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Avelino Corma, Axel Fredrik, chabasita, clinoptilolita, Galen D. Stucky, intercambio iónico, Mark E. Davis, porosidad
El próximo 24 de octubre tendrá lugar en la ceremonia del Teatro Campoamor de Oviedo, la entrega de los premios de “Investigación Científica y Técnica”. Este año se han premiado tres investigadores que han contribuido con el avance de la química de los materiales inorgánicos.
Concretamente desarrollando aplicaciones de la “Zeolita”.
- Avelino Corma Canós (Moncófar, Castellón, 1951), se licenció en Química en la Universidad de Valencia. Autoridad internacional en el campo de la catálisis heterogénea. Autor de más de 100 patentes de invención.
- Mark E. Davis (Elwood City, Pensilvania, EE.UU., 1955) estudió Ingeniería Química en la Universidad de Kentucky. Inició programas de síntesis de materiales y creó nuevas clases de catalizadores y tamices moleculares. Creó la técnica de catálisis en fase acuosa soportada.
- Galen D. Stucky (McPherson, Kansas, 1936) se licenció en Química y Física en el McPherson College. Diseña y sintetiza nuevos materiales, y crea sistemas 3-D multifuncionales a través de ensamblaje molecular cooperativo.
El término “zeolita” fue acuñado en 1756 por el mineralogista sueco Axel Fredrik Cronstedt,le dio el nombre, tomado del griego “piedra que hierve”, debido a que pierde el agua al ser calentada. Están compuestas por tetraedros formados por un catión y cuatro átomos de oxígenos, TO4.El catión puede ser silicio, aluminio o germanio. Se asemejan en estructura y química a los feldespatos, tienen cavidades más grandes y albergan agua generalmente. Una estructura cristalina formando parte de los minerales tectosilicatos.El agua y muchos otros compuestos pasan a través de los poros. Para su rotura se necesitan temperaturas superiores a los 1300 grados centígrados.
Es una categoría de minerales de origen volcánico. Son aluminosilicatos que proceden de la vitrificación de cenizas volcánicas durante millones de años. Con una alta porosidad y una elevada capacidad de intercambio iónico.
Hay unos cincuenta tipos de zeolita natural y más de cien tipos de zeolita sintética, el tamaño del poro y la capacidad de intercambio iónico son diferentes.
Las zeolitas tienen varios usos:
- Agricultura: se utilizan como fertilizante, retienen nutrientes para las plantas (potasio, calcio, magnesio y nitrógeno en forma de amonio).
- Acuicultura: para ablandar las aguas, debido a la capacidad del intercambio de iones. También como un suplemento alimenticio de los peces, engordando más rápido.
- Alimentación del ganado: suplemento alimenticio, los animales engordan más ya que los nutrientes ingeridos quedan retenidos en ella, aprovechando más los alimentos. En piensos de cerdos, pollos, pavos, ganado bovino, conejos y salmón.
- Intercambio iónico: se generan “sitios activos” en la superficie de la zeolita, así al pasar el líquido a través de ella se logra atrapar los iones que se encuentran en la solución por otros que disminuyen las propiedades de dureza.
- Catalizador en la industria química: en muchos procesos en petroquímica. Se considera como un tamiz molecular. Filtración de aire, deshumidificación, separación de gases, absorción, residuos nucleares, descontaminación.
- Tratamientos de agua: para la filtración del agua, su porosidad y superficie específica combinada con su capacidad de intercambio catiónico natural elimina partículas contaminantes de 10micras e inferiores. También se usa en depuradoras industriales para eliminar altos niveles de amonio de las aguas residuales.
- Construcción: en la producción de materiales de construcción. Para hacer hormigón ligero y de alta calidad.
El tipo de zeolita más comercializado se llama clinoptilolita, otra bien conocida es la chabasita con una capacidad e intercambio y poros más grandes. El costo en el mercado es de 700.000 $ la tonelada.
Blog de José Félix Rodríguez Antón 