Zeólita, o mineral com passado, presente e futuro

A zeólita (do grego zeo, pedras; lithos, fervem), possui como característica o borbulhamento quando imersos em água e teve seus estudos iniciados na Suécia, pelo barão Cronstedt, em 1756.


Zeólita, o mineral com passado, presente e futuroA zeólita (do grego zeo, pedras; lithos, fervem), possui como característica o borbulhamento quando imersos em água e teve seus estudos iniciados na Suécia, pelo barão Cronstedt, em 1756. É um mineral que possui origem sedimentar vulcânica, onde o magma se solidifica de forma intrusiva no interior da Terra, com a formação de agrupamentos de rochas.
A exposição das diferentes condições de intempéries naturais, como chuva, ventos, umidade, variação brusca de temperatura, etc. desgasta as rochas, com a formação de particulados depositados em uma depressão ou planície, dando configuração à diferentes tipos de zeólita naturais, que são minerais presentes na estrutura da Terra.
Atualmente, a zeólita ao redor do mundo é explorada por 36 países, com produção entre 2,5 a 3 milhões de toneladas, sendo China, Coreia, Japão, EUA e Cuba os principais produtores. No Brasil, a Indústria Celta Brasil, empresa de comercialização de produtos tecnológicos e ecológicos, busca aliar o uso da tecnologia do uso de zeólitas em harmonia com a natureza, desenvolvendo-
se nos mais diversos segmentos de mercado de potencial utilização como tratamento de água, detergentes e nutrição animal.
As amostras de rochas zeolíticas têm composição em mais de 75% dos minerais do tipo clinoptilolita, modernita (principalmente) e em sua menor quantidade quartzo e feldespato (textura lisa e bem polida).
A zeolita do tipo clinoptilolita, nos seus resultados de composição, têm elevado grau de conteúdo de silício e alumínio próprios de um alumino – silicato, com uma relação SiO2/Al2O3 de aproximadamente 5,15 e quanto maior esse relação SiO2/Al2O3 representar, maior será sua CTC. Essa relação SiO2/Al2O3 é típica de zeólitas com alto conteúdo de silício, que permite afirmar que a concentração zeolítica apresenta alta estabilidade térmica.
A eficiência da troca catiônica, que mede em quantidades equivalentes de um cátion que pode ser retida por meio de intercâmbio iônico por uma massa de zeólita é diretamente relacionada com quantidade de Al presente na rede zeolítica em sua composição. A CTC da clinoptilolita é 2,53 meq/g e a modernita 2,76 meq/g. E um peso molecular de aproximadamente 59,35 g/mol e 32,65 g/mol que são referenciais para o cálculo da capacidade de intercâmbio catiônico.
Os silicatos têm por estrutura cristalina tetraedros de ligação química parte iônica parte covalente, com carga Si4+ distribuída igualmente entre os quatro oxigênios vizinhos. Assim, cada O2+ pode se ligar a outro silício e participar de outro tetraedro, com os oxigênios situados nos vértices dos tetraedros. Nos espaços vazios das redes residem os cátions, que equilibram a carga negativa da estrutura zeolítica. Essa estrutura contém cavidades na forma de canais e cujos espaços são suficientemente grandes para permitir a passagem de determinados compostos, sendo ocupados usualmente por moléculas de H2O e cátions, que são comumente trocáveis.
A zeólita é amplamente utilizada em tratamento de efluentes com teor de metais pesados e apresenta mais de uma propriedade química como característica. Têm elevada área superficial e volume de poros, por possuírem estrutura cristalina tridimensional infinita, com cavidades que podem ser ocupados por íons e moléculas de água com grande liberdade de movimento. Estas têm por função fazer o intercâmbio catiônico ou desidratação reversível da rede. A água não afeta a estabilidade estrutural e pode ser eliminada, pois a zeólita opera como uma "esponja" ou peneira molecular.
Possuem também intercâmbio de íons, adsorção, desidratação e reidratação, elevada porosidade, microporosidade e também poder de absorver água e amônia, que são propriedades em função da estrutura de cristal de cada espécie.
A zeólita permite filtração em toda área e é necessária a troca do meio filtrante quando houver saturação, mas em estudos é garantida uma maior vida útil da zeólita em comparação à areia em substituição à filtração.
A utilização de zeólita natural tem sido confirmada como prática importante em controle ambiental de resíduos industriais, conforme verificado onde o concentrado, mesmo sem nenhum tratamento, tem a capacidade de levar com significativa eficiência traços de metais pesados em solução.
Os resultados presentes em aplicações confirmam a potenciabilidade das amostras de material zeolítico, considerando a utilização a baixo custo quando comparadas a outros processos tradicionais.

 

Leituras recomendadas:
• DUARTE , A. C. P.; MESQUITA, L. M. S.; Middea, A. Caracterización tecnológica de Zeolitas. Centro de Tecnologia Mineral, Informe técnico concebido para Minera Formas, julho 2012.
• SHINZATO, M. C. Zeólitas Naturais - origem, propriedades e aplicações. Palestra CEATEC.

 

Rubem Cavalcanti
Indústrias Celta Brasil Ltda
www.celtabrasil.com.br
Tel.: (11) 4615 7788

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