Sifat Kimia dan Aplikasi Biologis Zeolit ​​Alam Klinoptilolit

Zeolit ​​​​memiliki sifat fisik dan kimia yang unik dan luar biasa. Karakteristik ini membuat mereka sangat berguna dalam berbagai aplikasi termasuk agronomi, ekologi, manufaktur tertentu, proses industri, obat-obatan, dan kosmetik. Baru-baru ini, aplikasi bahan zeolit ​​alam spesifik, klinoptilolit, telah didokumentasikan dalam kedokteran hewan dan manusia. Selanjutnya, pasar produk berbasis klinoptilolit untuk penggunaan in vivo terus berkembang.

Asal Muasal Zeolit Alami

Nama 'zeolit' berasal dari kata Yunani 'zeo' (mendidih) dan 'litos' (batu). Nomenklatur dan klasifikasi bahan zeolit ​​saat ini telah disediakan oleh Komisi Struktur Asosiasi Zeolit ​​Internasional yang mengidentifikasi setiap bahan berdasarkan kerangkanya dengan kode mnemonik tiga huruf; misalnya, klinoptilolit zeolit ​​alam dilambangkan sebagai HEU.

Menurut asalnya, zeolit ​​​​dapat berupa bahan alami atau sintetis (Molecular Sieve). Mereka adalah mineral aluminosilikat dengan kerangka anionik kaku yang mengandung saluran dan rongga yang terdefinisi dengan baik. Rongga ini mengandung kation logam, yang dapat dipertukarkan, atau mereka juga dapat menampung molekul tamu netral yang juga dapat dihilangkan dan diganti.

Sebagian besar zeolit ​​alam berasal dari gunung berapi dan memiliki rumus umum, M2/n:Al2O3:xSiO2:yH2O, dimana M adalah singkatan dari extra-framework cation. Struktur mineral didasarkan pada AlO4 dan SiO4 tetrahedra, yang dapat berbagi 1, 2, atau 3 atom oksigen, sehingga ada berbagai kemungkinan struktur karena jaringan diperluas dalam tiga dimensi.

Struktur Zeolit Alami

Fitur struktural yang unik ini adalah dasar untuk struktur mikro mereka yang terkenal. Berdasarkan ukuran pori dan sifat penyerapan, zeolit ​​​​adalah salah satu penukar kation anorganik yang paling penting dan digunakan dalam aplikasi industri untuk pengolahan air dan air limbah, katalisis, limbah nuklir, pertanian, aditif pakan ternak, dan dalam aplikasi biokimia.

Keragaman aplikasi zeolit ​​memang merupakan konsekuensi dari struktur berporinya: pori-pori membentuk saluran dan rongga bermuatan negatif, yang ditempati oleh alkali bermuatan positif, dan alkali tanah monovalen (yaitu, Na+, K+), dan divalen (yaitu, Ca2+) ion, gugus OH atau molekul H2O, yang dapat dengan mudah ditukar oleh molekul dan kation lain dari lingkungan.

Skema struktur klinoptilolit yang disederhanakan: tetrahedra SiO4 yang terkait dan pori-pori dengan kation logam yang tersedia untuk pertukaran ion dengan kation lingkungan (misalnya, sesium, Cs+) yang akibatnya terperangkap ke dalam pori-pori klinoptilolit.

Karena klinoptilolit alami hadir dengan kation yang dimuat sebelumnya (misalnya, kalsium, Ca2+), pertukaran ion dapat terjadi tergantung pada kapasitas pertukaran ion dan afinitas kation material, serta pada sifat fisik lingkungan sekitarnya. 

Dalam contoh sederhana, Cs+ masuk ke dalam pori-pori zeolit ​​alih-alih dengan Ca2. Hal ini logis, bahwa rasio Si/Al akhir dalam zeolit ​​​​menentukan kapasitas tukar ion dan daya tarik kation yang datang untuk berada di dalam pori-pori dan saluran.

Selain kation logam dan air yang berada dalam rongga dan pori-pori zeolit, molekul dan gugus kationik lain juga dapat diakomodasi, seperti misalnya ion amonia, dan nitrat, yang semuanya terikat pada zeolit ​​yang berbeda pada tingkat afinitas yang berbeda (Gaikwad dan Warade, 2014).

Sebagai contoh, penyelarasan selektivitas pertukaran kation klinoptilolit zeolit ​​telah diberikan sebagai Ba2+> Cu2+, Zn2+> Cd2+, Sr2+> Co2+ oleh Blanchard et al. (1984), seperti Pb2+> Cd2+> Cs+> Cu2+> Co2+> Cr3+> Zn2+> Ni2+> Hg2+ oleh Zamzow et al. (1990), atau sebagai Co2+> Cu2+> Zn2+> Mn2+ oleh Erdem et al. (2004).

Susunan Mineral Zeolit

Susunan mineral zeolit ​​yang paling banyak ditemukan di alam adalah tufa yang mengandung klinoptilolit dan mordenit, dimana kandungan zeolit ​​klinoptilolit dan mordenitnya tinggi (80% ke atas). Ini mungkin muncul dengan smektit tanah liat phyllosilicate aluminium (bentonit) dan fase yang menyertainya hadir dalam persentase yang lebih rendah kristobalit, kalsit, feldspar, dan kuarsa.

Namun, jenis zeolit ​​lainnya (misalnya, phillipsite, chabazite) dan mineral lempung dapat mendominasi kumpulan mineral tufa, dan sifat bahan tersebut dapat bervariasi dalam arti luas sehubungan dengan kandungan mineral akhir.

Zeolit ​​yang diuji secara luas yang cocok untuk aplikasi medis in vivo adalah tuf klinoptilolit tetapi tuf mordenit juga dipelajari. Sejauh ini kata 'zeolit' telah digunakan dalam literatur untuk berbagai jenis zeolit, tufa, dan lempung.

Misalnya, bahan klinoptilolit dan lempung dapat digunakan untuk reaksi pertukaran ion. Namun, sifat struktural dan profil toksikologinya mungkin berbeda. Struktur mineral lempung, misalnya, tersusun dalam lapisan (lembaran), sedangkan klinoptilolit memiliki tetrahedra yang tersusun sedemikian rupa sehingga membentuk ruang pori dalam jumlah besar dalam kristal.

Misalnya, struktur kaolinit dapat berubah selama proses pertukaran ion karena perpindahan ion H+ atau karena pembengkakan struktur sebagai akibat dari penyerapan kation Pb, Zn, atau Cd, yang berlawanan dengan keteguhan klinoptilolit selama proses pertukaran ion.

Klinoptilolit memiliki kesamaan struktural yang tinggi dengan zeolit ​​heulandit (mereka isostruktural) dan dibedakan dari helaundit oleh rasio silikon terhadap aluminium yang lebih tinggi dibandingkan dengan silikon, di mana Si / Al > 4.0 dan (Na + K) > (Ca + Sr + Ba).

Perilaku termal klinoptilolit dan heulandit juga berbeda. Struktur klinoptilolit masih belum hancur setelah 12 jam pemanasan pada 750 °C, sedangkan struktur heulandit hancur setelah 12 jam pada 450 °C. Stabilitas struktural ini merupakan elemen penting untuk aplikasi in vivo.

Misalnya, bahan sintetis yang dikenal sebagai Zeolit ​​A, digunakan secara luas untuk pertukaran ion dalam proses industri, memiliki komposisi kerangka dengan kandungan Al yang tinggi dan rasio molar Si/Al hampir 1. Ini memang kandungan aluminium setinggi mungkin. dalam kerangka alumosilikat tetrahedral.

Dalam Zeolit ​​A, kerangka Al diseimbangkan dengan jumlah maksimum situs pertukaran kation; memiliki kandungan kation yang tinggi dan kapasitas tukar yang unggul. Namun, tidak sesuai untuk aplikasi in vivo karena, mirip dengan zeolit ​​silika rendah lainnya, zeolit ​​A tidak stabil dalam asam. Sebaliknya, zeolit ​​dengan kandungan silika yang lebih tinggi, seperti klinoptilolit, stabil dalam asam.

Studi Tunjukkan Hasil Positif Klinoptilolit Untuk Aplikasi Biologis

Studi yang dilakukan dalam dekade terakhir menunjukkan potensi tinggi klinoptilolit dalam beragam aplikasi medis in vitro dan in vivo. Sejumlah besar efek medis klinoptilolit positif yang terdokumentasi dikaitkan dengan sifat bahan dasar klinoptilolit, khususnya, dengan pertukaran ion yang dapat dibalik dan kapasitas adsorpsi.

Karakteristik klinoptilolit sentral ini terkait dengan eliminasi agen toksik, yang dapat dilihat sebagai pendukung 'homeostasis tubuh', dapat dimanfaatkan secara luas dalam sejumlah aplikasi medis. Misalnya, afinitas tinggi klinoptilolit terhadap amonia terbukti dalam sistem yang berbeda untuk eliminasi amonia dari air.

Inilah sebabnya mengapa klinoptilolit telah banyak digunakan selama bertahun-tahun dalam industri ternak sebagai aditif untuk pakan ternak, atau untuk menghilangkan amonia dalam kotoran hewan. 

Afinitas amonia ini juga merupakan fitur menarik untuk aplikasi medis pada manusia. Misalnya, peran merugikan dari produk akhir fermentasi protein, seperti amonia, telah diakui pada mikrobiota kolon dan kesehatan epitel, khususnya pada masa hidup dan fungsi kolonosit.

Produksi amonia yang berlebihan, tetapi juga produk gas lainnya, termasuk CO2 dan H2S, dapat terjadi sebagai akibat dari diet kaya protein atau diet yang tidak seimbang, atau pada beragam patogen di mana terjadi fermentasi protein yang berlebihan, termasuk sindrom iritasi usus, kolitis ulserativa, dan karsinogenesis kolorektal.

Studi lain tentang sifat detoksifikasi bahan klinoptilolit in vivo dilakukan sejauh ini terutama dilakukan pada hewan dan mereka memberikan bukti kuat pada pengurangan efek selama paparan racun yang berbeda pada suplementasi klinoptilolit.

Misalnya, konsumsi air yang berkepanjangan dengan peningkatan kadar nitrat oleh sapi perah diketahui mengganggu metabolisme protein dan pemanfaatan glukosa. Pada sapi-sapi ini, pemberian diet klinoptilolit mengurangi beban nitrat ke tubuh dan mengurangi efek sistemik negatif nitrat.

Demikian pula, campuran makanan yang mengandung 3% produk berbasis klinoptilolit menunjukkan peningkatan ekskresi nitrogen dalam tinja dan penurunan ekskresi nitrogen dalam urin pada babi yang sedang tumbuh. Yang penting, tidak ada efek pada nilai retensi protein yang diamati dan deposisi protein tidak diubah.

Selain itu, klinoptilolit yang dimasukkan ke dalam makanan mungkin efektif dalam memerangi mikotoksin melalui penyerapan langsung. Afinitas terhadap aflatoksin, zearalenon, okratoksin, dan toksin T2 terbukti secara in vitro dengan adanya asam amino dan vitamin, di mana yang terakhir tidak diserap oleh bahan klinoptilolit.

Spesifisitas untuk aflatoksin M1 juga ditunjukkan secara in vivo, dan pemberian diet klinoptilolit, terutama bahan dengan ukuran partikel terkecil pada tingkat 200 g per sapi per hari, efektif mengurangi konsentrasi aflatoksin M1 susu pada sapi perah.

Distributor Zeolit Alam Klinoptilolit Untuk Aplikasi Biologis

​Sebagai kesimpulan, ternyata zeolit tidak hanya digunakan di dalam industri air seperti filter air tetapi juga dalam beragam industri lainnya seperti kosmetik dan obat-obatan (farmasi). Ini karena kandungan di dalam zeolit yang sangat bagus untuk dikombinasikan dengan beragam material dan teknologi lain untuk menghasilkan produk tertentu yang diinginkan.

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)               

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.