Les zéolithes

Définition des zéolites

Propriétés des zéolites

Synthèse des zéolites

Mécanismes de formation des Zéolites

Synthèse des zéolites A

Synthèse des zéolites A à partir de la Kaolinite

Les zéolithes sont des aluminosilicates hydratés cristallisés constitués de tétraèdres SiO4 et AlO4 liés entre eux par les atomes d'oxygène.

Ces liaisons doivent respecter la règle de Loëwenstein - à savoir qu’un même oxygène ne peut être lié à deux atomes d’aluminium.  

La formule générale des zéolithes s'écrit de la façon suivante :

Mx/n(AlO2)x.(SiO2)y.mH2O

M : est le cation qui assure l'électroneutralité de l'ensemble, ce sont généralement des cations mono (M+) ou divalents (M2+) ( comme Na+, K+ or Ca2+ …). En solution, ceux-ci sont potentiellement échangeables par d'autres cations monovalents, divalents voire trivalents. 

n: charge de ce cation M

m: nombre de molécules d’eau de cristallisation.

Actuellement près de deux cents zéolithes sont connues dont 48 naturelles.

ADSORPTION DES GAZ : due à leur surface spécifique élevée (20 à 800 m²/g), à des effets de surface hydrophobe-hydrophile et à leur structure. 

TAMIS MOLÉCULAIRE: séparent sélectivement des mélanges gazeux ou liquides

ADSORPTION / DÉSORPTION DE L'EAU: due à leur capacité d'adsorption de l’eau pouvant atteindre jusqu'à 30% en poids et ce, sans aucune variation de leur volume. La régénération a lieu en éliminant l'eau par des effets de pression et/ou de température. 

ADSORPTION DES COMPOSES ORGANIQUES ET MINÉRAUX: le traitement d'effluents chargés en pesticides, en organo-chlorés, ou encore en hydrocarbures.

CATALYSE: employées en pétrochimie, elles permettent d'effectuer de nombreuses réactions de réduction, d'oxydation ou acido-basiques.

STOCKAGE ET RESTITUTION D'ÉNERGIE: Dans le cas des zéolithes, l'adsorption d'eau s'accompagne d'une libération de chaleur. Cette propriété permet de faire du chaud et du froid selon le principe de la pompe à chaleur. 

CAPACITÉ D'ÉCHANGE CATIONIQUE: l'élimination de cations ou la maîtrise de leur concentration dans les eaux potables et usées, dans l'aquaculture, l'agriculture …

EXEMPLE: Agit comme adoucisseur d’eau en échangeant les ions Ca++ et Mg++de l’eau contre les ions Na+ de la zéolite. C’est ainsi que la zéolite peut être employée comme adjuvant dans la formulation des détergents à la place des polyphosphates nocifs (STPP)

Synthèse par voie hydrothermale

HISTORIQUE:

Synthèse de la lévynite (1862)

Reproduction

...