10 Poin Penting yang Harus Anda Tahu Tentang Zeolit

Zeolit ​​ditemukan awalnya pada tahun 1756 oleh ahli mineral Swedia Baron Alex Frederick Cronstedt. Dalam hal struktur kimia, zeolit ​​​​adalah bahan kristal berpori mikro yang mengandung silikon, aluminium, dan oksigen dalam kerangkanya dan kation yang didasarkan pada jaringan tiga dimensi AlO4 dan SiO4 tetrahedra yang membentang tak terbatas yang dihubungkan satu sama lain dengan berbagi oksigen ke dari struktur zeolit ​​yang beragam.

Rasio atom silikon dan aluminium dalam kerangka ion zeolit ​​mengontrol banyak sifat penting zeolit ​​seperti, stabilitas, aktivitas katalitik kapasitas adsorpsi, dan keasaman.

Zeolit ​​Alam

Zeolit ​​(stilbite) ditemukan di alam 250 tahun yang lalu. Sekitar 40 jenis zeolit ​​alam telah diketahui. Sebagian besar zeolit ​​alam ini, menunjukkan rasio Si/Al yang rendah dan karenanya sejumlah besar ion alkali ekstra-kerangka seperti Na+, K+, Ca2+. Zeolit ​​alam (atau mineral zeolit) seperti erionite, chabazite, clinoptilolite, faujasite, mordenite ditemukan pada batuan basaltik dan vulkanik.

Zeolit Sintesis

Sintesis zeolit ​​merupakan bidang penelitian yang aktif karena zeolit ​​dengan mikropori seragam penting dalam banyak proses industri dalam katalisis, adsorpsi dan pemisahan dan menemukan aplikasi baru dalam elektronik, magnet, sensor kimia, obat-obatan, dll.

Sejak karya perintis oleh Barrer dan Milton pada tahun 1940-an, telah terjadi banyak kemajuan selama 60 tahun terakhir dalam sintesis zeolit. Sejumlah besar zeolit ​​dengan topologi kerangka baru, komposisi, dan sifat telah berhasil disiapkan melalui upaya sintetik lanjutan.

Sampai saat ini, ribuan bahan zeolit ​​telah disiapkan, yang sesuai dengan 174 jenis struktur zeolit ​​(masing-masing diberi kode tiga huruf oleh Komisi Struktur Asosiasi Zeolit ​​Internasional).

Selain itu, peningkatan besar telah dicapai dalam sintesis zeolit ​​​​dalam beberapa tahun terakhir, khususnya, sintesis bahan zeolit ​​​​berbasis silika dengan pori-pori ekstra besar dan sistem saluran yang saling berhubungan, dan kontrol yang tepat dari ukuran dan morfologi kristal zeolit.

Semua perkembangan ini, pada kenyataannya, dikaitkan dengan inovasi dalam strategi sintetik serta pemahaman tentang proses kristalisasi zeolit. Aktivitas penelitian yang intens dalam sintesis zeolit ​​ditunjukkan oleh semakin banyak literatur, termasuk artikel ulasan dan buku.

Lapisan Zeolit

Membran zeolit ​​membentuk cabang terbaru dari membran anorganik. Zeolit ​​​​adalah silikat kristal berpori dengan struktur kristalografi kompleks yang memunculkan pori-pori berukuran molekul tertentu. Mereka dapat memiliki berbagai komposisi dengan beberapa atom silikon digantikan oleh kation lain. Kation juga bertanggung jawab atas sifat katalitik bahan ini.

Zeolit ​​biasanya dibuat dengan perlakuan hidrotermal dari larutan sintesis kaustik yang mengandung sumber silika dan zat pengatur struktur yang sesuai sebagai ion tetrapropilamonium (TPA). Tahap kalsinasi diperlukan untuk membakar TPA, dan membebaskan pori-pori zeolit.

Lapisan zeolit ​​​​dapat dibuat dengan cara yang sama, dengan merendam pendukung berlapis-lapis dalam larutan sintesis zeolit ​​​​dalam autoklaf dan memperlakukan seluruh hidrotermal. Kalsinasi selanjutnya membuka pori-pori zeolit. Pemrosesan ini mengarah pada pembentukan dan pertumbuhan kristal zeolit ​​​​pada permukaan pendukung, dan oleh karena itu disebut kristalisasi langsung in situ.

Pendekatan alternatif dan yang lebih baru adalah proses dua langkah bernama pembibitan dan pertumbuhan sekunder. Pertama, beberapa biji kristal zeolit ​​diendapkan pada sistem pendukung, dan keseluruhan selanjutnya diperlakukan sama seperti dalam kasus kristalisasi langsung. Dalam kedua kasus, lapisan membran zeolit ​​yang terbentuk selalu polikristalin, sehingga menimbulkan pori-pori interkristalin yang umumnya agak lebih besar dari pori-pori zeolit ​​intrakristalin.

Deposisi beberapa lapisan umumnya diperlukan untuk mencapai membran berkualitas tinggi dengan sifat penyaringan molekuler. Pada jalur kristalisasi langsung, lapisan zeolit ​​diinfiltrasi dalam penyangga; pada jalur penyemaian dan pertumbuhan sekunder, lapisan zeolit ​​merupakan lapisan atas tipis di atas penyangga.

Dalam kasus terakhir, permeabilitas membran akhir lebih tinggi, dan orientasi spesifik dari kristal zeolit ​​dapat diperoleh. Jalur baru yang menjanjikan dalam sintesis membran zeolit ​​adalah penggunaan pemanasan gelombang mikro dalam proses penyemaian dan pertumbuhan sekunder.

Pendukung alumina multilayer sering digunakan untuk sintesis membran zeolit. Namun, pencucian kimia alumina terjadi pada media kaustik yang umumnya digunakan untuk sintesis zeolit. Akibatnya, sifat mekanik penyangga berubah, serta komposisi membran akhir. Penyangga baja tahan karat juga berhasil dilapisi dengan lapisan zeolit.

Sampai saat ini, MFI (baik silikalit dan ZSM-5) dan zeolit ​​A (juga disebut Na A atau LTA) telah dilaporkan berhasil diproduksi, dan saat ini juga tersedia secara komersial. Di laboratorium, bagaimanapun, membran telah dibuat dari berbagai jenis zeolit.

Struktur Zeolit

Struktur zeolit ​​tersusun dari TO4 tetrahedra. Kerangka atom T umumnya mengacu pada Si atau Al. Tetrahedra tetangga dihubungkan di sudutnya melalui atom oksigen umum yang membentuk molekul anorganik dengan kerangka tiga dimensi.

Unit bangunan struktural zeolit ​​terdiri dari unit bangunan primer (PBU) dan unit bangunan sekunder (SBU). Struktur zeolit ​​terdiri dari kation Si (𝑆𝑖4+) dan kation Al (𝐴𝑙3+) yang berdinding empat oksigen (𝑂2−). Unit utama terdiri dari TO4 tetrahedra membentuk kerangka tiga dimensi.

Muatan negatif adalah hasil pertukaran Si untuk kation Al, yang kemudian dikompensasi oleh kation ekstra-kerangka seperti +. Beberapa representasi dari unit bangunan utama zeolit ​​telah diusulkan oleh para peneliti untuk tetrahedron. Gambar berikut menunjukkan satuan utama (dasar) kerangka zeolit.

Satuan bangunan sekunder dapat dibentuk dengan menyatukan kelompok-kelompok Satuan Bangunan Utama (PBU). Cincin adalah contoh paling sederhana dari unit bangunan sekunder zeolit. Semua tetrahedra dapat membentuk cincin yang membangun struktur zeolit. Struktur tersebut dapat menyediakan sistem pori internal yang terdiri dari rongga-rongga mirip sangkar terpadu dengan ukuran dan volume yang berbeda; atau dapat menyediakan sistem saluran yang seragam.

Ukuran cincin pori zeolit ​​yang khas dapat bervariasi antara kecil, sedang dan besar tergantung pada bukaan pori dan rentang diameter. Pori-pori delapan cincin dengan diameter antara 3,5-4,5A telah diklasifikasikan sebagai zeolit ​​berpori kecil. Zeolit ​​berpori sedang memiliki sepuluh cincin dengan diameter antara 4,5-6,0A dan zeolit ​​berpori besar memiliki dua belas cincin dengan diameter antara 6,0-8Å.

Sifat Pertukaran Ion

Zeolit ​​Pertukaran ion adalah salah satu sifat yang paling signifikan dalam zeolit. Setiap jenis zeolit ​​memiliki batas pertukaran ion. Secara umum, kapasitas tukar ion adalah jumlah total ion yang diambil per gram penukar ion dalam kondisi tertentu.

Pertukaran ion yang terjadi pada zeolit ​​disebabkan oleh lemahnya ikatan kation (alkali dan basa) yang sering disebut kation tertukar, pada struktur zeolit. Kation ikatan ringan ini siap untuk bertukar ketika zeolit ​​berinteraksi dengan larutan yang mengandung ion jenuh. Reaksi pertukaran antara zeolit ​​​​dan larutan ionik digambarkan sebagai:

𝒁𝒆𝒐𝒍𝒊𝒕𝒆𝑴𝒛+𝑪𝑨𝑻 + 𝑺𝒐𝒍𝒖𝒕𝒊𝒐𝒏𝑴𝒔+ → 𝒁𝒆𝒐𝒍𝒊𝒕𝒆𝑴𝒔+ + 𝑺𝒐𝒍𝒖𝒕𝒊𝒐𝒏𝑴𝒛+𝑪𝑨𝑻

Dimana, Mz+CAT adalah kation yang dapat ditukar dalam zeolit ​​Z Ms+CAT adalah ion jenuh dalam larutan.

Kerangka zeolit ​​terdiri dari SiO4 dan AlO4 tetrahedra, yang dihubungkan satu sama lain oleh atom oksigen yang sama. Zeolit ​​​​membawa muatan listrik negatif karena adanya aluminium dalam kerangka. Muatan ini diimbangi dengan adanya kation alkali dan alkali tanah dalam saluran kerangka zeolit; ion-ion ini berperilaku sebagai ion lawan dan dapat siap untuk pertukaran kation.

Pertukaran ion merupakan salah satu metode yang digunakan dalam memodifikasi sifat adsorpsi dan katalitik zeolit. Selain itu, air limbah industri dan kota biasanya diolah, dengan menghilangkan zat beracun dan logam berat, melalui metode pertukaran ion.

Rasio Silika/Alumina

Jumlah Si dan Al dalam kerangka zeolit ​​dapat bervariasi pada rentang yang luas tergantung pada sifat kondisi sintesis. Variasi rasio Si/Al dapat mengubah sifat zeolit. Misalnya, ketika rasio Si/Al dari kerangka meningkat, stabilitas hidrotermal serta hidrofobisitas meningkat.

Zeolit ​​​​Silika Rendah

Zeolit ​​jenis ini memiliki kandungan aluminium yang tinggi pada rangkanya. Rasio molar zeolit ​​silika rendah adalah Si/Al 1. Contoh zeolit ​​silika rendah adalah zeolit ​​tipe A dan X yang ditemukan oleh Milton dan Breck di Union Carbide pada tahun 1959. Zeolit ​​dengan rasio Si/Al yang rendah mengandung jumlah tempat tukar kation yang tinggi sehingga memiliki kapasitas tukar kation yang paling tinggi.

Salah satu zeolit ​​yang paling umum digunakan dalam aplikasi industri adalah zeolit ​​A. Telah digunakan sebagai pelembut dalam deterjen, pengeringan gas, dan pemisahan hidrokarbon linier dan bercabang.

Silika Sedang

Zeolit ​​​​Rasio molar zeolit ​​silika menengah adalah Si/Al 1,5–3. Contoh zeolit ​​silika intermediet adalah tipe Y demikian; memiliki stabilitas asam dan termal yang lebih baik daripada zeolit ​​tipe A karena adanya [Si --- O --- Si] lebih dari [Si --- O --- Al] dalam kerangka . Jenis lain dari zeolit ​​silika menengah adalah mordenit yang memiliki rasio molar Si/Al 5 [61].

Zeolit ​​​​Silika Tinggi

Zeolit ​​dengan rasio molar Si/Al 10–∞ disebut rasio silika tinggi. Zeolit ​​​​jenis ini memiliki kandungan Al yang sangat rendah dalam kerangka yang membuatnya lebih stabil secara termal dan meningkatkan sifat katalitik.

Salah satu contoh zeolit ​​silika tinggi yang baik adalah ZSM-5. Perubahan komposisi Si atau Al dalam zeolit ​​dapat mengontrol sifat-sifat seperti stabilitas termal, kapasitas pertukaran ion, keasaman, dan polaritas kimia permukaan, yang dapat melayani berbagai aplikasi industri.

Tipe Mordenit

Zeolit ​​​​Dalam karya ini mordenit telah digunakan untuk memodifikasi lapisan pengikatan elektroda anoda karena sifat hidrofiliknya yang menyukai molekul air dalam campuran biner air/alkohol dan sifat fisiknya seperti penyaringan molekul.

Mordenit adalah zeolit ​​​​dengan pori-pori 12 cincin sekitar 6,5 × 7,0 sepanjang arah. Secara teknis mordenit dianggap sebagai zeolit ​​satu dimensi dengan pori-pori besar. Oleh karena itu, molekul dapat diangkut dengan mordenit dalam satu arah (sumbu c).

Karena keterbatasan dimensi aliran, proses difusi pada mordenit lebih lambat dibandingkan dengan jenis zeolit ​​multidimensi. Selanjutnya, zeolit ​​berpori satu dimensi memiliki kecenderungan penyumbatan pori (fouling) di dalam saluran yang dapat memblokir akses ke satu mikropori dengan menghalangi pori-pori di dekat pintu masuknya.

Mordenit digunakan sebagai komponen katalis untuk meningkatkan angka oktan bensin. Ini adalah katalis yang sangat penting, digunakan dalam adsorpsi, dan dianggap sebagai bahan pemisahan yang baik; itu banyak digunakan dalam industri penyulingan minyak bumi dan petrokimia.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

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

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

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

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

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

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

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

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

 

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

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

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

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