Integrantes: Iñiguez Williams Mónica Selene

Nuñez Cruz Eder Israel Uribe Vega Erik

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Introducción: *Intercambiadores catiónicos *Ablandadores de agua *Tamices moleculares *Catalizadores

Una clase de Aluminosilicatos cristalinos.

Zeolitas por las palabras zeo, hervir, y Lithos, piedra.

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Las zeolitas fueron descritas por primera vez por el mineralogista sueco barón Axel Cronsdted en 1756.

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Estructura y composición

Unidades de construcción de zeolita. Dos tetraedros SiO4/AlO4 unidos para compartir el oxígeno de una esquina (Smart & Moore, 2005)

La fórmula general de la composición de una zeolita es:

Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]mH2O

Donde los cationes M de valencia n neutralizan las cargas negativas en la estructura del aluminosilicato.

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Los tetraedors pueden unirse compartiendo dos, tres o los cuatro vértices.

De esta manera 6 tetraedros unidos representan simplemente un hexágono, esto se conoce como anillo de 6.

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Muchas estructuras de zeolitas se basan en una unidad de construcción secundaria que consiste en 24 tetraedros de silicio y aluminio unidos entre sí.

Se encuentran anillos de 4 y 6 unidos para formar una estructura de tipo canasta llamada octaedro truncado

Esta es la unidad sodalita.

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Síntesis de las zeolitas Se preparan a partir de disoluciones que contienen

silicatos de sodio y aluminatos, [Al(OH)4]-, a pH alto.

Se forma un gel por proceso de copolimerización y se calienta suavemente, cerrados bajo condiciones hidrotérmicas, dando lugar a la cristalización.

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Síntesis de las zeolitas (2)

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Síntesis de las zeolitas (3) Factores que influyen en la síntesis:

Composición molar

Alcalinidad

Periodo de añejamiento

Agentes estructurantes

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APLICACIONES

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Zeolitas como agentes deshidratantes Las zeolitas cristalinas normales contienen moléculas

de agua coordinadas con los cationes intercambiables

Estas estructuras pueden deshidratarse por calentamiento al vacio.

Los cationes cambian de posición y con frecuencia quedan en sitios con numero de coordinación mas bajo, la zeolitas deshidratadas son muy buenos agentes desecantes y pueden absorber agua para volver a la condición preferida de coordinación alta.

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Zeolitas como adsorbentes: *Las zeolitas deshidratadas tienen estructuras porosas

muy abiertas.

*Capaces de adsorber grandes cantidades de sustancias.

*La chabazita adsorbe y retiene moléculas pequeñas como el acido fórmico y el metanol, no adsorbe benceno ni moléculas mas grandes.

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Zeolitas como trampas moleculares:

Tienen la habilidad de abrirse y funcionar como trampas moléculares. Efecto “Molecular trapdoor”

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Zeolitas como catalizadores Las cavidades de las zeolitas ofrecen un área superficial

interna tan grande que pueden albergar hasta 100 veces mas moléculas que una cantidad equivalente de catalizador amorfo.

Además las zeolitas al ser cristalinas, se pueden preparar con alto grado de reproducibilidad.

Su principal ventaja es que no muestra la variación en la actividad catalítica de los catalizadores amorfos.

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Zeolitas como catalizadores (2) La acción de sus “tamices moleculares” puede

aprovecharse para controlar las moléculas que tienen accesos a los sitios activos o pueden abandonarlos. Esto se conoce como catálisis selectiva de forma.

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Zeolitas como catalizadores (3) Hay tres tipos de catálisis selectiva de forma:

a) Catálisis selectiva de reactivo. Solo entran a los poros y sitios catalíticos las moléculas de tamaño menor al critico

b) Catálisis selectiva de producto. Solo los productos menores a un tamaño critico pueden abandonar los sitios activos y fundirse al exterior a través de los canales

c) Catálisis selectiva de estado de transición. Ciertas reacciones se inhiben por que el estado de transición necesita mas espacio del que hay disponible en las cavidades.

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Las fotografías se han realizado sobre láminas delgadas de la colección del Departamento de Mineralogía y Petrología, Univ. Granada.

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