{"id":306,"date":"2020-06-04T17:22:48","date_gmt":"2020-06-04T17:22:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.manantialwater.com.mx\/purificacion\/?page_id=306"},"modified":"2020-06-04T17:34:58","modified_gmt":"2020-06-04T17:34:58","slug":"zeolita","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.manantialwater.com.mx\/purificacion\/zeolita\/","title":{"rendered":"Zeolita"},"content":{"rendered":"<div class=\"entry\">\n\n\n<p> Las zeolitas son una familia de minerales aluminosilicatos hidratados altamente cristalinos, que al deshidratarse desarrollan, en el cristal ideal, una estructura porosa con di\u00e1metros de poro m\u00ednimos de 3 a 10\u00a0angstroms.<br>Su estructura forma cavidades ocupadas por\u00a0iones\u00a0grandes y\u00a0mol\u00e9culas\u00a0de agua con gran libertad de movimiento que permiten el cambio i\u00f3nico y la deshidrataci\u00f3n reversible.<\/p>\n\n\n\n<p>Est\u00e1n compuestas por\u00a0aluminio,\u00a0silicio,\u00a0sodio,\u00a0hidr\u00f3geno, y\u00a0ox\u00edgeno. La estructura cristalina est\u00e1 basada en las tres direcciones de la red con SiO<sub>4<\/sub>\u00a0en forma tetra\u00e9drica con sus cuatro ox\u00edgenos compartidos con los tetraedros adyacentes. Las propiedades f\u00edsicas proveen aspectos \u00fanicos para una variedad amplia de aplicaciones pr\u00e1cticas. <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"500\" height=\"500\" src=\"https:\/\/www.manantialwater.com.mx\/purificacion\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/zeolita-material-filtrante.jpg\" alt=\"zeolita\" class=\"wp-image-311\" srcset=\"https:\/\/www.manantialwater.com.mx\/purificacion\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/zeolita-material-filtrante.jpg 500w, https:\/\/www.manantialwater.com.mx\/purificacion\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/zeolita-material-filtrante-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.manantialwater.com.mx\/purificacion\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/zeolita-material-filtrante-300x300.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Las zeolitas naturales son materiales de aluminosilicato hidratado ambiental y econ\u00f3micamente aceptables con excepcionales propiedades de intercambio i\u00f3nico y sorci\u00f3n.\u00a0Su efectividad en diferentes procesos tecnol\u00f3gicos depende de sus propiedades f\u00edsico-qu\u00edmicas que est\u00e1n estrechamente conectadas a sus dep\u00f3sitos geol\u00f3gicos.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>La exclusiva estructura porosa en forma de \u00e1rbol ofrece a las zeolitas naturales diversas posibilidades de aplicaci\u00f3n.\u00a0Debido al exceso de carga negativa en la superficie de la zeolita, que resulta del reemplazo isomorfo de silicio por aluminio en las unidades estructurales primarias, las zeolitas naturales pertenecen al grupo de intercambiadores cati\u00f3nicos.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Numerosos estudios hasta ahora han confirmado su excelente desempe\u00f1o en la eliminaci\u00f3n de cationes met\u00e1licos de las aguas residuales.\u00a0Sin embargo, las zeolitas pueden modificarse qu\u00edmicamente mediante sales inorg\u00e1nicas o tensioactivos org\u00e1nicos,\u00a0que se adsorben en la superficie y conducen a la generaci\u00f3n de oxihidr\u00f3xidos cargados positivamente o micelas tensioactivas, y que permite que la zeolita se una tambi\u00e9n a aniones, como arseniatos o cromatos, en complejos estables o menos estables.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Las zeolitas naturales tienen ventajas sobre otros materiales de intercambio cati\u00f3nico, como las resinas org\u00e1nicas de uso com\u00fan, ya que son baratas, exhiben una excelente selectividad para diferentes cationes a bajas temperaturas, lo que se acompa\u00f1a de una liberaci\u00f3n de cationes intercambiables no t\u00f3xicos (K<sup>+<\/sup>\u00a0, Na\u00a0<sup>+<\/sup>\u00a0, Ca\u00a0<sup>2+<\/sup>\u00a0y Mg\u00a0<sup>2+<\/sup>) para el medio ambiente, son de tama\u00f1o compacto y permiten un mantenimiento simple y econ\u00f3mico en las aplicaciones a gran escala.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Tratamiento de aguas con zeolitas naturales.<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Tratamiento de aguas residuales<\/h3>\n\n\n\n<p>El uso de zeolitas naturales en el tratamiento de aguas residuales es una de las \u00e1reas m\u00e1s antiguas y con mayor perspectiva de su aplicaci\u00f3n.\u00a0La presencia de metales pesados \u200b\u200b(Zn, Cr, Pb, Cd, Cu, Mn, Fe, etc.) en las aguas residuales es un problema ambiental grave y su eliminaci\u00f3n por las zeolitas naturales se ha estudiado ampliamente junto con otras tecnolog\u00edas, incluida la precipitaci\u00f3n qu\u00edmica, iones intercambio, adsorci\u00f3n, filtraci\u00f3n por membrana, floculaci\u00f3n de coagulaci\u00f3n, flotaci\u00f3n y m\u00e9todos electroqu\u00edmicos [\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B3\">3<\/a>]\u00a0Investigaciones recientes de zeolitas naturales como adsorbentes en el tratamiento de aguas y aguas residuales, sus propiedades y la posible modificaci\u00f3n de zeolitas naturales han sido objeto de muchos estudios.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Diversas zeolitas naturales en todo el mundo han demostrado una buena capacidad de intercambio i\u00f3nico para cationes, como el amonio y los iones de metales pesados.\u00a0La modificaci\u00f3n de las zeolitas naturales se puede realizar mediante varios m\u00e9todos, como el tratamiento con \u00e1cido, el intercambio i\u00f3nico y la funcionalizaci\u00f3n del tensioactivo.\u00a0Las zeolitas modificadas pueden mostrar una alta capacidad de adsorci\u00f3n tambi\u00e9n para materia org\u00e1nica y aniones [\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B4\">4<\/a>\u00a0].<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Tratamiento de aguas superficiales y subterr\u00e1neas.<\/h3>\n\n\n\n<p>Tambi\u00e9n se investig\u00f3 la aplicabilidad de las zeolitas naturales para la eliminaci\u00f3n simult\u00e1nea de amon\u00edaco y \u00e1cido h\u00famico, dos de los contaminantes actuales m\u00e1s encontrados, de las aguas superficiales.\u00a0Su eliminaci\u00f3n depende del valor del pH, las concentraciones iniciales de \u00e1cido h\u00famico y amon\u00edaco, la temperatura y el tiempo de contacto.\u00a0Los resultados obtenidos indicaron que la zeolita mostr\u00f3 el mejor rendimiento para la eliminaci\u00f3n simult\u00e1nea de amon\u00edaco y \u00e1cido h\u00famico a un pH cercano al de las aguas naturales [\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B5\">5<\/a>\u00a0].\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>El uso de zeolitas naturales y modificadas se ha investigado m\u00e1s a fondo para la eliminaci\u00f3n simult\u00e1nea de iones Fe y Mn de muestras de agua subterr\u00e1nea.\u00a0En particular, los niveles de eliminaci\u00f3n de Fe y Mn est\u00e1n entre 22-90% y 61-100% para zeolita natural &#8211; clinoptilolita [\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B6\">6<\/a>]\u00a0El desarrollo de m\u00e9todos nuevos y rentables para eliminar As del agua subterr\u00e1nea y el agua potable tambi\u00e9n se convierte en una de las prioridades de investigaci\u00f3n.\u00a0La presencia de ars\u00e9nico en las aguas subterr\u00e1neas naturales se debe a la composici\u00f3n geol\u00f3gica del suelo.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Tratamiento de agua potable y aguas grises.<\/h4>\n\n\n\n<p>Se utilizan varios m\u00e9todos convencionales para la eliminaci\u00f3n de contaminantes del agua potable, como la coagulaci\u00f3n seguida de filtraci\u00f3n, procesos de membrana e intercambio i\u00f3nico.\u00a0Los m\u00e9todos de adsorci\u00f3n demostraron ser efectivos, econ\u00f3micamente eficientes, f\u00e1ciles de realizar y construir.\u00a0Se realizaron algunos experimentos para estudiar la eficacia de la clinoptilolita de zeolita natural y del sistema de clinoptilolita-Fe en la eliminaci\u00f3n de Cu, Mn, Zn, que se encuentran simult\u00e1neamente en muestras de agua.\u00a0Una propiedad muy singular de las zeolitas naturales es su selectividad hacia los cati\u00f3nicos.\u00a0Los excelentes resultados de los experimentos de adsorci\u00f3n, especialmente para las formas modificadas junto con el hecho de que el sistema de clinoptilolita-Fe es econ\u00f3mico, f\u00e1cil de sintetizar y regenerar, inofensivo para los seres humanos, as\u00ed como para el medio ambiente,<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B7\">7<\/a>\u00a0]\u00a0El uso de hidr\u00f3xido de hierro \/ aluminio para eliminar el ars\u00e9nico del agua es una tecnolog\u00eda probada.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Un m\u00e9todo alternativo para mejorar el rendimiento es utilizar sorbentes de grano grueso para aumentar la velocidad de flujo y el rendimiento del proceso.\u00a0La eliminaci\u00f3n del ars\u00e9nico del agua potable se estudi\u00f3 mediante el uso de adsorbentes modificados (zeolita natural) preparados mediante el uso de diferentes soluciones de hierro.\u00a0La sorci\u00f3n de ars\u00e9nico en la zeolita intercambiada con Fe podr\u00eda alcanzar hasta 100 mg \/ kg [\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B8\">8<\/a>\u00a0,\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B9\">9<\/a>\u00a0].\u00a0La alta superficie del sistema de \u00f3xido de hierro de zeolita natural (clinoptilolita) modificada en condiciones muy b\u00e1sicas, tambi\u00e9n puede mejorar la eliminaci\u00f3n de cationes, como el Cu, del agua potable.\u00a0El \u00e1rea de superficie espec\u00edfica de clinoptilolita modificada aument\u00f3 hasta 5 veces (de 30 a 151 m\u00a0<sup>2<\/sup>\/ g) y la cantidad m\u00e1xima de iones de Cu adsorbidos fue de 13,6 mg \/ g de zeolita para clinoptilolita natural y de 37,5 mg \/ g para clinoptilolita modificada [\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B10\">10<\/a>\u00a0].\u00a0A pesar de muchas evidencias cient\u00edficas de la efectividad de las zeolitas en la eliminaci\u00f3n de aniones, hasta la fecha no se utilizan muchas de ellas a mayor escala.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Las altas concentraciones de iones de fl\u00faor en el agua subterr\u00e1nea de hasta m\u00e1s de 30 mg \/ L se producen ampliamente, especialmente en los Estados Unidos de Am\u00e9rica, \u00c1frica y Asia.\u00a0M\u00e1s de 260 millones de personas en todo el mundo consumen agua potable con un contenido de fluoruro de> 1.0 mg \/ L.\u00a0Las t\u00e9cnicas disponibles para la eliminaci\u00f3n de F\u00a0<sup>&#8211;<\/sup>\u00a0aniones\u00a0del agua potable son t\u00e9cnicas de membrana, di\u00e1lisis, electrodi\u00e1lisis y finalmente t\u00e9cnicas de adsorci\u00f3n.\u00a0La zeolita natural de tipo clinoptilolita se preacondicion\u00f3 con soluci\u00f3n de \u00e1cido n\u00edtrico antes de cargar con Al<sup>3+<\/sup>\u00a0, La\u00a0<sup>3+<\/sup>\u00a0o ZrO\u00a0<sup>2+<\/sup>\u00a0.\u00a0Las zeolitas bajas en s\u00edlice cargadas con aluminio como adsorbentes para los fluoruros mostraron que las zeolitas modificadas pod\u00edan desfluorizar el agua por debajo de la concentraci\u00f3n m\u00e1xima permisible (MAC) de la OMS de 1,5 mg \/ L.\u00a0La adsorci\u00f3n m\u00e1xima de fluoruro estuvo en el rango de pH de 4\u20138 [\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B11\">11<\/a>\u00a0].\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Las altas concentraciones de nitrato en las fuentes de agua potable pueden conducir a un riesgo potencial para el medio ambiente y la salud p\u00fablica.\u00a0La eficacia de eliminaci\u00f3n de los\u00a0NO\u00a0<sub>3<\/sub><a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/water-treatment\/natural-zeolites-in-water-treatment-how-effective-is-their-use#B12\">\u00a012<\/a><sup>\u00a0&#8211;<\/sup>Los iones se pueden aumentar mediante el tratamiento de las muestras de clinoptilolita con HDTM\u00a0<sup>+<\/sup>\u00a0(hexadeciltrimetilamonio) o bromuro de cetilpiridinio (CPB) [\u00a0]. El agua gris es el agua residual originada en el ba\u00f1o y la lavander\u00eda en los hogares.\u00a0El amonio es uno de los contaminantes de aguas grises m\u00e1s importantes.\u00a0Las zeolitas naturales y modificadas se utilizan para su purificaci\u00f3n y muestran un buen rendimiento con hasta un 97% de eliminaci\u00f3n de amonio dependiendo del tiempo de contacto, la carga de zeolita, la concentraci\u00f3n inicial de amonio y el valor de pH. Los estudios de desorci\u00f3n-regeneraci\u00f3n demostraron que la desorci\u00f3n de amonio en el la zeolita es suficientemente alta.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">La aplicaci\u00f3n tecnol\u00f3gica de las zeolitas naturales en el tratamiento del agua.<\/h4>\n\n\n\n<p>Numerosos y excelentes resultados de investigaci\u00f3n en los \u00faltimos 10 a\u00f1os han demostrado que las zeolitas naturales tienen un uso pr\u00e1ctico, lo que est\u00e1 confirmado por una gran cantidad de patentes, especialmente para los dos minerales de zeolita naturales: clinoptilolita y modernitas.\u00a0El n\u00famero de patentes es sustancial para ambos tipos de zeolita, lo que da un claro aviso de que el sector comercial alienta el inter\u00e9s del investigador en las zeolitas naturales y cubre el uso en hogares o en procesos y tratamientos industriales \/ a gran escala.<\/p>\n\n\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Las zeolitas son una familia de minerales aluminosilicatos hidratados altamente cristalinos, que al deshidratarse desarrollan, en el cristal ideal, una estructura porosa con di\u00e1metros de poro m\u00ednimos de 3 a 10\u00a0angstroms.Su estructura forma cavidades ocupadas por\u00a0iones\u00a0grandes y\u00a0mol\u00e9culas\u00a0de agua con gran libertad de movimiento que permiten el cambio i\u00f3nico y la deshidrataci\u00f3n reversible. 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