الزيولايت

الزيوليت
الفلز الطبيعي صديق للصحة والبيئة


القلائل من الناس من يعرفون الزيوليت أو سمعوا به، فالزيوليت فلز طبيعي، وهو نوع من الثروات الطبيعية المفيدة والهامة .
وهو عبارة عن سيليكات الألمنيوم المائية المتبلورة للقلويات والمعادن القلوية الأرضية والتي تشكل أكثر من 40 نوعاً، ولقد استعمل الطف الزيوليتي منذ ألفي عام كحجر مائي بالزراعة، وأول من اكتشفه العالم السويدي بارون اكسيل فريدريك عام 1756م .


يتشكل الزيوليت في بيئات جيولوجية تتراوح ما بين أعماق المحيط إلى المياه الضحلة في البحيرات الصحراوية، ويرتبط الزيوليت ارتباطا ً وثيقا ً بالطف البركاني , أي بالاندفاعات البركانية الطفية في هذه البيئات المائية . وتقاس حجوم بللورات الزيوليت بأجزاء الميللميتر، وللزيوليت في الطبيعة ثلاثة أشكال:
- الزيوليت المالىء للشقوق والعروق وفجوات الصخور البركانية من جرّاء النشاط الهيدروتيرمالي اللاحق .
- الزيوليت الحر : المتشـــــــكل بدرجــــــــــــات حرارة عالية إما مغماتي (من أعماق الأرض) أو استحالي (تحول تماسي) أو توضعات هيدروتيرمالية أولية , أو المتشكل تحت ظروف قرب سطح الأرض، أو الناتج عن توضعات المياه الجوفية الخلالية، أو الناتج عن التجوية، أو رسوبيات البحيرات الملحية القلوية .
- الزيوليت المتشكل بالحرارة المنخفضة، وهو نوعان:
أ – زيوليت البيئة البحرية .
ب – زيوليت المتشكل عند فوهات البراكين (السيس).
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 جدا ً أو ذو مظهر حواري.
ويصنف الزيوليت ضمن سبع مجموعات، ولكن التجاري منه هو : الكلينو بتيلولايت – شابازايت – مورد نتايت وبعض الشركات تستثمر نوعا ً رابعا ً هو الفيليبسايت

خصائص الزيوليت
للزيوليت خصائص فيزيائية هامة منها :
- امتصاص الماء ( إماهة عالية ) – امتصاص الغازات والأبخرة – التبادل الشاردي – نزع الماء – الناقلية الحرارية ... ألخ . ولهذه الخصائص تطبيقات بيئية وصناعية وزراعية واقتصادية مذهلة ندرج فيما يلي أهمها:
1- معالجة الفضلات والشوارد الذرية: للزيوليت ميزة هامة هي امتصاص الشوارد الضائعة وغير المسيطر عليها وذلك بتمريرها خلال أنبوب يحوي الزيوليت خصوصا ً من نوع الشابازيت والكلينو بتيلوليت مثال:
استعمل في مفاعل تشيرنوبل عندما أصابه خلل كبير حوالي ( 1.5) مليون طن من الزيوليت للسيطرة على الشوارد الذرية الضائعة.
2- تنقية مياه الشرب وتنظيف خزانات المياه من الشوارد المعدنية الضارة .
3- معالجة الفضلات المعدنية : وذلك في عمليات مصانع المعادن الحديدية والقلوية والمصهرات ومصافي النفط وبشكل يمكن من اجراء العمليات التالية :
- إزالة شوارد المعادن – تنافس الشوارد والقلوية الموجبة .
- توفير الشحنات السالبة – تحديد شروط الحموضية PH ودرجة التشرد EH – في معادلة الصناعات الكيميائية للتنظيف من المواد الضارة وتنظيف الهواء من شوارد المعدن .
4- السيطرة على الروائح : يتجلى دور الزيوليت في مثل هذه التطبيقات في صناعة الجلود وبيوت تربية الحيوانات : قطط , كلاب , أغنام , بقر .... ويستند إلى الخواص الهامة للتبادل الشاردي والانتخاب الشاردي، فهو يستعمل في بيوت الدواجن وحالات الولادة السنوية للابقار وزرائب الأبقار والخيول حيث يسيطر على غازات النشادر والرطوبة، وكما يستخدم في مهن تربية السمك حيث يجنب الأسماك الأمراض كالتهاب الخياشيم وإعاقة النمو وتخريب الدماغ والعقم ثم الموت . وتبين أن الزيوليت من نوع / كلينوبيتلوليت / ينزع حوالي 97 – 99 % من النشادر وذلك يتمرير المياه على أنابيب محشوة بالزيوليت وهو قادر على امتصاص النشادر أربع مرات أكثر من الشوادر الغضارية وكذلك في تخزين الخضار والفواكه فكل طن واحد من الخضار أو الفواكه يحتاج لكيلو غرام واحد من الزيوليت فقط في المخازن .
5- في الصناعة : يدخل في صناعة المنظفات الكيميائية بدلا ً من مادة عالية الثمن هي ثالث فوسفات الصوديوم ( 1 – 20 % ) من أجل مساحيق الغسيل ومعجون التنظيف .
- يدخل في صناعة الزجاج وصناعة الاطارات المطاطية .
- يدخل في صناعة الاجهزة الالكترونية كماص للرطوبة.
- يدخل في صناعة الخزف والبورسلين، كما يحل محل الحجر الكلوري الفلدسباتي .
6- ادمصاص الماء / امتصاص الماء : لقد ثبت أن للزيوليت خاصة امتصاص وادمصاص الماء دون تخريب تركيبه البللوري مما يؤدي إلى المحافظة على الرطوبة في شروط انخفاض الرطوبة (الجفاف)، ولقد أصبحنا نسمع حاليا ً عبارات مثل قابلية تجديد الطاقة (Renewably Energy) وهذه القابلية فريدة للزيوليت حيث أن طناً واحداً من الزيوليت منشور على مساحة 200 قدم مربع سوف يعطي 50 % زيادة عن أي مادة أخرى تستعمل في حفظ الرطوبة أو التكييف بالتبادل الحراري .
إن خاصية الزيوليت الحابسة والمحررة للماء يمكن أن تستعمل في التبريد، حيث تم إنتاج 6 كيلو واط / ساعة لكل متر مربع للمنطقة المدروسة وهي تعادل 6 كغ من الجليد في اليوم .
7 – تنقية الغاز الطبيعي في آبار ومصافي النفط :
يستعمل الزيوليت في نزع مركبات معينة من الأبخرة الغازية، فعندما يكون الغاز الطبيعي ملوثا ً بثاني أكسيد الكربون CO2 يقال أنه حمضي , ولقد استعمل الزيوليت من نوع شابازيت كما استعمل لتنقية غاز الميتان المتجمع في الجيوب الأرضية وبشكل خاص لنزع غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يعطل استعمال الميتان عندما يترافق معه .
كما استطاع كل واحد غرام من الزيوليت نزع 200 ميلليغرام من ثاني أكسيد الكبريت SO2.
8- وفي هذا الوقت الذي شاع فيه استعمال المواد الكيميائية والهرمونات الضارة لصحة الإنسان والنبات المعدل جينيا ً , تعالوا لنرَ البديل الآمن الطبيعي في تطبيقات استعمال الزيوليت في المداجن وتغذية الحيوانات وفي الزراعة :
أ - استعمال الزيوليت في المداجن :
إن استعمال الزيوليت في خلطة علف الطيور يحفظ هذا العلف من التلف ولمدة طويلة ويؤدي إلى تحسين نوعية وإنتاجية البيض ( قشرة سميكة صعبة الكسر وحجم أكبر وعدد أكبر ) , كما يؤدي إلى زيادة حجم وزن الطائر، فعند إضافة 5- 6 % زيوليت للعلف يؤدي إلى زيادة بالوزن 9-16 % لنفس الفترة الزمنية، كما يستعمل الزيوليت الحبيبي لتنظيف المداجن بدون استعمال الماء .
كما يمتص الروائح الكريهة منها , ويساعد الزيوليت الممزوج بفضلات الطيور والحيوانات إلى تحويله لسماد عالي الفعالية وبفترة زمنية قصيرة جدا ً .
ب - استعمال الزيوليت في تغذية الحيوانات الأهلية :
يمكن إضافة الزيوليت بنســــبة 8.5 – 10% لعلف الحيوانات في زرائب تغذية الأغنام والأبقار والمــــاعز مما يؤدي إلى زيادة وزنها لنفس الفترة الزمنية 25 – 40 % كما تحفظ الجنين وقد تؤدي إلى ولادة التوائم وتزيد وزن ( الجنين) خلال أربعة أشهر من ( 1- 1.4 ) كغ .
وتؤدي التغذية بخلطة الزيوليت لإعطاء نوعية من اللحم الطري الفاتح اللون للعجول والخراف .
ج – استعمال الزيوليت في الزراعة :
إن استعمال الزيوليت مع كمية من السماد الكيميائي يؤدي للحصول على فائدتين :
الأولى : يؤدي إلى طول فعالية هذه الأسمدة لفترة تمتد إلى خمسين سنة .
الثانية : يبقى السماد مع الزيوليت في الطبقة العليا من التربة فيستفيد منها النبات مباشرة دون ضياع أي ٍ منها .
ولقد ثبت من خلال التجارب العالمية أن مزج الزيوليت بنسب معينة مع الأسمدة إلى ما يلي :
- زيادة إنتــاج : القمح من ( 13 – 15 % )