زئولیت،معرفی،خواص وکاربردهای

کلمه زئولیت(zeolite) مشتق از دو کلمه یونانی است که با هم به معنای سنگ جوشان می باشد (ریشه یونایی "زین " به معنای جوشیدن و "لیتوس" به معنای سنگ است )و این نام مبتنی بر این واقعیت است که در هنگام حرارت دادن زئولیت ، مقدار زیادی آب، به صورت بخار خارج می شود . زئولیت ها جامدات بلورین با منافذ ریزند، پیوند مولکولهای آب در شبکه این کانی ها ضعیف است و در اثر دما بدون آنکه ساختمان شبکه فرو ریزد، آب خود را از دست می دهند و این عمل به صورت برگشت پذیر انجام می شود.زئولیت ها به صورت شبکه کریستالی شامل اکسیژن و آلومینیوم یا سیلیس هستند که به صورت ساختمانی سه بعدی درآمده اند.

از نظر شیمیدان ها زئولیت ساختمانی است از پلیمر های معدنی که دارای اندامی چهار وجهی است ، ساختمان کلی این چهار وجهی به صورت TO4 است که در آنها ممکن است T یک عنصر سه ظرفیتی مانند Al وB وGa و یا چهار وجهی نظیر Ge و Si و یا پنج ظرفیتی مثل P باشد و کلیه این چهار وجهی ها از طریق اکسیژن مشترک به یکدیگر متصل می شوند .
درواقع زئولیت،آلومینو سیلیکات های بلوری و هیدراته فلزات قلیایی و قلیایی خاکی (عناصر گروه اول ودوم اصلی (IIA,IA ) )بویژه سدیم ؛ کلسیم ، منیزیم ، استرانسیم و باریم هستندکه شبکه ها ی سه بعدی متشکل از چهار وجهی های  [SiO4]4- و[AlO4]4- دارند. این مواد برای نخستین بار در سال 1756 توسط یک معدن شناس سوئدی به نام فردیک کرونستد شناسایی شده اند و زئولیت نام گرفته اند.
 
طبقه بندی زئولیت
زئولیت ها معمولاً به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند. موارد استفاده زئولیت‌های مصنوعی و طبیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی آن‌ها منشا می‌گیرد که خود آن هم به نوبه خود تابعی از ساختمان بلوری و ترکیب شیمیایی زئولیت‌ها است. کاربرد زئولیت های مصنوعی در صنعت بیشتر است. با توجه به درخواست های فزاینده تجاری برای مصرف این نوع زئولیت ها مطالعات بیشماری بر روی آنها در حال انجام است. امـروزه بالغ بر 50 نوع زئولیت طبیعی كشف و 150 نوع زئولیت مصنوعی تولید شده است. با وجود كشف ذخایر عظیمی از انواع كانی های زئولیت طبیعی در جهان هنوز این ماده معدنی ارزشمند نتوانسته است جایگزین زئولیت های مصنوعی شود.
زئولیت های طبیعی
 این مواد در ابتدا به صورت یک جزء فرعی اما به صورت گسترده در حفره های بازالتی شناسایی شدند و استفاده از آنها به این صورت ، در مقیاس های صنعتی عملی سخت و طاقت فرسا بوده است. تشکیل زئولیت ها تنها به ماتریس بازالتی محدود نشده است .بلکه رسوبات متنوعی در چند دهه گذشته شناسایی شده اند ، زئولیت های طبیعی فراوان بوده و بعضی از رسوبات حاوی زئولیت دارای یک فاز زئولیتی خاص با خلوص 90% می باشد . از بین زئولیت‌های طبیعی فقط 9 نوع به مقدار زیاد در طبیعت یافت می‌شوند.خواص فیزیکی و شیمیایی زئولیت‌های طبیعی متفاوت بوده و در بین نمونه‌های مختلف یک نوع خاص از زئولیت نیز تفاوت‌هایی در خواص فیزیکی (اندازه منفذ، اندازه بلور، ظرفیت تبادل یونی و ظرفیت جذبی) و ترکیب شیمیایی وجود دارد. تعدادی از زئولیت‌های طبیعی عبارتند از: Analcime  Chabazite – Clinoptilolite – Erionite – Faujasite –: Ferrierite – Laumontite – Mordenite – Pillipsite – Heulandit
به طوركلی عواملی نظیرساختمان، بافت، تركیب شیمیایی و نیز ارزش اقتصادی زئولیت های طبیعی و فرمهای اصلاح شده، آنها را منابع بالقوهای در زمینه های گوناگون ساخته است كه از جمله آنها می توان به این موارد اشاره كر د: استفاده به عنوان كاتالیست در صنایع نفت و پتروشیمی، صنایع آتش نشانی، صنایع كشاورزی به عنوان حاصل خیز كننده و افزاینده رطوبت خاك، پاكسازی فاضلابهای شهری، صنعتی و هسته ای از آلاینده های مضری نظیرفلزات سنگین و سمی، جذب و واجذب گازها و نظایر آ ن.
 
در مورد شرایط و علل تشکیل زئولیت ها در طبیعت ، نظریه های گوناگونی ارائه شده است که یک نمونه از آنها به شرح زیر است :
الف : زئولیت ها اغلب در لایه های رسوبی ، بعد از تشکیل و دفن رسوبات در اثر واکنش آلومینیم سیلیکات با آب حفره ها ،  در درزها و شکستگی ها تشکیل شده اند .
ب: شیشه های آتشفشانی سیلیسی را می توان مواد اولیه ( آلومینیم سیلیکات ) مورد نیاز برای تشکیل زئولیت ها در  طبیعت دانست.
ج:  تمام کانی های گروه زئولیت که تا به حال در حدود 60 نوع آن شناسایی شده اند ، کانی های ثانوی بوده و از تخریب یا  دگرسانی کانی های اولیه ای نظیر فلدسپات و فلدسپاتوئید ها ،رس ها و در نهایت از ژلهای سیلیکاته ی طبیعی به وجود می آیند.
کلمه زئولیت(zeolite) مشتق از دو کلمه یونانی است که با هم به معنای سنگ جوشان می باشد (ریشه یونایی "زین " به معنای جوشیدن و "لیتوس" به معنای سنگ است )و این نام مبتنی بر این واقعیت است که در هنگام حرارت دادن زئولیت ، مقدار زیادی آب، به صورت بخار خارج می شود
ایران پتاسیل بسیار بالایی در این زمینه دارا می باشد . کانسارهای زئولیت ایران در نواحی دماوند ، سمنان ، کرمان ، گردنه نعل شکن ( جاده ی قم – تهران ) کوه های جنوبی تهران ( کوه مره ) و اطراف حوض سلطان شناسایی شده اند . مساعد ترین نواحی ، جنوب دماوند ، اطراف ورامین ، سمنان در جنوب کوه های طلحه و همچین سر کویر رشم سمنان می باشد.
از نظر صنعتی زئولیت های طبیعی دارای کاربردهای کمی می باشند که دلیل اصلی آن یکنواخت نبودن خواص آنها است .همچنین ساختمان بلورین این زئولیت ها از نظر اندازه ی حفره ها برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مناسب نمی باشند.
زئولیت های طبیعی به طرق مختلف تقسیم شده اند از آن جمله:
الف: تقسیم بندی بر اساس محیط پیدایش ( هیدروترمال، رسوبی، هوازدگی)
ب: تقسیم بندی بر اساس کانی شناسی ( بر مبنای دانسیته شبکه ساختمانی، نوع فضاهای خالی و کانال ها
ج: تقسیم بندی بر اساس خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ( مانند جذب و دفع مایعات و گازها، توانایی تبادل یونی و ..... )
در بین زئولیت های طبیعی تنها 8 نوع به وفور در رسوبات و به میزان اقتصادی یافت می شود که این 8 نوع عبارتند از آنالیسم، شابازیت، کلینوپتیلولایت، اریونیت، هولاندیت، لامونیت، موردنیت و فیلیپیست در این میان کلینوپتیلولایت فراوانترین زئولیت طبیعی است.
 
زئولیت های مصنوعی
زئولیت های مصنوعی مواد شیمیایی ویژه ای با خلوص بالا هستند که دامنه ی کاربرد وسیعی دارند. محققین پیش از سال 1950 جهت تولید زئولیت ها در صدد تشکیل طبیعی و ژئوشیمیایی کانی های شناخته شده بودند و تصور می کردند که تشکیل زئولیت ها مستلزم ایجاد درجه حرارتی در حدود 200 تا 400 درجه سانتیگراد و دهها اتمسفر فشار می باشد .اما در سال 1957 شیمیدان ها موفق شدند زئولیت هایی در دمای پایین(100درجه سانتیگراد) و در مقیاس صنعتی تهیه نمایند.
خصوصیات زئولیت:

خصوصیات اصلی فیزیکی و شیمیایی زئولیت ها مربوط به ترکیب شیمیایی و ساختمان بلورین آنهاست به عبارت دیگر خواص آنها به طبیعت شیمی و فیزیکی آب موجود در ساختمان زئولیت ها و همچنین به نحوه قرار گرفتن آب درون شبکه های مولکولی بستگی دارد.وجود فلزات قلیایی و قلیایی خاکی و وجود فضاهای خالی و مواد معدنی متعدد به هم مرتبط در آنها از دیگر دلایل تنوع خواص زئولیت هاست.همان طور که گفتیم کاربرد زئولیت ها در صنایع محتلف بستگی به خواص فیزیکی و شیمیایی دارد. برخی از این خصوصیات عبارتند از: چگالی، اندازه، شکل، تخلخل و سختی، جذب سطحی و تبادل کاتیونی.



به طور کلی زئولیت ها دارای خصوصیات زیر می باشند:
*میزان آبگیری زیاد
* چگالی کم و حجم خالی زیاد هنگامی که آبگیری می شوند .
* ثبات ساختمان بلوری در هنگام آبگیری
*توانایی تبادل یونی
*وجود کانالهای مولکولی یکنواخت در بلورهای آبگیری شده
* توانایی جذب گازها و بخارها
* خواص کاتالیزوری
*هدایت الکتریکی
وزن مخصوص زئولیت ها کم و حداکثر تا 2/5 و سختی آنها بین 3 تا 5/5 است.
 زئولیت ها در حالت خالص، بی رنگ و یا مات و خاکستری و در صورت داشتن هیدروکسیدهای آهن به رنگ زرد، قهوه ای تا قرمز هستند.زئولیت ها در اثر حرارت کف می کنند و نسبتاً آسان ذوب می شوند. به وسیله اسیدها به ویژه اسید کلریدریک با جداشدن سیلیس، ژله مانند و تجزیه می شوند. مقاومت آنها در مقابل حرارت متغیر می باشد.
 
زئولیتها تركیباتی عمدتا طبیعی، ارزان و در دسترس برای استفاده های مختلف بشمار می آیند. ویژگی هایی نظیر قدرت جذب و دفع یونی و نیز قابلیت جذب آب باعث شده است تا این كانی ها بطور فز آینده ای در كشاورزی و تصفیه آب وفاضلاب كاربرد جدی تری پیدا نماید. اصلاح خواص فیزیكی خاك ها نظیر ذخیره كافی رطوبت و نیز خواص شیمیایی آنها مانند تغییر در ظرفیت تبادل یونی خاك مصارف زئولیت ها را در كشاورزی و افزایش راندمان استفاده از كودهای شیمیایی افزایش داده است.


زئولیت هاهمچنین در جذب و حذ ف آلاینده های محیط زیست ازجمله فلزات سنگین و مضر از آبهای آلوده و فاضلابهای شهری و صنعتی مورد استفاد ه قرارمی گیرند.فاضلابها ممكن است حاوی كاتیونهای عناصر سنگین مانند روی-کادمیوم-مس-آهن-جیوه وآنیونهای مضر چون سیانیدها باشند كه می توانند موجب زیانهای اكولوژیكی و زیست محیطی فراوانی گردند و زئولیت ها نقش اساسی در پالایش این كاتیونها و آنیونها دارند.
در این قسمت در ادامه قسمت قبل به بیان تولید زئولیت ها وخواص عمومی زئولیت ها می پردازیم.
تولید زئولیت ها
تولید زئولیت ها تحت شرایط گرمابی انجام می گیرد. اصطلاح گرمابی در اینجا به معنی تبلور زئولیت ها از محلول آب دار حاوی اجزای شیمیایی لازم است.  پلیمرهای آلومینا سیلیس آبدار با وزن مولکولی کم یعنی Si(OH)4 و Al(OH)3 مونومر هایی هستند که در اثر ترکیب با هم واحدهای ساختاری ثانوی را در فاز محلول به وجود می آورند ، واحدهای ثانوی یا به طور مستقیم به روی هسته یا وجهی از بلور در حال رشد می نشینند  و یا قبل از اتصال به صورت چند وجهی بزرگتر شکل می گیرند ، بسیاری از واحدهای ساختاری از این قبیل ممکن است در محلول شکل بگیرند ، لکن فقط تعداد معدودی از آن ها هستند که با موفقیت به بلور در حال رشد متصل می شوند  .نوع زئولیت به دست آمده توسط شرایط تولید تعیین می شود .از جمله ی این شرایط می توان به غلظت مواد واکنشگر ،pH ، دما و غلظت مواد افزودنی اشاره نمود.
فاکتور های موثر بر فرایند تولید عبارتند از :
1.طبیعت مواد شرکت کننده در واکنش و فرایند آماده سازی آن ها
2.روشی که از طریق آن، مخلوط واکنش آماده می شود و ترکیب کلی اجزای مخلوط پس از آماده شدن
3.همگن بودن یا غیر همگن بودن
4.pH مخلوط

5.زمان ماند در دمای پایین برای ژل ها
6.نطفه بندی ( هسته زایی )
7.اضافه کردن افزودنی های خاص
8.دما و فشار
فاکتور اول نشانگر این هستند که نطفه بندی به وسیله ی متغیر های ترمودینامیکی ای چون ترکیب ، دما یا فشار کنترل نمی شود .بلکه با فاکتورهای حساس محیطی کنترل می گردد. به طور کلی واکنشگر ها عبارتند از : سدیم آلومینات ، سدیم سیلیکات ؛ سیلیسیک اسید ، سدیم هیدروکسید که برای تنظیم pH اضافه می شود . زئولیتها به روش طبیعی دردریاچه‌های (قلیایی نمکی)، سیستم بازآبهای زیرزمینی، خاکهای محیط قلیایی و رسوبات عمیق دریا تشکیل می‌شوند.
خواص عمومی زئولیت ها
ازجمله خواص منحصر به فرد زئولیتها میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
تبادل كاتیونی
این خاصیت به یونهای با اتصال ضعیف در زئولیت مربوط است كه به آسانی با یونهای دیگر جابجا میشوند . زئولیت های مختلف ازنظر تبادل كاتیونی برای كاتیونهای مختلف ترتیب مشخصی دارند. در كلینوپتیولیت، جانشینی ازCs به سویMg  كاهش می یابد:
Cs>Rb>K>NH4>Ba>Sr>Na>Ca>Fe>Al>Mg>Li
در شابازیت، جانشینی ازK به سوی Ca کاهش می یابد:
Ti>Cs>K>Ag>Rb>NH4>Pb>Na=Ba>Sr>Ca>Li
زئولیت برای جداسازی یونهای منیزیم و كلسیم در پاك كننده ها، كود و خاك، غذای حیوانات و نیز برای جداسازی نیتروژن به صورت آمونیاك و فلزات سنگین در كشاورزی آبی،غذای حیوانات خانگی فاضلاب كشاورزی و جداسازی NH3،H2S ،SO2 ،CO2از فضولات جانوری ،گازهای زائد، گازطبیعی شور و آلوده به كار می رود.

فیلتر(غربال) مولكولی
چنانچه زئولیتها در دمای  350 تا 400  درجه سانتیگراد برای چند ساعت حرارت داده شوند، آب موجود در مجاری و فضای كانال مانند آنها آزاد میشود و زئولیتهای بی آب بدست می آیند. قطر فضاهای كانال مانند، مشخص و تابع تركیب شیمیایی، زئولیتها است. قطر این فضاها در زئولیت های پتاسیمدار، سدیم دار و كلسیم دار به ترتیب 4،3 و5 آنگستروم است.موادی كه ابعاد مولكولی آنها كمتر از قطر فضای زئولیت باشد، جذب میشوند و آنهایی كه بزرگتر هستند، دفع خواهند شد.

قابلیت جذ ب سطحی بعضی از زئولیت ها تا 30درصد وزن آنها است . جانشینی كلسیم به جای سدیم به میزان 30 درصد قطر كانال های زئولیت را افزایش می دهد و جانشینی پتاسیم به جای سدیم موجب كاهش قطر كانال می شود. زئولیتها میتوانند مواد سمی یا مواد با فعل و انفعال زیاد را در خود جذب كنند و به این ترتیب استفاده از مواد سمی جذب شده امكان پذیرگشته است. از زئولیتها در پلیمریزه كردن پلیمرها ولاستیكها و همچنین در چاپهای رنگی استفاده می شود.
زئولیتها تركیباتی عمدتا طبیعی، ارزان و در دسترس برای استفاده های مختلف بشمار می آیند. ویژگی هایی نظیر قدرت جذب و دفع یونی و نیز قابلیت جذب آب باعث شده است تا این كانی ها بطور فز آینده ای در كشاورزی و تصفیه آب وفاضلاب كاربرد جدی تری پیدا نماید
جذب و دفع          
كانالهای زئولیت پس از تخلیه آب، برای جذب سایر مولكولهای كوچك آماده میشوند.این مولكولهای كوچك، بی آنكه راهی برای مولكولهای بزرگتر وجود داشته باشد، به سوی داخل جذب میشوند . در روند رقابت در جذب مولكول ها،مولكولهای پلاریزه كه نتیجه فعل و انفعالات الكترواستاتیك، پر شدن چارچوب و یونهای شناور است، بر سایر مولكول ها ترجیح داده میشود. اندازه حفره های مؤثر توسط ابعاد شبكه كنترل میشود. یك زئولیت ممكن است توسط تبادل یونی و نوع جذب تغییر كند. ظرفیت جذب و همچنین ثبات زئولیت، با استخراج یون آلومینیوم از چارچوب آن افزایش می یابد.
یون آلومینیوم خارج شده از این چارچوب جای خود را به یونهای هیدروژن می دهد. در نتیجه، ساختمان بدست آمده شبیه4 (oH)جایگزین شده برای sio4 است .یونهای جذب شده را میتوان با افزایش فشار یا حرارت بیرون كرد یا یونهای دیگر را جانشین آن كرد یا به آن افزود تا جایی كه در اثر حرارت، تخریبی در این فعل وانفعال بوجود نیاید.

جذب آب و برخی تركیبات آلی
قدرت جذب آب زئولیت و از دست دادن آن بدون تخریب ماتریكس میتواند سطح رطوبت را در مناطق كم رطوبت كنترل كند. با تغییر در مقدار رطوبت خاك انرژی گرمایی توده خاك نیز به مقدار قابل ملاحظه ای تغییر می كند. بنابراین نوسانات درجه حرارت در خاكهای مرطوب به مراتب كمتر از خاكهای خشك است. زئولیتها همچنین قادرند حمل كننده بسیاری ازحشره كشها، آفت كشها و قارچ كشها باشند.
جذب انتخابی
جذب و جانشینی یونی در زئولیتها انتخابی است. زئولیتها مولكولهایی را كه دارای گشتاور قطبی دائمی باشند، در بیشترموارد جذب می كنند. شعاع و شكل هندسی مولكول و فضاهای خالی موجود در زئولیتها از عاملهای مهم در جذب وجانشینی به شمار می آیند.
زئولیتهای سدیم دار می توانند  H2o،Co2،So2  و هیدروكربنهایی را كه دست كم دو اتم كربن داشته باشند، جذب كنند همچنین زئولیتهای كلسیم دار می توانند پارافین و الكل را جذب كنند.

زئولیت ها ساختار بلورین مواد جامد ساخته شده از سیلیکون، آلومینیوم و اکسیژن هستندکه چارچوبی را تشکیل می دهند با حفره ها و کانال های داخل ،که در آن کاتیونها، آب و  یا مولکول های کوچک ممکن است اقامت داشته باشد.به آنها اغلب غربال مولکولی نیزمی گویند. بسیاری از آنها به طور طبیعی به عنوان مواد معدنی، و گسترده در بسیاری از نقاط جهان دربرای کمک به برنامه های کاربردی در صنعت و پزشکی استخراج شده اند. دراین قسمت کاربرد زئولیت ها را در کشاورزی وتصفیه آب مطرح می کنیم.

کاربرد زئولیتها دركشاورزی
خصوصیات فیزیکی و شیمیای منحصر به فرد زئولیت‌های طبیعی آن‌ها را در بسیاری از کاربرد‌های کشاورزی و باغبانی سودمند نموده است. تکنولوژی‌های وابسته به زئولیت در کشاورزی و باغبانی شامل آزاد سازی تدریجی کودها، زئوپونیک و اصلاح و بهبود خاک است. این کاربرد‌ها میزان تقاضای زئولیت را در طیف تکنولوژیکی (از کاربرد آن‌ها در کشورهای در حال توسعه گرفته تا کاربرد آن‌ها در سیارات دیگر) افزایش می‌دهد.
بطور كلی سه عامل ساختمان شیمیایی، فراوانی و قابلیت دسترسی و نیز ارزش اقتصادی، زمینه های كاربردی فراوانی را برای زئولیتها فراهم آورده است. با وجود فراوانی و وفور زئولیت طبیعی، در بسیاری از موارد نمی توان با زئولیتهای مصنوعی رقابت نماید و هنور بازار عمده مصرف در انحصار زئولیتهای مصنوعی است.
کاربردهای زئولیت ها در کشاورزی رامی توان به طور کلی به این صورت بیان کرد:
**به عنوان ماده جاذب رطوبت در زراعت
**افزایش دهنده تبادلات کاتیونی و حاصلخیزی
**کنترل بو
**مواد افزودنی خوراک دام
**گلخانه، گلخانه
** پرورش گل
** سبزیجات
**درخت و درختچه Transplanting
**اصلاح خاک چمن
** محوطه سازی
**احداث جنگل (سازمان جنگلها، مزارع درخت)
**کاربرد در سیستم های آبکشت
**تصفیه آمونیاک استخر ماهی و آبزیان
برخی از زئولیتها پس از انجام تبادل یونی با كاتیونهای مغذی و اساسی مورد نیاز گیاهان مانند پتاسیم و آمونیم میتوانند به عنوان حاصلخیز كننده های یونی به خاك افزوده شوند. یونهای مغذی موجود به تدریج از درون فاز زئولیت رها می شوند و در دسترس گیاهان قرار میگیرند. افزون بر یونهای مغذی اصلی از این راه میتوان یونهای مورد نیاز گیاهان نظیر آهن، مس، منگنز و روی را نیز در دسترس گیاهان گذاشت.

بكارگیری زئولیتهای ناخالص به جهت كاهش هزینه و قیمت امكان پذیر است. زئولیتها همچنین می توانند به عنوان رقیق كننده به كودهااضافه شده و در بهبود شرایط فیزیكی و نگهداری رطوبت خاك مؤثر واقع شوند.
زئولیتها از راه واكنشهای تبادل یونی ویا از شیوه های تركیبی واكنشهای تبادل یونی و واكنشهای انحلال كانیها، مواد حاصلخیز كننده را به كندی و به تدریج دردسترس گیاهان می گذارند. زئولیتی مانند كلینوپتیلولیت می تواند به عنوان ماده ای برای رها سازی آهسته مواد عمل كند تا میزان عرضه در كودهای پرفشار آمونیكی را كاهش دهد، چرا كه عرضه زیاد این كودها می تواند برای محصولات كشاورزی سمی بوده و ریشه آنها را بسوزاند. از طرف دیگر هدر رفتن آن را در اثر زهكشی آب باران كم می كند از راه تبادل كلینوپتیلولیت اشباع ازپتاسیم، می توان پتاسیم و به كمك كلینوپتیلولیت اشباع ازNH4 ،نیتروژن را در دسترس گیاهان گذاشت.
خصوصیات فیزیکی و شیمیای منحصر به فرد زئولیت‌های طبیعی آن‌ها را در بسیاری از کاربرد‌های کشاورزی و باغبانی سودمند نموده است. تکنولوژی‌های وابسته به زئولیت در کشاورزی و باغبانی شامل آزاد سازی تدریجی کودها، زئوپونیک و اصلاح و بهبود خاک است
 به تازگی، مشخص شده است كه مخلوط كلینوپتیلولیت اشباع ازNH4 ؛ با سنگ فسفاته( آپاتیت) به طور همزمان و به صورت تدریجی  Nو   Pراآزاد می سازد و به خاك اضافه می كند. توانایی جذب آب توسط زئولیت جالب و مهیج است.زئولیتها تا 70 درصد وزنی خودشان آب جذب می كنند و بدون اینكه وضعیت خاك بهم بخورد یا غرقات شود، رطوبت خاك را حفظ می كنند.
 برای كشت و پرورش گیاهان 25% زئولیت به خاك كشاورزی اضافه می شود. بدین منظورتقریباً 5/1سانتیمتر زئولیت بر روی خاك پاشیده میشود و با شنكش یا كج بیل و یا هر وسیله دیگری آن را با خاك مخلوط می كنند.
در تجاربی دیگر مشخص شده است كه افزودن 10درصد زئولیت به خاك كشاورزی، به حاصلخیزی خاك، تهویه و جذب آب در خاك منجر می شود. این امر سبزی پایدار، سلامتی و استحكام گیاهان را به دنبال خواهد داشت. هزینهای كه برای اضافه كردن زئولیت به خاك صرف می شود با افزایش محصول گیاهان جبران خواهد شد.
چنانچه كودهای شیمیایی یا مواد حاصلخیز كننده به نسبت 50 با زئولیت مخلوط شده و به وسیله كودپاش در زمینهای كشاورزی پراكنده شوند، به بهبود تهویه هوای خاك و حاصلخیزی خاك كمكی شایان توجه می شود زیرا زئولیتها مواد حاصلخیزكننده حل شده در آب را در ساختار غربالی خود جای می دهند و از بیرون رفتن آن از خاك جلوگیری میكنند ومجدداً به تدریج در دسترس خاك می گذارند.
 زئوپونیك به تازگی به عنوان فرآیندی مهم در علم تولید غلات، مدیریت خاك و پرورش گلها مورد توجه قرار گرفته است. این اصطلاح برای توصیف كشت گیاهان در خاك مصنوعی دربردارنده زئولیت، ورمیكولیت و تورب( زغال سنگ نارس) استفاده می شود.
مطلوب‌ترین سیستم‌های زئوپونیک، آن‌هایی هستند که خصوصیات جالب توجه زئولیتی (شامل ساختمان سخت و متخلخل، چگالی حجم متوسط، زهکشی خوب، قابلیت تبادل کاتیونی بالا و ثبات شیمیایی در برابر تغییرات pH) را دارا باشند و تغذیه متعادل گیاه را برای چرخه‌های تولید بدون اضافه نمودن کود‌ها تامین نمایند. سیستم‌های زئوپونیکی با دارا بودن این خصوصیات می‌توانند در بخش‌های عظیم تجاری و فروشگاه‌های مصرف کننده، به عنوان واسطه‌های رشد گیاه مورد توجه قرار بگیرند. زئولیت‌ها می‌توانند ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) خاک و رطوبت را افزایش دهند و هدایت آب را توسعه بخشند. همچنین میزان محصولات را در زمین‌های اسیدی افزایش داده و میزان جذب عناصر سنگین و مضر مانند مس، کادمیوم، سرب و روی توسط گیاه، در خاک‌های آلوده را کاهش دهند. وسعت تاثیر این خصوصیات بستگی به مقدار زئولیت اضافه شده دارد. اگر قرار باشد زئولیت‌های تجاری برای مصارف کشاورزی و باغبانی توسعه یابند، بهتر است در تکنولوژی استفاده از آن‌ها در رابطه با هر محصول گیاهی به خصوص تجدید نظر به عمل آید تا بتوانند نیاز‌های ویژه محصولات را تامین نمایند.

كاربرد زئولیتها در تصفیه آب
یكی دیگر از مصارف زئولیتها، كاهش سختی آبهای آشامیدنی و صنعتی است. مقدار آبی که زئولیت‌ها می‌توانند تصفیه کنند، وابسته به منبع زئولیت و ابزاری است که آنها استفاده می‌کنند. در مورد زئولیت‌های زغال‌سنگ، محتوای کربن این ماده به طور قابل توجهی سطح مخصوص و در نتیجه ظرفیت جذب زئولیت را تحت تأثیر قرار می‌دهند.یكی از روشهای كاستن درجه سختی آب،عوض كردن یونها و متداولترین آن روش پرموتیت است كه در آن آب سخت را از صافیهای سربسته تحت فشار می گذرانند. در این صافیها، ذرات رزین از سیلیكات آلومینیم آبدار یعنی زئولیت بصورت طبیعی خود و یا به صورت مصنوعی(پرموتیت) تشكیل می شوند.

بسته به درجه سختی آبی كه تصفیه می شود، زئولیتها پس از مدتی خاصیت خود را از دست می دهند. در این صورت بایستی برای ادامه كار مطابق روابط زیر:
                                                             Na2(Zeolite) + CaCl2 = Ca(Zeolite) + 2Nacl
                                                          Mg (Zeolite) + 2 NaCl = Na2 (Zeolite) + MgCl2
با جریان آب نمك غلیظ سیلیكات كلسیم و منیزیم بدست آمده در صافی را دوباره به زئولیت كارآمد و احیاء شده تبدیل كرد. از این گونه صافیها اكنون در تصفیه خانه آب آشامیدنی شهر كرمان استفاده می شود. به جای پرموتیت می توان از تركیبات دیگر نظیر وفاتیت (Wofatite) و لواتیت (Lewatite) ا ستفاده كرد.
زئولیت‌های طبیعی در مکزیک و مجارستان، آرسنیک را از منابع آب آشامیدنی تا حد مورد پذیرش سازمان بهداشت جهانی کاهش می‌دهند. زئولیت‌های ساخته شده از زغال‌سنگ می‌توانند گستره‌ای از فلزات سنگین شامل سرب، مس، روی، کادمیم، نیکل و نقره را از آب آلوده جذب کنند. همچنین می‌توانند تحت شرایط خاصی کروم، آرسنیک و جیوه را جذب کنند. ظرفیت جذب زئولیت‌ها متأثیر از چند عامل؛ ترکیبشان، PH آب و غلظت انواع آلودگی‌هاست. به عنوان مثال تأثیرات PH آب بر روی سطح باردار شده منفی و یا مثبت زئولیت قابل ذکر است. همچنین با توجه جذب آسان سرب و مس در زغال‌سنگ، غلظت بالای این مواد، مقدار کادمیم و نیکل حذف شده را کاهش می‌دهد. ترکیبات زئولیت- نقره AgIoN، بازدهی را در مقابل میکروارگانیسم‌ها که شامل باکتری‌ها و کپک‌هاست، ارتقا می‌دهند.
 

ادامه نوشته