Цеолит для очистки воды: что это такое и где он применяется – характеристики минерала, свойства и сфера применения

Уделим внимание естественному и вполне эффективному сорбенту, помогающему повысить качество жидкости, употребляемой в пищевых целях. Подробно рассмотрим цеолит: что это такое, применение, характеристики, полезные свойства, особенности – пройдемся по всем важным моментам его использования, чтобы вы понимали, насколько он актуален.

Немного забегая вперед, отметим, что к сегодняшнему дню его научились синтезировать, выращивая кристаллы нужной, то есть геометрически правильной формы – со структурой в виде тетраэдра и полостями одинаковых размеров, заполненные молекулами H2O и катионами щелочноземельных металлов. Учитывая его огромную актуальность, искусственное получение стало настоящей находкой и позволило начать комплексные разработки широкой группы лекарственных препаратов и всевозможных очистительных средств.

Цеолит природный: что это такое

Это минерал, а, точнее, их группа – каркасные алюмосиликаты, происхождение которых осадочно-вулканическое. По сути, является затвердевшей минерально-лавовой смесью, кристаллизовавшейся после попадания в соленую воду, морскую или океаническую.

Если составлять его внешнее описание, то в виде агломерата он похож на очень плотную глину, но белую или бесцветную, с перламутровым или стеклянным блеском. Реже он коричневато-красный, с зелено-синими вкраплениями.

Его химический состав таков:

• кремний – 75%;
• алюминий – 11-15%;
• вода – 9-10%;
• остальные элементы – 1-2%.

Именно последние, несмотря на свою малую долю и определяют тип, а значит и название минерала. Благодаря им выделяют гейландит, эрионит, филлипсит, ломонит, феррьерит и, наиболее важные для современной науки, морденит и клиноптилолит.

Отдельно скажем о синтезированном цеолите: искусственным путем сегодня можно получить около 150 его разновидностей. Разница между ними – в размере пор и компонентах. У каждого из них есть основной металл, который записывается первым, и решетка определенной структуры (наиболее актуальные – А и Х). Поэтому можно часто встретить названия вроде NaX или CaA.

Также есть высококремнеземные алюмосиликаты, считающиеся особенно ценными за счет совершенно уникальных каталитических и адсорбционных показателей. Лучший и наиболее дорогой тип – ZSM.

Разновидности

В зависимости от происхождения цеолиты бывают:

• природные;
• искусственные.

В зависимости от строения структуры различают минералы:

• изометрические (наиболее распространенные);
• волокнистые;
• пластинчатые.

В зависимости от химического состава различают до 50 разновидностей цеолита. Самые распространенные из них:

• морденит;
• натролит;
• феррьерит;
• гейландит;
• ломонтит;
• сколецит;
• клиноптилолит;
• эрионит;
• филлилаит.

Как обнаружили камень

Еще в XVIII веке его открыл Аксель Кронстедт: шведский химик ставил эксперименты по нагреванию стильбита и заметил, что поверхность опытных образцов начала вздуваться и пузыриться. Заинтересовавшись, ученый эмпирическим путем нашел и другие алюмосиликаты со схожими свойствами. Их семейство и получило имя «цеолиты», составленное из двух древнегреческих слов: «кипеть» – «zeo» и «камень» – «lithos».

После чего более 150 лет находка имела исключительно теоретическую ценность, потому что исследовали не знали, как с толком использовать ее на практике. Ситуация изменилась в начале XX века, когда за счет высокой поглотительной способности камня стали удалять тяжелые металлы, масла и нитраты из нефтепродуктов. Позже сорбирующий эффект взяли на вооружение при очистке питьевых жидкостей.

Новый виток популярности обеспечило такое печальное событие, как авария на Чернобыльской АЭС. Ученые под руководством Богатова Василия Ивановича разработали простое, но действенное средство борьбы с лучевой болезнью: они смешали порошок цеолита с водой и поили этим раствором ликвидаторов. Позже на основе этой «болтушки» сделали препарат «Литовит», который отлично выводил радиоактивные стронций и цезий из организма.

Параллельно с этим сокирнит использовали в бассейне Днепра и Припяти для обеззараживания стоков, а также внедряли в растение- и овощеводство – «подкармливали» им подрастающие семена с целью улучшения их всхожести. Начались эксперименты даже в области косметологии – сорбент пригодился для вытяжки вредных веществ из кожи лица и тела, с ним принялись делать безопасные для здоровья человека маски. И, конечно, фильтрация потока, забираемого из центральной системы водоснабжения – это классика использования данных алюмосиликатов.

Стоимость

У цеолита широкий ценовой диапазон. Самыми дешевыми являются искусственные образцы, используемые в промышленности. Их стоимость стартует от 0,6 $ за 1 кг. Необработанные камни природного происхождения можно приобрести по 9-10 $ за 1 кг. Приблизительно столько же будет стоить и украшение с этим минералом, обрамленное в ювелирный сплав.

Природные цеолиты коллекционного качества стоят в пределах 9-11 $ за 1 экземпляр. Цена необычных крупных экземпляров стартует от 20 $ за 1шт и выше.

Чем хорош цеолит: свойства минерала

За счет уникальной каркасной структуры, рыхловатой, но прочной, и особого химического состава он обладает следующими характеристиками, полезными и важными:

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

• Впечатляющая адсорбция – его кристаллическая решетка надежно связывает самые разные негативные вещества, от радиоактивных и тяжелых металлов до нитратов и токсинов.
• Активный ионный обмен – он вбирает частицы среды (в нашем случае H2O) и отдает ей минералы благодаря своей пористости.
• Катализ – он значительно ускоряет протекающие химические реакции, что особенно актуально в нефтепереработке.
• Эффект молекулярного сита – размеры внутренних плоскостей и даже пор различных типов камней строго индивидуальны. Подобрав тот или иной из них, можно отсеять или поглотить только нужные вещества, допустим, исключительно стронций или цезий, а остальные компоненты пропустить дальше фильтра.

Полезные свойства для лечения

Различные виды цеолитов уже давно и успешно применяются сразу в нескольких отраслях медицины. Например, из него делают средства, помогающие при расстройствах ЖКТ и пищевых отравлениях. В косметологии на его основе изготавливают омолаживающие маски, скрабы от целлюлита, лечебные грязи.

В общем случае он:

• активизирует кровообращение;
• нормализует работу желудочно-кишечного тракта;
• укрепляет мышцы сердца и сосуды, способствуя избавлению от тахикардии, ишемии, брадикардии;
• выводит яды из организма, а также снижает то негативное влияние, которое уже могли причинить вредные вещества.

Проходить курсы приема содержащих цеолит препаратов могут и здоровые люди – для профилактики, ведь при систематическом употреблении минерал:

• благотворно влияет на нервную систему;
• повышает иммунитет;
• нормализует кислотность;
• удаляет токсины и нитраты, поступившие с пищей, питьем, воздухом;
• поддерживает баланс микроэлементов, что позволяет предупреждать целый ряд болезней.

Отсюда и прилив энергии, сил и бодрости, и улучшение самочувствия.

Вкусовые свойства воды после цеолита

Помимо тяжелых металлов и вредных радионуклидов, камень помогает убрать из H2O грибки, бактерии, и органические загрязнения, а значит и нормализовать ее органолептику. После такой обработки уходит неприятный запах, пропадает кислинка и горечь, возможно, чуть-чуть повышается щелочной уровень, но употреблять такую жидкость или что-то готовить с ее использованием становится гораздо приятнее, и главное, безопаснее для здоровья.

Лечебное воздействие

Цеолит благоприятно воздействует на организм. Он обладает антиоксидантным свойством, что позитивно сказывается на иммунной системе. Минерал выводит из организма такие тяжелые металлы, как свинец, кадмий и ртуть, снимает интоксикацию, вызванную отравлением алкоголем и наркотическими веществами.

Людям, страдающим диабетом, цеолит рекомендуется употреблять для ускорения заживления ран. Маски, скрапы и грязевые ванны с этим минералом способствуют омоложению кожи, устранению целлюлита.

Цеолит полезен при проблемах с пищеварительным трактом. Он нормализует кислотность желудка, помогает при вздутии живота и диарее.

Этот минерал также используют в борьбе с онкологическими заболеваниями. Он помогает снизить побочные эффекты химиотерапии и облучения.

Места добычи

Алюмосиликаты находят по всей планете, но в наибольших количествах они встречаются на Урале. Если говорить о России, то также ими богата Кемеровская область, ну и на землях Красноярского края их тоже много.

Если же говорить о мире в целом, то внушительные запасы «кипящих камней» есть у стран, на территории которых наблюдалась вулканическая активность, то есть у Японии и Исландии, у целого ряда африканских государств.

Интересно, что залегает порода, как правило, не очень глубоко, и в одной и той же жиле можно найти сразу несколько типов камня. Это обусловлено тем, что застывшая и образовавшая их лавовая смесь была неоднородной по своему химическому составу.

Открытие, которое 200 лет считалось бесполезным

В 1756 году шведский академик А. Ф. Констедт, посвятивший всю свою жизнь минералогии, стал свидетелем интересного явления. Во время нагревания стильбита, на его поверхности образовались мелкие пузыри, он, как будто, начал закипать. Как позже было выяснено, такой реакции сопутствовало высвобождение H2O. Минералов, дающих такую реакцию, было выявлено несколько, все они получили название Цеолит. К сожалению, в то время «кипящим» камням не нашли никакого применения. Открытие осталось, практически, незаметным. О нем вспомнили только спустя два века. Выяснилось, что цеолиты могут служить отличными фильтрами для очистки воды от солей. Этот недорогой минерал стали применять в очищении вод для промышленных нужд.

Где используется цеолит природный: применение минерала

Он более чем актуален и востребован не только в своем натуральном, но и в синтезированном виде – сразу в нескольких ключевых сферах современности, и каждую из них мы рассмотрим прямо сейчас.

Промышленность

Алюмосиликаты активно используют в следующих ее областях:

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

• Строительство – добавляют в бетонные смеси для их упрочнения, а также для убыстрения их застывания.
• Добыча нефти и переработка получившихся продуктов – измельченный камень выступает в роли присадки, удаляющей серные компоненты и препятствующей обезвоживанию и обессоливанию. Также считается эффективным катализатором при перегонке.
• В химической отрасли они входят в состав минеральных удобрений, повышают срок хранения сырья, предотвращают слеживаемость сыпучих материалов, упрочняют гранулированные вещества. Они же – экологически безопасная альтернатива фосфатам в моющих средствах, в частности, в стиральных порошках.
• ЖКХ – с их помощью очищают сточные и питьевые воды, попутно делая их мягче.

Отдельного внимания заслуживают синтетические цеолиты: применение в промышленности технических их разновидностей особенно актуально при производстве резиновых, пластмассовых, кожаных, клееных изделий, тары, упаковок.

Сельское хозяйство

В растениеводстве он востребован сразу в нескольких качествах:

• как обогатитель – марганцем, магнием, кобальтом, железом и прочими микроэлементами;
• как упрочнитель, препятствующий разрушению и продлевающий срок хранения удобрений;
• как ускоритель роста СХ-культур, повышающий урожайность, предотвращающий поглощение вредных веществ из почвы, защищающий от болезней.

В животноводстве измельченный камень является важной составляющей кормов и дает им важный заряд минералов, а также не позволяет им плесневеть. Плюс, он способствует лучшему усвоению питательных компонентов, благодаря чему тот же крупный рогатый скот активнее размножается и быстрее набирает полезный вес.

Сорбционные свойства алюмосиликатов используют при изготовлении подстилок, на которых впоследствии спят животные и птицы; готовые изделия эффективнее поглощают запахи и влагу.

Препараты на основе «кипящих» камней также засыпают и заливают в рукотворные водоемы, чтобы эти средства уничтожали вирусы, бактерии, посторонние микроорганизмы в прудах и озерах, создавая тем самым благоприятную среду для разведения рыбы.

Охрана окружающей среды

Природный минерал цеолит поможет сохранить приемлемую экологическую обстановку (и минимизировать вредный эффект) при возникновении следующих опасных ситуаций:

• масштабный разлив нефти, мазута и подобных им химических веществ;
• выброс аммиака, метана, угарного и других газов;
• загрязнение почвы и бассейнов с жидкостью радионуклидами и/или тяжелыми металлами;
• попадание токсинов в водоемы, колодцы, скважины.

Решение домашних или бытовых проблем

Различные виды камня применяются в следующих случаях:

• очистка и умягчение H2O, подаваемой по трубопроводам жилых домов и офисов – измельченные алюмосиликаты являются составляющей засыпки фильтра;
• насыщение почвы кислородом для ускорения роста посаженных в нее цветов и растений;
• поглощение дыма и запаха табака, каменная крошка также эффективно нейтрализует неприятный застоявшийся воздух или стойкие кухонные ароматы;
• впитывание влаги в смесях и наполнителях для кошачьего туалета;
• предотвращение плесени в ванной, в холодильнике, чулане и других местах хранения овощей – для этого хватит небольшого тканевого мешочка, заполненного измельченным сорбентом;
• очистка аквариумов – замедление цветения, поглощение отходов жизнедеятельности рыб, ракообразных, моллюсков, водорослей;
• высушивание и освежение обуви – внутрь ботинка, кеда или сапога нужно положить пакетик с сыпучим минералом.

Основные характеристики

Цветовая палитра невзрачного минерала крайне скудна и находится между полупрозрачным белым и бледно-розовым. Бежевые, грязно-серые оттенки, молочные – все они могут окрашивать полезный самоцвет. Интенсивность и характер цвета зависят от химических примесей в химической формуле камня. Общая формула представлена в виде алюмосиликатов, молекулы воды и химические примеси в виде щелочей, оксидов.

Интересно! Открытие минерала приходится на 1756 год. Однако в то время это открытие не было оценено по достоинству и новый самоцвет, обладающий «взрывными» свойствами был вскоре забыт. Забвение продлилось около 200 лет, и закончилось в тот момент, когда остро встал вопрос о новых способах очистки питьевой воды. Тогда ученые выяснили, что цеолит является прекрасным адсорбирующим камнем и очищает воду без изменения вкусовых качеств. С этих пор начинается эпоха невзрачного минерала.

Химический состав цеолита таков: в основании лежит силикат SiO2, к которому присоединяется оксид алюминия, катион с положительной валентностью (калий, кальций, натрий, барий и т.д.) и молекулы воды. Таким образом, очистительная функция цеолита определяется связывающими свойствами этих самых катионов, которые подобно губке «впитывают» содержащиеся в питьевой воде нечистоты.

Минерал цеолит довольно хрупкий и легко поддается механическим воздействиям. По общей измерительной шкале твердости минералов (шкала Мооса) минерал имеет 4-5 единиц, что характеризует его как хрупкий самоцвет. Плотность низкая (менее 2 гр. на см3), однако цеолиты с бариевыми катионами обладают повышенной плотностью (до 2,7 гр. на см3). Представлен в виде кристаллической «щетки», обладает глянцевым блеском и полупрозрачной или прозрачной структурой. Цветовая палитра, как говорилось выше, многообразна в диапазоне бледных оттенков цветов.

Как в истории использовали цеолит для воды

Проанализировав уже имеющуюся информацию, выделим основные вехи:

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

1. После аварии на ЧАЭС его разводили и пили для уменьшения вреда от лучевой болезни.
2. В 90е года ХХ века через его двухметровую насыпь стали пропускать стоки для их обеззараживания.
3. В нулевые, уже оценив его эффект, из него сделали загрузку для фильтров, устраняющую соединения сероводорода, метана, аммиака, но сохраняющую белки, витамины, аминокислоты, безвредную и полезную органику со сложной структурой.

Ну и с XVIII века он являлся настоящей находкой для народной медицины. «Кипящие камни» погружали в жидкость, отстаивали ее, считая, что она становится целебной, и в чем-то были правы, ведь ее питье укрепляло организм.

Пирамиды

Пирамиды используют для нейтрализации геопатогенных зон. Это могут природные источники, например, геологические разломы или высохшие русла рек, а могут быть рукотворные — линии электропередач и другие источники электромагнитного излучения. Если человек оказывается в такой зоне, то его состояние резко ухудшается: появляется бессонница, напряжение, появляются боли. Цеолит снимает эти симптомы, принимая на себя дурную энергетику. В бытовых условиях пирамиду ставят рядом с электроприборами: компьютером, телевизором, холодильником. Раз в месяц пирамиду необходимо чистить — прожаривать на солнце, держать в лунном свете или мыть в проточной воде. Это снимет отрицательный заряд. Симптомы энергетического напряжения можно снимать прямым контактом с пирамидой. При головной боли её прикладывают ко лбу, при болезнях сердца прикладывают к груди, при боли в спине пирамиду подогревают и легко массируют больное место, при судорогах вершиной пирамиды делают укол. При кожных заболеваниях и варикозе применяют цеолитовые ванночки.

Цеолит для очистки воды сегодня

Сейчас главным образом используются именно искусственные камни – их включают в установки в качестве акцепторов и доноров электронов. За счет своей кристаллической структуры и «губчатого» эффекта впитывания они:

• Забирают из жидкости тяжелые металлы, радиоактивные элементы, фенолы, вирусы, нитраты, аммиак, аммоний, пестициды, органические загрязнения.
• Снижают концентрацию хлорид- и фторид-ионов, убирают соли жесткости, способствуют умягчению.

Естественно, алюмосиликат конкретного типа, например, клиноптилолит, не может удалять все вышеперечисленное, ведь у его ячеек определенная геометрия, а значит они задерживают только частицы соответствующих размеров. Поэтому одна загрузка «от всего» – это, к сожалению, лишь уловка маркетологов.

Противопоказания и побочные эффекты

В первую неделю приема препарата может наблюдаться головокружение и легкое чувство тошноты. Такие эффекты считаются нормальной реакцией организма на детоксикацию.

Цеолит имеет ряд противопоказаний к применению:

• беременность;
• период лактации;
• дети до 18 лет;
• индивидуальная непереносимость;
• язва желудка и 12-перстной кишки в стадии обострения.

Цеолит является эффективным природным средством для очистки организма от токсинов, процессов брожения и гниения. Если у вас остались вопросы или имеются результаты по использованию минерала в качестве детоксиканта, пишите об этом в комментариях ниже.

Фильтр для воды на основе минерала

Для чего нужен цеолит — натуральный или синтетический? Он будет более практичным наполнителем очистительной установки, чем, скажем, популярный кварцевый песок. Потому что результат он дает сравнительно быстрее и при этом требует меньшего количества жидкости на промывку.

Также он подходит для эффективного удаления нежелательных примесей как из проточной, так и из стоячей H2O. Засыпаемый в виде гранул или порошка, он полностью восстанавливает естественные органолептические показатели, то есть нормальный запах и вкус, убирая горечь и/или неприятный «серный» аромат.

Лучше слов говорит статистика; так, уловитель с загрузкой из правильно подобранной каменной крошки способен понизить уровень:

• хлора – до 65%;
• алюминия – до 44%;
• меди – до 78%;
• фенола – до 83%;
• железа – до 85%;
• свинца – до 94%.

Искусственное получение

Промышленный синтез цеолитов осуществляется при относительно невысоких температурах (до 200 °С) и давлении насыщенных паров воды в щелочной среде (pH 14) из высокореакционного материала. Изменение свойств природных цеолитов производится путем их обработки различными кислотами, щелочами и солями. Так, кислотная обработка клиноптилолита может привести к его деалюминированию без разрушения каркаса, сопровождающемуся расширением входных окон, благодаря чему повышается адсорбция к парам воды и бензола.