الزيوليت

الزيوليت ثروة جيولوجية لاتستغل . قيمتها بقيمة التبن ( الثمن البخس ) , والصناعات القائمة عليها بقيمة التبر ( الذهب )
تقديم :
الزيوليت هو نوع من الثروات الفلزية الطبيعية الاقتصادية المفيدة والهامة . وتركيبته الكيميائية سيليكات الألمنيوم المائية Aluminum Silicate المتبلورة للقلويات والمعادن القلوية الأرضية . ويمكننا تمثيل الصيغة العامة للزيوليت بـ : [ M2nO .Al2O3. X SiO2.Y H2O ] ، حيث M عبارة عن شاردة قلوية من الصوديوم Na⁺، والبوتاسيوم K⁺، والمغنزيوم Mg⁺⁺، وتكون الرابطة التكافئية ضعيفة في البنية البلورية . وهذا ما يفسر خاصية التبادل الشاردي وفقد واسترجاع الماء .

يتصف خام الزيوليت بالخصائص التالية :
1. درجة إماهة عالية .
2. كثافة منخفضة , وفراغ كبير الحجم , وثبات البنية البلورية , وخاصة عند نزع الماء منه .
3. ادمصاص وامتزاز الغازات والأبخرة .
4. خاصة التبادل الشاردي .
5. الخصائص المحفزة ( الوسيطة ) .
6. وتعتبر التصفية الجزئية خاصة أساسية للزيوليت ، لأنها تدخل في البنية الداخلية لهذا الخام .
7 – التبادل الشاردي : وهو استبدال الأيونات الموجبة الموجودة داخل الزيوليت بأيونات موجبة أخرى ذات تكافؤ مختلف عن طريق التبادل مع محلول مائي للملح الذائب . أو عن طريق التبادل مع المركبات الغازية . هو عملية مهمة ، لأنها تسمح له بإظهار خصائصه ( التحفيز والامتصاص )

أهم منتجي الزيوليت الطبيعي :
آ – في العالم :
الولايات المتحدة الأمريكية – كندا – كوبا – جنوب إفريقيا – روسيا – هنغاريا – بلغاريا – إنكلترا – إيطاليا – اليابان – الصين . حيث يبلغ الإنتاج العالم السنوي للزيوليت الطبيعي بحدود 4 مليون طن ،
ب – أما في الوطن العربي :
يوجد الزيوليت في شمال شرق الأردن .
وفي السعودية يتواجد في السهل الساحلي للبحر الأحمر 100 كم شرق جدة .
ويتواجد في اليمن : في منطقة إب
وفي سورية : توجد عدة مواقع هامة ، لخام الزيوليت الطبيعي : في المنطقة الجنوبية الشرقية من سورية في : ( منطقة جبل السيس ، منطقة أم أذن وتل نجار، رقعة سبع بيار , منطقة المكيحلات ) ، وفي منطقة القسطل ( البسيط ) وتل أحمر( السويداء ) . وأغلب الزيوليت السوري هو زيوليت البوتاسيوم
وكل أنواع الزيوليت ذات تعدين سطحي ( منجم مفتوح ) . ويستخلص الزيوليت من طحن ونخل الطف الحامل للزيوليت ثم وضعه بالاستهلاك مباشرة .
والزيوليت خفيف الوزن ، وهو هش ، ذو دبغة صفراء أو خضراء فاتحة ً أو مظهر حواري .

استعمالات الزيوليت :
الخصائص المتنوعة للزيوليت جعلته يملك أهمية كبيرة , وقد تم تصنيفه بجدارة صديق البيئة واستعمالاته الكبيرة في مجالات عدة أكدت قيمته في السوق العالمية . ومن بين استعمالاته :

أولا – في الزراعة وتربية الحيوانات :
1 – يستعمل الزيوليت لمعالجة التربة ؛ وذلك لقدرته على تحرير البوتاسيوم من مركباته ، وكذلك يساعد على تحرير النتروجين في التربة من المركبات النيتروجينية ويغنيها بالازوت ليستفيد منها النبات ويرجع ذلك لقدرته على التبادل الشاردي .
2 – إضافة إلى هذا خاصية الزيوليت المتمثلة في امتصاص وفقد الماء التي تجعله يمتص الماء الزائد من التربة من ثم وببطء يعمل على تزويد النبات به ؛ و بذلك يمنع تعفن الجذور ويقلل من الجفاف ، كما يساعد النبات على التكيف مع البيئة الجافة أو الرطبة إذ يحافظ على مستوى ثابت للرطوبة.
3 – يستعمل الزيوليت مع كمية من السماد الكيميائي وهذا يؤدي إلى الحصول على فائدتين :
الأولى : يؤدي إلى طول فترة فعالية هذه الأسمدة.
الثانية : يبقى السماد مع الزيوليت في الطبقة العليا من التربة فيستفيد منها النبات دون ضياع , كما أن استعمال الزيوليت في البيوت البلاستيكية مع السماد الطبيعي يؤدي إلى نضح المحصول قبل وقته بحوالي أسبوعين وبزيادة الإنتاج.
4 – استصلاح الأراضي المالحة : تخسر الأراضي الزراعة سنوياً مساحات هامة ، بسبب التملح كما في سورية , خاصة في مناطق وادي الفرات ، والجزيرة ، بسبب وجود الجص والانهدريت , ويمكن أن تساهم خامات الزيوليت في تخفيف ملوحة التربة .
5 – السيطرة على الروائح : يتجلى دور الزيوليت في مثل هذه التطبيقات في حظائر تربية الحيوانات : قطط , كلاب , أغنام , ماعز , بقر , خيول , ويستند إلى الخواص الهامة للتبادل والانتخاب الشاردي ، حيث يسيطر على غازات النشادر وثاني أوكسيد الكربون والرطوبة .

ثانياً – في الصناعة :
1 – يستخدم كعامل مساعد في عملية تكسير الهيدروكربونات الثقيلة الموجودة في النفط الخام وتنقية الغاز الطبيعي في آبار ومصافي النفط : بنزع وفصل بعض الغازات مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت .
2 – صناعة المنظفات الكيميائية ( مساحيق الغسيل ومعجون التنظيف )
3 – صناعة الزجاج , وصناعة الاطارات المطاطية . صناعة الاجهزة الالكترونية , وصناعة الخزف والبورسلين .
4 – انتاج الكحول الإيثيلي المطلق ( الخالي من الماء ) . حيث من المعروف أن الكحول الإيتيلي يشكل مع الماء مزيجاً أيزوتروبياً ’ لذلك مهما حاولنا بالتقطير لرفع نسبة الكحول , لا يمكن أن نصل لنسبة أعلى من 95.5 % , ولكن لو أضفنا لهذا الكحول الزيوليت الجاف اللامائي , لإمتص الزيوليت الماء دون الكحول وارتفعت نسبة الكحول بذلك إلى 100 % .
5 – في تطرية ( إزالة قساوة ) المياه العالية القساوة : لتصبح صالحة للشرب أو الصناعة حيث يعمل على استبدال عنصري الكالسيوم والمغنزيوم المسببين للقساوة بعنصر الصوديوم الموجود في صيغته .
ومن المعروف أن البحرية الامريكية تعطي لجنودها عبوات معدنية أو بلاستيكية معبأة بمادة زيوليت الفضة , يستعملها الجندي في الحلات الطارئة لتحويل مياه البحر المالحة إلى مياه صالحة للشرب , كما في المعادلة التمثيلية التالية :
زيوليت الفضة (صلب) + محلول كلور الصوديوم (ماء البحر) =
زيوليت الصوديوم ( صلب) + كلور الفضة ( راسب صلب) + ماء صالح للشرب خال من الملح