инертен, не причиняет биологического вреда человеку, а модифицированные CZ обладают антимикробными, желудочными антацидными, антидиарейными и антигипергликемическими свойствами. 12 Продукты CZ с клинической формулой коммерчески доступны в США и Европе.

Хотя некоторые физические свойства цеолита были изучены с помощью оптической спектроскопии, рентгеновского излучения, АСМ и СЭМ, механизмы его биомедицинских эффектов еще предстоит изучить, и их можно облегчить с помощью инструментов оптической визуализации для биомедицинских и фармакологических применений . Частицы CZ представляют собой почти прозрачные кристаллы моноклинной симметрии. Некоторые цвета CZ (например, коричневый, розовый и красный) относятся к примесям, таким как оксид железа. Люминесцентные свойства природных CZ были исследованы ранее, и наблюдалась УФ-синяя полоса (от 220 до 420 нм) с максимумом при спектре возбуждения около 280 нм и широкая полоса излучения (от 300 до 600 нм). 13 15 Показано, что люминесценция CZ зависит от локальных дефектов и несовершенств кристаллов. 13 Замещение ионов Fe3 + ионами других металлов формирует центры люминесценции, и в образце наблюдалась высокая корреляция интенсивности излучения около 350 нм с концентрацией Fe3 +. Это произошло, когда ионы железа заменили ионы алюминия в тетраэдрическом алюмосиликатном каркасе. Другие факторы и недостатки, такие как межузельные атомы и ионы, декатионизация и дигидроксилирование, фононные, электронные и дырочные экситоны, также могут быть ответственны за люминесценцию CZ. 13 Кроме того, наблюдалось увеличение интенсивности фотолюминесценции при обогащении CZ в сыром минерале или при облучении образцов CZ низкой дозой ускоренных электронов (8 МэВ). 15 Образование центров люминесценции объяснено радиационным изменением ионов решетки и появлением кислородно-катионной вакансии. Однако рассеяние и линейное поглощение образцов цеолитов очень сильны в УФ-области спектра и затрудняют выполнение обычных спектроскопических измерений или получения оптических изображений.Недавно была проведена первая попытка многофотонной визуализации нано / микрочастиц CZ, и был предложен метод количественного исследования загрузки и высвобождения фотодинамических красителей нано / микроскопическими частицами CZ с использованием многофотонной микроскопии (MPM) и оптической спектрометрии. 16 Здесь мы предлагаем новый, более общий метод количественной оценки высвобождения адсорбированного красителя и проводим более подробное исследование высвобождения природного фотодинамического пигмента гиперицина из нано / микрочастиц CZ.

2.

Материалы и методы

2.1.

Приготовление клиноптилолитового цеолита

В исследовании использовались образцы цеолита типа CZ, происходящие из Ноемберяна, Армения. Минеральный анализ с использованием дифракции рентгеновских лучей показал, что образцы цеолита содержат ~ 90% CZ. Цеолитный минерал измельчали ​​до 30-50 мкм в ступке, очищали промыванием дистиллированной водой с использованием процесса псевдоожиженного слоя и затем сушили при 105 ° C. При обработке использовалась деионизированная вода.Нано / микрочастицы CZ получали измельчением минералов в струйной мельнице с последующим осаждением в водном растворе. Затем определяли размер частиц с помощью анализатора размера частиц (Malvern Zetasizer 3000, Великобритания).

2.2.

Приготовление магнитных носителей на основе композита CZ-Fe3O4

Наночастицы магнитного оксида железа Fe3O4 (IO) диаметром 6,5 ± 3 нм были закуплены у Sigma-Aldrich (№ по каталогу 07318), а олеиновая кислота использовалась в качестве поверхностно-активного вещества для стабилизация.Магнитные композиты были приготовлены путем смешивания наночастиц IO и водного раствора CZ и равномерно диспергированы с помощью ультразвука. Количество IO было скорректировано для получения весового отношения IO / CZ 1Z10. С помощью простой магнитной процедуры полученные композиты отделяли от немагнитных частиц и сушили в печи при 90 ° C. Магнетизм образцов измерялся вибрационным магнитометром Lake Shore 7400 при комнатной температуре с магнитным полем 20 кЭ.

Намагниченность насыщения составляла около 3.7 А · м2 / кг. Свежеприготовленные композиты помещали в герметичные контейнеры и хранили в темноте.

2.3.

Фотосенсибилизаторы и биомолекулы

Фотодинамические красители [гиперицин (HYP), метиленовый синий (MB), хлорин е6 и флуоресцеин), биомолекулы [коллаген из ахиллова сухожилия (BAT), бычий гемоглобин, человеческий сывороточный альбумин (HSA) химические реактивы Sigma – Aldrich были аналитической чистоты (AR) и использовались без дополнительной очистки. Порошок HYP растворяли в диметилсульфоксиде (ДМСО) и хранили при 4 ° C.В экспериментах исходный раствор HYP разбавляли до 5 мкМ фосфатно-солевым буфером (PBS, pH 7,4). Другие фотодинамические красители были водорастворимыми и растворялись в PBS.

Адсорбционные свойства CZ изучали с использованием методики периодического равновесия, помещая частицы CZ в стеклянную бутыль, содержащую 1, 2, 4 и 6 мкМ начальные концентрации раствора красителя в PBS. Равновесные концентрации красителей определяли путем измерения поглощения при характерных длинах волн с использованием DU 800 UV / VIS (Beckman Coulter, Inc.) спектрофотометр. Калибровочные кривые для каждого красителя на соответствующих длинах волн были построены в зависимости от концентрации красителя. В экспериментах адсорбенты отделялись от растворов под действием силы тяжести, а концентрация оставшихся растворов красителей определялась с помощью калибровочных кривых. Количество адсорбированного красителя определяли по разнице между начальной и оставшейся концентрациями раствора красителя. Адсорбционная емкость рассчитывалась с использованием параметров: концентрации адсорбированного красителя, объема раствора и массы адсорбента.В экспериментах использовалась деионизированная вода с удельной проводимостью> 6 · 10-8 Сименс / см.

2.4.

Спектрометрия и многофотонная микроскопия

Оптические свойства CZ и их композитов с красителями были охарактеризованы с помощью системы сбора и обработки данных SpectraSense (Princeton Instruments, Acton) и спектрофотометра DU 800 UV / VIS (Beckman Coulter, Inc.). спектральное разрешение составляло 1 нм.

Мультифотонная визуализация выполнялась с помощью лазерного сканирующего микроскопа LSM 510 META (Carl Zeiss, Йена, Германия), соединенного с Ti: сапфировым лазером fs Tsunami, работающим в диапазоне длин волн от 730 до 850 нм, с шириной импульса 120 фс и частотой повторения. 80 МГц.Средняя мощность на образце составляла от 5 до 10 мВт. Ширина полосы обнаружения для сигналов генерации второй гармоники (ГВГ) и двухфотонно возбужденной люминесценции (TPEL) составляла от 380 до 400 нм и от 420 до 650 нм, соответственно, а параметрами обнаружения были усиление детектора: 850 В, ампл. смещение: -0,5, ампл. Прирост: 1. При построении многофотонных изображений использовались воздушные объективы Plan Neofluar 20 × / 0,5 NA, рабочее расстояние WD = 1,3 мм и иммерсионные объективы Fluar 40 × / 1,2 NA, WD = 0,28 мм (Carl Zeiss, Германия). Размер пятна луча около фокуса 40 × / 1.Сканирующая линза объектива 2 NA имела размер 340 нм и интенсивность света ~ 5,5 · × 1011 Вт / см2.

3.

Результаты

3.1.

СЭМ и многофотонная микроскопия клиноптилолита

Основная структура цеолита показана на рис. 1 (а), а размеры и морфология нано / микрочастиц CZ исследованы с помощью сканирующего электронного микроскопа [Фиг. 1 (б) и 1 (в)]. Наноразмерные частицы CZ имеют форму таблеток с характерным размером около 225 нм [рис. 1 (б)]. В случае высокой концентрации наблюдается некоторая агрегация частиц, и эти таблетки сливаются по основанию.Форму микрочастиц CZ можно охарактеризовать как призму с характерным размером <3 мкм; однако часть частиц имеет изогнутую морфологию [рис. 1 (с)]. СЭМ-визуализация частиц цеолита выполняется с малым увеличением, и распределение частиц по размерам измеряется с использованием двух-трех изображений [Рис. 1 (г)]. Средние размеры и стандартные отклонения составляют 1,21 ± 0,15 мкм и 230 ± 35 нм для микро- и наночастиц соответственно.

Рис. 1

(а) Основная структура цеолита. СЭМ-изображения нано- и микрочастиц CZ (б) и микрочастиц (в).(d) Распределение микрочастиц CZ по размерам.

Многофотонная визуализация неокрашенного природного CZ показала, что объемные образцы, а также нано / микрочастицы CZ производили как сигнал ГВГ, так и TPEL при возбуждении лазером в ближней инфракрасной области спектра. TPEL детектировали по каналу регистрации от 420 до 650 нм, когда длина волны возбуждения была <745 нм. В этом диапазоне длин волн возбуждения сигнал не был обнаружен каналом регистрации ГВГ (от 380 до 400 нм). Не было зарегистрировано ни одного надежного сигнала при возбуждении лазером с длиной волны от 745 до 760 нм, а сильный, зависящий от поляризации сигнал регистрировался каналом ГВГ при возбуждении фс-лазером от 760 до 800 нм.Результаты, полученные при возбуждении 740 и 780 нм, объединены на рис. 2, где сигнал ГВГ (красный псевдоцвет) виден внутри областей TPEL (зеленый псевдоцвет). Эти многофотонные изображения можно интерпретировать как образование TPEL, когда длина волны возбуждения была короче 745 нм, и генерацию сигнала второй гармоники в частицах CZ, когда длина волны возбуждения находилась в диапазоне от 760 до 800 нм. Кроме того, многофотонная визуализация позволила измерить размеры микрочастиц CZ и оценить верхний предел диаметра наноразмерных частиц CZ. 16

Рис. 2

TPEL (зеленый псевдоцвет, длина волны возбуждения: 740 нм) и SHG (красный псевдоцвет, длина волны возбуждения: 780 нм) микроскопических частиц CZ.

3.2.

Адсорбционные свойства частиц CZ

Магнитные нано / микрочастицы были получены путем включения наночастиц IO в матрицу CZ для улучшения их физических свойств и расширения области биомедицинских применений. Изготовленные нано / микрочастицы IO-CZ сохраняют свои магнитные и адсорбционные характеристики не менее 9 месяцев.Магнитные частицы IO-CZ можно легко отделить от немагнитного CZ или других немагнитных материалов за несколько минут (см. Рис. 3). Кроме того, показано, что температуру водной суспензии композита CZ-IO объемом 2 см3 можно повысить на 7 ° C за 3 мин с помощью индукционного нагревателя.

Рис. 3

Отделение (1) частиц магнитного оксида железа-CZ от (2) немагнитных частиц CZ: (a) до приложения магнитного поля, (b) через 0,5 и (c) через 8 минут приложения магнитного поля .

Мультифотонная визуализация позволила исследовать взаимодействие отдельных частиц CZ с биомолекулами и красителями в различных средах и условиях. Была проведена серия экспериментов для характеристики адсорбционных свойств CZ некоторых эффективных фотосенсибилизаторов: гиперицина (HYP), метиленового синего (MB) и флуоресцеина. Эти красители обладают сильными противомикробными и противораковыми свойствами. Поэтому адсорбционная способность CZ к этим красителям и возможность их выделения в различных условиях окружающей среды представляют интерес для биомедицины.

Используя метод метода периодического равновесия, описанный в разд. 2.3 было показано, что частицы CZ эффективно адсорбируют MB (катионный краситель), HYP (гидрофобный краситель) и хлорин e6 (нейтральный краситель) и не адсорбируют флуоресцеин (анионный краситель), растворенный в PBS. Эти результаты были подтверждены MPM. На рис. 4 красный псевдоцвет используется для визуализации частиц CZ с помощью визуализации ГВГ, а зеленый псевдоцвет используется для регистрации локализации красителей с помощью визуализации TPEL. На рис. 4 (а) только сигнал ГВГ можно увидеть от микрочастиц CZ на поверхности предметного стекла микроскопа.После добавления капли МБ на предметное стекло можно увидеть, что почти все молекулы красителя адсорбируются частицами CZ, а отдельные частицы излучают сильную двухфотонно возбужденную флуоресценцию [рис. 4 (б)]. Одновременно практически гасится сигнал ГВГ от частиц CZ. Совершенно иная картина наблюдалась, когда на предметное стекло добавляли каплю неадсорбирующегося флуоресцеина. 16 В этом случае TPEL молекул флуоресцеина имеет примерно равномерное распределение, и частицы CZ не накапливают молекулы анионного флуоресцеина в отличие от катионного MB, а ГВГ-излучение от частиц CZ не гасится молекулами флуоресцеина. 16

Рис. 4

Многофотонная визуализация взаимодействия CZ-красителя. (а) Чистые микрочастицы CZ производят только сигнал SGH при возбуждении на длине волны 780 нм. (b) Только двухфотонно возбужденная флуоресценция наблюдается от частиц CZ, когда они адсорбируют молекулы MB.

Аналогичная многофотонная визуализация показала, что CZ эффективно адсорбирует фотодинамически активный HYP из водных растворов. Принимая во внимание размеры используемых красителей, можно сделать предварительный вывод, что мезопористость, отрицательный заряд CZ и гидрофобность красителей играют основную роль в процессах адсорбции в системах CZ-красителей.

HYP широко использовался в фотодинамической терапии и флуоресцентной диагностике рака, и мы более подробно исследовали взаимодействие частиц HYP + CZ с такими биомакромолекулами, как BAT, HSA и бычий гемоглобин. Адсорбция HYP частицами CZ характеризовалась следующим образом: суспензия наночастиц CZ с концентрацией 1,2 г / л аккумулировала ∼90% молекул HYP из раствора PBS с концентрацией 5 · × 10−6 M. Композит HYP + CZ устойчив в PBS, он имел слабый, неструктурированный спектр поглощения [рис.5 (а), кривая 1] и слабой широкополосной флуоресценции вблизи 600 нм. Однако добавление этанола (EtOH) или ДМСО к суспензии HYP + CZ привело к постепенной десорбции агрегатов HYP с частиц CZ и их дезагрегации в растворах EtOH или DMSO. В случае добавления биомакромолекул в систему HYP + CZ происходит высвобождение HYP и связывание с органическими молекулами. Дезагрегация HYP в растворителе и связывание с биомакромолекулами сопровождаются некоторыми изменениями в спектре поглощения [рис.5 (а)] и значительное увеличение интенсивности флуоресценции красителя [рис. 5 (б)].

Рис. 5

(a) Спектры поглощения HYP в зависимости от окружающей среды. Мольное соотношение между HYP и HAS для профилей линий 3 и 4 составляет 2: 1. (б) Спектры эмиссии (1, 3, 5) и возбуждения (2, 4, 6, 7) HYP в (1, 2) EtOH, (3, 4) ДМСО, (7) PBS и (5, 6 ) после связывания с HSA.

Спектральные свойства HYP позволили изучить скорость адсорбции, высвобождения и связывания HYP с органическими молекулами.Кинетику высвобождения и связывания HYP в системе HYP + CZ + BAT исследовали и количественно оценивали с помощью кинетической спектрофлуорометрии. Спектры флуоресценции системы HYP + CZ в PBS после добавления BAT (10-6 М) и высвобождения HYP из пор цеолита, измеренные спектрофлуориметром SpectraSense, представлены на рис. 670 нм), а также уменьшение и красное смещение флуоресценции БАТ (в спектральном диапазоне от 350 до 500 нм) [рис.6 (а)]. Эффекты красного смещения и гашения флуоресценции коллагена в присутствии HYP наблюдались ранее 17 и указывают на связывание и включение молекул HYP в коллагеновые волокна. Экспериментальная кривая связывания HYP с BAT и повышения флуоресценции показана на рис. 6 (b), кривая 1.

Рис. 6

(a) Зависимое от времени изменение BAT (350-500 нм) и HYP (570 до 670 нм) флуоресценции после добавления BAT в систему HYP-CZ. Длина волны возбуждения флуоресценции 330 нм.(b) (1) Кинетика высвобождения HYP и подъем флуоресценции после добавления BAT в систему HYP-CZ. Длины волн возбуждения и испускания флуоресценции составляют 550 и 600 нм соответственно. (2) Подгоночная кривая для кинетики флуоресценции HYP. (3) Зависимое от времени изменение максимума в спектре флуоресценции BAT.

Существует ряд моделей для описания высвобождения лекарства из систем контролируемой доставки. 18 Для моделирования и управления выделением красителя необходимо определить несколько параметров.

Если мы предположим, что высвобождение HYP из пор CZ следует кинетике первого порядка, то процесс можно выразить как 18

где Q — концентрация молекул HYP, высвобождаемых за время t, Q0 — максимальная концентрация высвобожденных HYP, а K — константа высвобождения первого порядка. Из уравнения. (1)

Ур. (2)

Q = Q0 [1-exp (-Kt)].

Для определения скорости выделения красителя параметры K и Q0 были получены с использованием встроенной функции подгонки в инструменте подбора нелинейной кривой Origin 8.Константа скорости высвобождения первого порядка K после подбора экспериментальных данных [рис. 6 (b)] с формулой. (2) составляет 0,0415 ± 0,0037 мин-1 для НДТ.

Подобные эксперименты показали, что скорость высвобождения молекул HYP из пор CZ в присутствии HSA и бычьего гемоглобина составляет 0,059 ± 0,00525 и 0,0501 ± 0,00473 мин-1, соответственно.

4.

Обсуждение

Natural CZ и его модифицированные версии являются перспективными материалами для фармацевтики и биомедицины из-за их нетоксичности, термической стабильности, химической адаптации, биосовместимости и способности адсорбировать различные молекулы и биологические объекты в свои микро- и мезопоры. . 19 21 CZ безопасен для человека. Он используется как адсорбент токсичных металлов, радиоактивных элементов и свободных радикалов. CZ успешно применяется также для доставки лекарств и лечения ран. В частности, CZ использовался в качестве хозяев для молекул аспирина, доксорубицина и параквата, 22 24 в качестве переносчика для контролируемой доставки и высвобождения ибупрофена и антигельминтных средств. 25 Отличительной особенностью доставки лекарств является мезопористость CZ 9 , которая позволяет адсорбировать и транспортировать одновременно несколько типов молекул, наночастиц и больших биомолекул для различных биомедицинских приложений.Кроме того, простая модификация CZ позволяет контролировать размер микропор и удельную поверхность без деформации каркаса CZ. 8 Кроме того, CZ является эффективным адъювантом при лечении рака. 26 , 27

MPM позволяет обнаруживать образцы CZ в 3-D с использованием ближнего инфракрасного излучения и отображать взаимодействие отдельных нано / микрочастиц с красителями, чтобы количественно исследовать и понимать взаимодействие основных частиц CZ со специфическими гостевыми соединениями.Экспериментальные результаты, полученные в нашем исследовании для нескольких красителей, показывают, что адсорбция CZ существенно зависит от полярности молекул. Отрицательно заряженные частицы CZ позволяют эффективно адсорбировать катионные молекулы, плохо адсорбируют нейтральные молекулы и не адсорбируют анионные молекулы. Характеристики загрузки-высвобождения молекулы зависят от содержания катиона CZ и могут контролироваться путем катионного обмена.

Было проведено более подробное исследование взаимодействия CZ с HYP, природным пигментом, обнаруженным в растениях рода Hypericum.В последнее время HYP привлекает все большее внимание из-за его высокой фототоксичности в отношении вирусов и злокачественных клеток. 28 30 Кроме того, было показано, что HYP является эффективным сенсибилизатором для селективной регулируемой светом модификации коллагена в соединительных тканях, 31 , 32 , что важно для терапии коллагеновых родственные расстройства и тканевая инженерия. Однако молекулы HYP агрегируют в воде или крови, образуют нерастворимые нефлуоресцентные комплексы и теряют фотосенсибилизирующие, противоопухолевые свойства. 33 Чтобы преодолеть этот недостаток, поливинилпирролидон (средняя молекулярная масса 40 000) был протестирован как водорастворимый носитель, обеспечивающий внутривенную транспортировку HYP. 34 Микропористые частицы CZ, как более универсальный переносчик для системного применения HYP, были предложены и количественно исследованы ранее. 16 Спектры поглощения и флуоресценции HYP сильно зависят от молекулярного окружения. Используя эту функцию HYP, измеряли скорость высвобождения HYP из частиц CZ в присутствии биомолекул.В частности, скорости высвобождения HYP в присутствии BSA, коллагена, человеческого гемоглобина и липидов оценивались с использованием модели кинетики первого порядка, где логарифм концентрации красителя линейно зависел от времени. В этом случае простой графический метод позволил определить скорость выброса по наклону прямой и вычислить коэффициент корреляции R2. 16 Однако модель кинетики первого порядка и графический метод количественной оценки имеют ограниченное применение.В недавнем исследовании 35 система высвобождения лекарственного средства на основе нагруженного бексаротеном CZ была количественно исследована методом HPLC-DAD, и было показано, что в зависимости от типа иммобилизации лекарственного средства процесс высвобождения хорошо описывался либо кинетическая модель первого порядка или модель Корсмейера – Пеппаса. В первой модели скорость высвобождения лекарства постоянна, тогда как во второй модели скорость высвобождения является функцией времени. Кроме того, модель кинетики первого порядка не может использоваться, когда температура системы изменяется или имеется несколько типов пор с разными скоростями высвобождения.Для количественной оценки экспериментальных результатов здесь используется метод подбора кинетических кривых, который позволяет применять больше параметров для характеристики профилей высвобождения. Кроме того, этот более общий подход позволяет сравнивать различные математические модели и выбирать наиболее надежную модель, которая обеспечивает наилучшую спецификацию системы высвобождения лекарственного средства. Более того, этот подход требует относительно короткого времени для измерений флуоресценции по сравнению с подходом, описанным в предыдущей публикации, 16 , что является важным фактором в экспериментах in vivo .

В этих экспериментах мы используем коллаген из BAT, который в основном состоит из коллагена типа I. Коллаген типа I является основным коллагеновым компонентом роговицы, кожи, костей, хрящей и других волокнистых соединительных тканей. Используемый препарат коллагена нерастворим в воде, водных буферах и органических растворителях, и меньшая скорость высвобождения HYP в присутствии коллагена I типа может быть связана именно с этой особенностью макромолекулы.

В дополнение к экспериментам по адсорбции / высвобождению, мы изготовили магнитные частицы CZ для разработки нового многофункционального магнитно-оптического зонда.Магнитные композиты CZ демонстрируют сильные и стабильные магнитные свойства, которые позволяют отделить эти частицы от других материалов, и в будущем могут быть использованы для контролируемой доставки лекарств и МРТ.

Недавно были синтезированы различные нанозеолиты с магнитными нанокомпозитами и изучена их пригодность для загрузки доксорубицина. 36 Ни один из цеолитов или магнитных нанокомпозитов не проявил токсичности для экспериментальных раковых клеток, а магнитные композиты на основе цеолита считались биосовместимыми медицинскими устройствами, которые можно использовать для эффективной загрузки и медленного высвобождения.Кроме того, было обнаружено, что искусственные цеолиты, синтезированные с магнитными НЧ, обладают сильными магнитными свойствами, что позволяет манипулировать ими, отделять их от других материалов и использовать в МРТ. 37 Кроме того, была продемонстрирована эффективность магнитных наночастиц на основе гидроксиапатита при гипертермии рака in vivo . 38 Для достижения гипертермии мышей помещали в катушку индукционного нагревателя диаметром 3 см. Только у мышей, которым вводили магнитные наночастицы и лечили переменным магнитным полем, наблюдалось резкое уменьшение объема опухоли.Рецидива опухоли не отмечалось. В этих экспериментах температуру повышали с 38 ° C до 44 ° C в течение 5 минут и поддерживали в желаемом температурном интервале (от 45 до 46 ° C) в течение 15 минут. 38

5.

Заключение

Нелинейные оптические свойства природного цеолита типа CZ позволили использовать MPM для визуализации нано / микрочастиц CZ и визуализации процессов адсорбции / десорбции красителя. Динамическое взаимодействие комплексов CZ-краситель с биомолекулами количественно оценивали с помощью флуоресцентной и абсорбционной спектрометрии.Разработан метод изготовления магнитных частиц CZ и продемонстрированы некоторые магнитные свойства. Магнитные нано / микрочастицы CZ можно рассматривать как новые мультимодальные зонды для оптической визуализации и МРТ, термо- и фототерапии, а также как эффективные контейнеры для контролируемой доставки лекарств. Дальнейшие исследования in vivo необходимы для оценки эффективности магнитных CZ нано / микрочастиц в терапии гипертермии рака.

Структура и типы цеолита — Lenntech

Типы цеолита

Цеолиты — это природные минералы, которые добываются во многих частях мира; большинство цеолитов, используемых в коммерческих целях, получают синтетическим путем.При разработке приложений для цеолитов важно помнить, что не все эти минералы одинаковы.

Существует около 50 различных типов цеолитов (клиноптилолит, шабазит, филлипсит, морденит и т. Д.) С различными физическими и химическими свойствами. Основные различия объясняются кристаллической структурой и химическим составом. Плотность частиц, катионная селективность, размер молекулярных пор и прочность — это лишь некоторые из свойств, которые могут различаться в зависимости от рассматриваемого цеолита.Важно знать, какой конкретный тип цеолита используется, чтобы убедиться, что он подходит для ваших нужд.

Существует множество природных и синтетических цеолитов, каждый из которых имеет уникальную структуру. Коммерчески доступные размеры пор находятся в диапазоне от приблизительно 3 Å до приблизительно 8 Å. Некоторые из коммерческих материалов: A, бета, морденит, Y, ZSM-5.

Самые большие различия между природными и синтетическими цеолитами заключаются в следующем:

  • Синтетические материалы производятся из энергоемких химикатов, а натуральные вещества обрабатываются из природных рудных тел.
  • Синтетические цеолиты имеют отношение диоксида кремния к оксиду алюминия 1: 1, а клиноптотилит (клино) цеолиты имеют отношение 5: 1.
  • Природные цеолиты Clino не разрушаются в слабокислой среде, в отличие от синтетических цеолитов. Структура природного цеолита содержит более кислотоустойчивый диоксид кремния, который удерживает структуру вместе. Природный цеолит клино широко применяется в сельском хозяйстве в качестве почвенной добавки и кормовой добавки.

В 1948 году Ричард Баррер впервые произвел синтетический цеолит, у которого не было природного аналога.Примерно в то же время Милтон создал первые материалы, не имевшие природного аналога, такие как цеолит А. Новые природные цеолиты все еще открываются, и новые синтетические цеолиты изобретаются во многих лабораториях по всему миру.

Щелкните здесь, чтобы получить информацию о цеолите или получить дополнительную информацию о применении цеолита.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о цеолитах.

Что такое природный цеолит? | Zeolite Science

Природные цеолиты

— это природные гидратированные алюмосиликатные минералы, полученные из связанных тетраэдров оксида алюминия (AlO4) и кремнезема (SiO4).Цеолит — это трехмерная кристаллическая структура, построенная из элементов алюминия, кислорода и кремния, щелочных или щелочно-земельных металлов (таких как натрий, калий и магний) и молекул воды, заключенных в промежутках между ними. Цеолиты образуются с множеством различных кристаллических структур, которые имеют большие открытые поры в очень правильном расположении и примерно такого же размера, как и маленькие молекулы. Сегодня в мире идентифицировано множество природных цеолитов. Клиноптилолит, морденит, филлипсит, шабазит, стильбит, анальцим и ломонтит.Для клиноптилолита вы можете получить дополнительную информацию из нашей статьи (Что такое природный клиноптилолит?)

Большинство обычных минеральных цеолитов — это анальцим, шабазит, клиноптилолит, гейландит, натролит, филлипсит и стильбит. Примером минеральной формулы цеолита является Na 2Al 2Si 3O 10 · 2h3O, формула натролита. Эти катионообменные цеолиты обладают различной кислотностью и катализируют несколько кислотных катализаторов. Цеолиты превращаются в другие минералы при выветривании, гидротермальных изменениях или метаморфических условиях.

Синтетические цеолиты обладают некоторыми ключевыми преимуществами перед своими природными цеолитами. Он производит синтетические материалы в однородном фазово-чистом состоянии. Материалами синтетического цеолита являются жидкая щелочь, силикат, алюминий и т. Д. Также можно создавать структуры цеолита, которые не встречаются в природе.

Цеолит Na-A — хорошо известный пример. (Компания Anten chemical является профессиональным производителем синтетических цеолитов в Китае.) Поскольку основным сырьем, используемым для производства цеолитов, является диоксид кремния и оксид алюминия, которые являются одними из самых распространенных минеральных компонентов на Земле, возможность поставки цеолитов практически безгранична.

Мы используем цеолиты в качестве ионообменных слоев при очистке, умягчении бытовой и коммерческой воды и других применениях. В химии цеолиты используются для разделения молекул (могут проходить только молекулы определенного размера и формы) и в качестве ловушек для молекул, чтобы мы могли их анализировать. Мы используем цеолиты в качестве катализаторов и сорбентов. Их четко выраженная пористая структура и регулируемая кислотность делают их очень активными в большом количестве реакций. Например, смягчающий модификатор цеолита Na-A в моющих средствах и мыле.Это синтетические молекулярные сита многих типов 3a, 4a, 5a, 10x, 13x, ZSM, MOL, NaY и т. Д.

Mumpton описывает цеолит как «кристаллический гидратированный алюмосиликат щелочных и щелочноземельных катионов, имеющий бесконечную открытую трехмерную структуру. Кроме того, он способен обратимо терять и набирать воду, а также обмениваться внекаркасными катионами без изменений. кристаллической структуры. Большие структурные полости и входные каналы, ведущие в них, содержат молекулы воды, которые образуют гидратные сферы вокруг обменных катионов.«

Цеолиты

представляют собой магнит, который может удерживать катионы, такие как тяжелые металлы, аммиак, низкоактивные радиоактивные элементы, токсины, запахи, нефтехимические вещества, множество различных типов газов и множество различных растворов. Это высокопористая губка с большой площадью поверхности, способная впитывать до 40% воды от своего веса. Магия минерала заключается в его решетчатой ​​структуре и в содержании алюминия и кремния, которое придает минералу высокую емкость катионного обмена.

Для получения дополнительной информации перейдите по нашей партнерской ссылке.Если вы заинтересованы в применении нашей технологии, свяжитесь с г-ном Ли. Мы бы оказали больше поддержки в области цеолитной технологии.

Минералогическое общество Америки — Природные цеолиты: появление, свойства, применение

Минералогическое общество Америки — Природные цеолиты: появление, свойства, применения

Заказать публикации онлайн (скидка 25% для участников MSA, CMS и GS, кроме доставки)
MinPubs.org Pay-Per-View GeoScienceWorld Pay-Per-View

Описание Содержание Список томов

Том 45: Природные цеолиты: появление, свойства, применение


Дэвид Л.Биш и Дуг В. Мин, редакторы

2001 i-xiv + 654 стр. ISBN 0-939950-57-X; ISBN13 978-0-939950-57-7

Минералогия и геология природных цеолитов было опубликовано в 1977 году. Д-р Фред Мамптон, лидер сообщества природных цеолитов более трех десятилетий, редактировал первоначальный том. Со времени первоначального краткого курса по цеолитам MSA в ноябре 1977 года произошли крупные разработки, касающиеся почти всех аспектов природных цеолитов. В наших знаниях о кристаллохимии и структуре природных цеолитов (главы 1 и 2) произошел взрывной рост, отчасти благодаря широко распространенному в настоящее время методу Ритвельда, который позволяет обрабатывать данные порошковой дифракции.Исследования по геохимии природных цеолитов также значительно расширились, отчасти в результате интересов, связанных с удалением радиоактивных отходов, и в главах 3, 4, 5, 13 и 14 подробно описаны последние результаты в этой важной области. До второй половины 20 века цеолиты часто рассматривались как геологическая диковинка, но теперь известно, что они широко распространены во всем мире в осадочных и магматических отложениях и в почвах (главы 6–12). Точно так же, заимствуя новые знания, полученные в результате исследований синтетических цеолитов и свойств природных цеолитов, применение природных цеолитов значительно расширилось со времени выхода первого тома о цеолитах.В главе 15 подробно описано использование природных цеолитов для удаления ионов аммония, тяжелых металлов, радиоактивных катионов и органических молекул из природных вод, сточных вод и почв. Точно так же в главе 16 описывается использование природных цеолитов в качестве строительных блоков и цементов в строительной индустрии, в главе 17 описывается их использование в системах хранения, обогрева и охлаждения солнечной энергии, а в главе 18 описывается их использование в различных областях сельского хозяйства, включая как почвенные кондиционеры, удобрения с медленным высвобождением, беспочвенные субстраты, носители инсектицидов и пестицидов, а также средства восстановления загрязненных почв.Большая часть материала в этом томе является совершенно новым, и Natural Zeolites: Occurrence, Properties, Applications представляет свежий и расширенный взгляд на многие из тем, содержащихся в томе 4.

Мы надеемся, что этот новый расширенный том пробудит интерес к этой увлекательной и технологически важной группе минералов, отчасти благодаря разделу «Предложения для дальнейших исследований» в каждой главе.

Дэвид Л. Биш, Лос-Аламос, Нью-Мексико, США
Дуглас В.Мин, Хьюстон, Техас, США
1 сентября 2001 г.


Содержание тома 45

Титульный лист
с. я

Авторские права
с. II

Предисловие и предисловие
с. iii — iv

Содержание
с. v — xiv

Исправление, главы 1, 4, 6, 7, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 pdf или html

МИНЕРАЛОГИЯ

Глава 1. Кристаллическая структура природных цеолитов
Томас Армбрустер и Микки Э.Гюнтер, стр. 1–68

Глава 2. Кристаллохимия цеолитов
Э. Пассалья и Ричард А. Шеппард, стр. 69–116

Глава 3. Геохимическая стабильность природных цеолитов
Стива Дж. Чипера и Джона А. Аппса, стр. 117–162

Глава 4. Изотопная геохимия цеолитов
Харальдур Р. Карлссон, стр. 163–206

Глава 5. Номенклатура клиноптилолит-гейландита
Дэвид Л.Биш и Джереми М. Боук, стр. 207–216

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Глава 6. Появление цеолитов в осадочных породах: обзор
Ричарда Л. Хэя и Ричарда А. Шеппарда, стр. 217–234

Глава 7. Цеолиты в закрытых гидрологических системах
А. Ланджелла, Пьерджулио Каппеллетти и Роберто де Дженнаро, стр. 235–260

Глава 8. Образование цеолитов в открытых гидрологических системах
Ричардом А. Шеппардом и Ричардом Л.Hay, p. 261–276

Глава 9. Цеолиты в диагенезе погребений и низкокачественные метаморфические породы
Минора Утада, стр. 277–304

Глава 10. Цеолиты в гидротермально измененных породах
Минора Утада, стр. 305–322

Глава 11. Цеолиты в почвенных средах
Дуглас В. Минг и Янис Л. Беттингер, стр. 323–346

Глава 12. Цеолиты в коллекторах нефти и природного газа
Адзума Иидзима, стр.347–402

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Глава 13. Температурное поведение природных цеолитов
Дэвид Л. Биш и Дж. Уильям Кэри, стр. 403–452

Глава 14. Катионообменные свойства природных цеолитов
Роберто Т. Пабалан и Ф. Пол Бертетти, стр. 453–518

ПРИЛОЖЕНИЯ

Глава 15. Применение природных цеолитов для очистки воды и сточных вод
Денес Калло, стр.519–550

Глава 16. Использование цеолитного туфа в строительной промышленности
Кармине Колелла, Маурицио де Дженнаро и Росарио Айелло, стр. 551–588

Глава 17. Природные цеолиты в солнечной энергии — нагрев, охлаждение и хранение энергии
Чернева Димитра Ивановича, стр. 589–618

Глава 18. Использование природных цеолитов в агрономии, садоводстве и экологическом восстановлении почв
Дуглас В. Минг и Эрл Р. Аллен, стр.619–654

Природные цеолиты

Набезит обнаружен в сложных тугтупитсодержащих альбититах на плато Кванефьельд, в самой северо-западной части щелочного комплекса Илимауссак, Южная Гренландия. Встречается в полостях, покрытых кристаллами альбита, в ассоциации с гмелинитом, нептунитом, анальцимом, гоннардитом, ловдаритом, троной (?) И опалом (?). Набезит образует агрегаты тонких пластинчатых кристаллов в параллельной или субпараллельной ориентации, отдельные кристаллы имеют пинакоиды {100}, {010}, {001}, а также {111} и {1 (1) над полосой1}, оба сфеноида, и диапазон размеров от 0.05 X 0,5 X 0,5 до 0,2 X 5 X 5 мм. Минерал бесцветный и прозрачный, имеет белую прожилку. и блеск стекловидный. Твердость по Mobs составляет 5-6, он хрупкий и показывает хорошее расщепление на {110} и {001}, а излом неровный. Набезит является двухосным отрицательным с n (альфа) = 1,499 (1), n ​​(бета) = 1,507 (1) и n (гамма) = 1,511 (1), 2V (альфа) (измерено) 65 (5) градусов, 2V ( альфа) (вычислено) 70 градусов и имеет X = a, Y = c и Z = b. D-изм. = 2,16 (2) г / см (3), D-calc = 2,21 и 2,22 г / см (3) для V, полученное из данных порошковой дифракции и монокристаллической дифракции соответственно.Данные EMP, SEM-EDS и результаты уточнения кристаллической структуры дали: Na2O 13,8, K2O 0,34, BeO 6,26, CaO 0,13, SiO2 62,4, h3O 18,05, всего 100,98 мас.%. Идеальная формула — Na2BeSi4O10,4H (2) O. Самыми сильными линиями на порошковой рентгенограмме [d в Ангстреме (I) (hkl)] являются: 6,11 (80) (111), 5 97 (100) (002), 3,09 (70) (310), 3,06 (50) (222) и 2,988 (60) (311). Параметры элементарной ячейки, уточненные из порошковых данных: a 9,722 (1), b 10,142 (1), c 12,030 (1) Ангстрем V 1186,2 Ангстрема (3).Структура определена методом дифракции рентгеновских лучей на монокристаллах. Набезит кристаллизуется в орторомбической пространственной группе P2 (1) 2 (1) 2 (1), a 9,748 (1), b 10,133 (1), c 11,954 (2) Ангстрема, V 1180,8 (2) Ангстрема (3), Z = 4. Всего 5704 уникальных отражения (при 293 K) дают окончательный коэффициент R1 0,028 (wR2 = 0,078). Тетраэдры [SiO4] образуют листы, состоящие из комбинации 4- и 8-членных колец, которые связаны между собой тетраэдрами [BeO4] (спиро-5 структура как вторичная строительная единица), образуя каркас.В каналах находятся октаэдрически координированные атомы натрия и молекулы h3O с хорошо отлаженной системой водородных связей. Набезит — цеолит с каркасом нового типа; Плотность каркаса составляет 16,94 Т / 1000 Ангстрема (3). Связь с кристаллической структурой вейнбенеита очевидна.

Что такое цеолит? Цеолит может сбивать с толку Мы делаем это просто!

Цеолит — природный вулканический минерал, обнаруженный в месторождениях в западной половине Соединенных Штатов.

Цеолит — один из редких минералов, обладающих естественным отрицательным зарядом.Комбинация сотовой структуры и чистого отрицательного заряда позволяет цеолиту как поглощать жидкости, так и адсорбировать элементы в зависимости от прочности химической связи. Магнитное притяжение элемента к цеолиту называется значением CEC или способностью к ионному обмену, в то время как сотовая структура использует молекулярное сито для фильтрации соединений.

Обычно природный цеолит представляет собой открытую трехмерную решетчатую структуру с обширной сетью открытых каналов. Эти каналы, протекающие через каждую гранулу, и делают цеолит таким способным абсорбентом.Когда слабо связанные положительно заряженные атомы (катионы) проходят через канал, они связываются с отрицательно заряженной сотовой структурой.

Цеолит имеет алюмосиликатный каркас. Это просто означает минералы, состоящие из алюминия, кремния и кислорода, а также противокатионов. Этот каркас обеспечивает исключительную прочность и устойчивость сотовой структуры. Это также очень затрудняет выщелачивание положительно заряженных атомов (катионов) из цеолита.

Есть несколько факторов, которые определяют абсорбционные / адсорбционные способности природного цеолита.Это молекулярная структура, площадь поверхности, плотность поверхностного заряда и емкость катионного обмена. Эти факторы будут определять насыпную плотность и стабильность в различных условиях. Например, цеолит может иметь более высокую насыпную плотность после того, как он адсорбировал тяжелые металлы из-за того, что он добавил к себе вещества. Чем меньше размер гранул цеолита, тем больше он будет поглощать и адсорбировать из-за увеличенной площади поверхности.

Разные размеры подходят для различных промышленных применений. Чем меньше размер, тем быстрее будет происходить поглощение наряду с экспоненциально увеличивающейся поверхностью.Гранулы большего размера подходят для очистки воды или фильтров для воды. Большие размеры позволяют воде течь с большей скоростью и с желаемым давлением обратного потока. В прошлом мы создавали индивидуальные смеси или специальные материалы. Обращайтесь к нам с вашими запросами о специальных смесях цеолитов.

«Геополимеры на основе природного цеолита и метазеолита» Хенк В. Нугтерен, Иван Ростовский и др.

Название

Геополимеры на основе природного цеолита и метазеолита

Аннотация

Цеолиты и геополимеры имеют схожий химический состав, но различаются степенью кристалличности.В Болгарии находится один из крупнейших мировых запасов природных цеолитов. Месторождение состоит из довольно чистого клиноптилолита (70% — 80% клиноптилолита, 10% — 15% кристобалита и некоторых аморфных фаз) и имеет оценочные запасы порядка 10 × 10 9 тонн. С целью оценки пригодности этого обильного сырья для использования в качестве прекурсора для геополимерных материалов и, следовательно, для применения в строительной промышленности, было проведено экспериментальное исследование геополимеризации природного цеолита.

Метаазеолит был получен прокаливанием цеолита при 900 ° C в течение одного часа, при которой рентгеноструктурный анализ подтвердил полное разрушение всего клиноптилолита без образования новых фаз, что привело к образованию аморфного материала со следами остаточного кристобалита. Природный цеолит и кальцинированный природный цеолит (метазеолит) смешивали с растворами активаторов КОН, K-силиката и Na-алюмината для получения геополимеров. Кроме того, в качестве активатора также использовался отработанный отработанный раствор алюмината натрия в промышленности анодирования алюминия.

Прочность на сжатие увеличилась в 2–3 раза для кальцинированного цеолита по сравнению с природным цеолитом. Прокаленный цеолит, активированный K-силикатным активатором, показал самую высокую прочность на сжатие (43 МПа ± 4 МПа), но также показал высокую усадку (7%). Усадку можно уменьшить до 2–3% путем активации алюминатными растворами, снизив при этом прочность на сжатие до 33–37 МПа.

Геополимеры, полученные из высушенного в печи природного цеолита и активированные алюминатными растворами, показали меньшую усадку (3%) и некоторую прочность (10 МПа — 11 МПа).Эти материалы могут по-прежнему представлять интерес, поскольку они содержат остаточный клиноптилолит и вновь образованный цеолит Na-P и филлипсит и, следовательно, сочетают в себе свойства геополимеров (прочность) и цеолитов (ионный обмен и адсорбция).

Образцы геополимера исследовали с помощью рентгеновской дифракции (XRD), инфракрасной спектрометрии с преобразованием Фурье (FTIR) и сканирующей электронной микроскопии (SEM). XRD показал, что геополимеры из прокаленных цеолитов оставались полностью аморфными при активации KOH и K-силикатом, но показали, что цеолит Na-P и филлипсит являются вновь образованными кристаллическими фазами при активации алюминатными растворами.FTIR подтвердил уменьшение отношения Si / Al в геополимерах, когда активацию проводили алюминатными растворами. СЭМ-микрофотографии показали, что образцы, полученные из высушенных в печи природных цеолитов, имели намного больше макропор по сравнению с геополимерами из кальцинированных цеолитов. Вероятно, это произошло из-за вовлечения воздуха в цеолиты.

Не было существенной разницы в геополимерном продукте между использованием растворов алюмината химической чистоты и растворов алюмината промышленных отходов, хотя использование растворов отходов имеет как экономические, так и экологические преимущества.

Рекомендуемое цитирование

Хенк В. Нугтерен, Иван Ростовский и Александр Николов, «Геополимеры на основе природного цеолита и метазеолита» в «Международной конференции по щелочно-активированным материалам и геополимерам: универсальные материалы, обеспечивающие высокие характеристики и низкие выбросы», Дж. Провис, Университет Шеффилда К. Леонелли, Univ. Модены и Реджио Эмилия В. Кривен, Univ. Иллинойса в Урбана-Шампейн А. Боккаччини, Univ. Эрланген-Нюрнберг А. Ван Рисен, Университет Кертина, Австралия Редакторы, ECI Серия симпозиумов, (2018).https://dc.engconfintl.org/geopolymers/35

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *