Seolitlər heterogen katalizatorlar sinfinin əsas nümayəndələrindən biridir. Bu alümosilikatlar nizamlanmış arı şanına oxşar quruluşdadırlar, pəncərələrin ölçüləri bir çox üzvi molekulların ölçüləri ilə müqayisəlidir. Onları molekulyar ələklər də adlandırırlar. Seolitlər sənayedə dərin qurutmada, maye və qazların təmizlənməsində, müxtəlif üzvi qarışıqların bir-birilərindən ayrılmasında və katalizator komponenti kimi istifadə edilir. Seolitlərin ümumi formulu aşağıdakı kimidir.

M_2mO ^. Al₂O₃ ^. nSiO₂  ^. kH₂O (1)

M - valentliyi m olan kation;

N - seolitin tipini xarakterizə edən əmsal, bəzi hallarda silikat modulu adlanır;

k - su molekulasının miqdarıdır.

Seoliti ilk dəfə 1756-cı ildə İsveç mineroloqu F. Kronştedt ixtira etmiş və ona qaynar daş adını vermişdir (qeo-qaynar, lithosdaş). Təbii seolitlər alovda qızdırılan zaman məsamələrindən qazlar xaric olaraq sanki «qaynayır».

Seolitlərdən əsasən adsorbent və heterogen katalitik proseslərdə katalizator kimi istifadə edilir. Müəyyən zamanlarda canlılar üçün qida maddəsi kimi də istifadə edilirdi. Lakin çox acınacaqlı nəticə ilə bitdiyindən inkişaf etmiş ölkələrdə qəti qadağa qoyulmuşdur.

Təbiətdə 30-a yaxın təbii seolitlər aşkar olunmuşdur. Seolitlər kristallik kimyəvi və termiki stabilliyinə əsasən çox geniş tətbiq sahəsinə malikdirlər. İstismar və regenerasiya prosesində seolitlər yüksək temperatur şəraitinə məruz qalırlar və davamlıdırlar. Bu səbəbdən də katalitik prosslərdə çox geniş istifadə edilirlər.

Təbii seolitlərin ən vacib xüsusiyyətlərindən birisi də turşuya davamlılığıdır. Katalizdə əsasən A, X, Y tipli seolitlər əsasında katalizatorlar hazırlanılır. Seolitlər kristallik alümosilikatlardır. Təbii seolitlər şərti olaraq iki qrupa ayrılırlar. Birinci dayanıqlı (sərt) üç ölçülü karkas quruluşlu, ikincisi nisbətən az dayanıqlı (hərəkətli) quruluşlu olurlar. Dayanıqlı quruluşlu seolitlər qrupuna aşağıdakı minerallar daxildirlər: fojazit, poliptit, mordenit, feryerit, eritonit, şabazit və s.

Fojazitə təbiətdə nadir hallarda təsadüf olunur. İlk dəfə Zaspax (Almaniya) yaxınlığında, Vaşinqton (ABŞ) və İsveçdə tapılmışdır. Fransız vulkanoloqu Foja-Sen-Fonun şərəfinə adlandırılmışdır.

Poliptit - 1960-cı ildə Kolumbiya çayı rayonunda (Vaşinqton ştatı) bazalt təbəqəsində tapılmışdır.

Mordenit Şotlandiya Morden kəndinin adı ilə adlandırılmışdır. Mordenitin kristalları iynəvari formada olub ağ pambığı xatırladır. Mordenit silisium oksidi ilə ən zəngin minerallardandır.

Feryerit nadir minerallardandır. Əsasən Bolqarıstanda və Kanada da rast gəlinir.

Eritonit nisbətən geniş yayılmışdır. İlk dəfə İklam tərəfindən 1986-cı ildə tapılmışdır. Xarici görünüşü qar kimi ağ yuna oxşar olduğuna görə Eritonit (eriov-yunan sözü olub yun deməkdir) adlandırılmışdır. Eritonit Rusiyada Nadim çayı rayonunda, Gürcüstanda və ABŞ-da tapılmışdır.

Şabazit dünyanın bir çox ölkələrində, o cümlədən Rusiyada, Gürcüstanda, Bolqarıstanda, Macarıstanda, Çexiyada, ABŞ-da, Kanadada tapılmışdır. Şabazitdə SiO₂ /Al₂O₃ nisbəti 3,5 - 5,2 intervalında olur. Şabazit tədqiqatçıların diqqətini 1925-ci ildə onların molekulyar ələk xassələri kəşf olunduğundan sonra özünə cəlb etmişdir. Təbii seolitlərin Azərbaycanın bir çox rayonlarında çoxlu miqdarda olması müəyyən olunmuşdur.

Təbii seolitlərin adsorbsiya xüsusiyyəti əsas etibari ilə strukturu və kimyəvi xassələrindən asılıdır. Təbii seolitlər arasında giriş kanalınının diametri ən böyük olanı (9⁰A) fojazitdir. Təbii fojazit ölçüsü 9⁰A böyük olmayan molekulları adsorbsiya edir. Tədqiqatlar fojazitdən benzolun, ksilolların, propan, izobutan və s. karbohidrogenlərin susuzlaşdırılmasında, həmçinin butilenin, izobutan və propan qarışığını ayırmaq üçün istifadə olunması təklif olunmuşdur. Eritonit strukturuna görə şabazitə yaxındır, lakin şabazitlərdə daxili boşluqlar daha çoxdur.

Dayanıqsız (təbəqəli) quruluşlu seolitlər temperatur və turşuların təsirinə dayanıqlı olmayan seolitlərdən klinoptilolit və desmin diqqətə layiqdir. Klinoptilolitə Gürcüstanda, Krımda, Qərbi Ukraynada, Kaliforniyada (ABŞ) rast gəlinir. Desmin təbiətdə geniş yayılmışdır. Rusiyada, Slovakiyada, Bolqarıstanda və Kanadada desmin yataqları kəşf olunmuşdur.

Təbii seolitlərdə bir qayda olaraq, əsas kristallik fazadan əlavə kənar qalıq fazaların olması, onların praktiki tətbiqini məhdudlaşdırır. Molekulyar ələk kimi 1945-ci ildə ilk dəfə olaraq R.Barrer dehidratlaşmış təbii şabazitdən istifadə etmişdir.

İlk dəfə olaraq hidrotermal şəraitdə silikatları 1845-ci ildə Şafotle sintez etmişdir. 1862-ci ildə Sent-kler Devil silikat və alüminat kaliumun 200 ⁰C qızdırdıqda sintetik fillipsit kalium və buna yaxın şəraitdə 170 ⁰C sintetik şabazit alınmışdır. 1950-ci illərdə R.Berrerin laboratoriyasında sintetik üsulla mordenit, şabazit, fillipsit, fojazit, stronsium və barium seolitlərini almışdır. Brek. D. əməkdaşları ilə NaX və NaA əsas seolitləri sintetik üsulla almışlar.

Sənaye miqyasında sintetik seolitlər XX əsrin əvvəllərində Linde Union Carbide (ABŞ) firması tərəfindən ümumi təyinatlı NaA və NaX (SiO₂ / Al₂O₃ = 2 - 3) istehsalı başlanmışdır. Bunların ən böyük çatışmamazlığı quruluşlarının turş mühitdə (pH<5) stabilliyinin məhdudluğudur. Buna görə belə seolitlər ancaq adsorbent kimi tətbiq olunurlar. Yalnız 1960-cı ildən sonra laboratoriya şəraitində katalitik proseslərdə istifadə olunan yüksək silisiumlu (SiO₂ / Al₂O₃ = 4 - 10) seolitlərin sintezi işlənilib hazırlanılmışdır. XX əsrin sonunda adətən 50-dən artıq müxtəlif markalı sintetik seolitlər istehsal olunur.

Seolitlərin kanallarının sistemi bir, iki və üçlü ölçüdə və kristalın həcminin 50%-ni təşkil edə bilər. Aşağı temperaturda seolitin kanalları su ilə dolur. Su xaric edildikdə seolitin kanallarına və səthinə bir çox molekullar - CO, CO_2, NH₃, karbohidrogenlər və başqa üzvi molekullar daxil ola bilərlər. Kanalların ölçüləri molekulların ölçülərinə yaxın olduğundan seolitləri molekulyar ələklər də adlandırırlar və müəyyən ölçüdə molekulları keçirib və ya adsorbsiya edirlər. Seolit molekulyar ələklərin xassələri boşluqların və kanalların ölçüləri, həndəsi quruluşu, eyni zamanda kimyəvi xassələri və boşluğun daxili elektrostatik potensialı ilə təyin olunur.

Seolitlərin sintezinin əsas mərhələləri aşağıdakılardır:

-işçi məhlulların (kremnezol, natrium alüminat, natrium və ya kalium hidrooksid) hazırlanması;

-əsas alümosilikohidrogenin çökdürülməsi;

-alümosilikohidrogenin həmcins kütləyə qədər homogenləşdirilməsi;

-hidrogenin əsas mühitdə kristallaşdırılması.

Kristallik kütlə məhluldan süzülüb ayrılır, çöküntü reaksiya məhsullarından təmizləmək üçün yuyulur və sonradan termiki emal olunur. Çökdürmə və kristallaşdırmanı bilavasitə kristallizatorda həyata keçirirlər. Az silisiumlu seolit katalizatorları, güclü əsası mühitdə natrium silikat əsasında sintez edilir. Yüksək silisiumlu seolitlər isə daha zəif əsası mühitdə silikat turşusunun zol və ya gelindən istifadə etməklə sintez olunur.

Sintez prosesində adətən natrium seolit alınır. Sintez olunmuş seolitin natrium forması tətbiq sahəsinə, yəni katalitik reaksiyanın istiqamətinə müvafiq kationlarla və ya anionlarla mübadilə etməklə yeni modifikasiyada alınırlar. Seolitlərin tipindən asılı olaraq məsamələrin en kəsiyi və giriş diametrləri molekulyar ölçüyə malik olub sabit qiymətləndirilir. Bu xüsusiyyət katalizatorlara yüksək seçiciliyə malik olma imkanını verir.

Mənbə: Katalizator və adsorbentlərin hazırlanma texnologiyası