Οι ζεόλιθοι είναι φυσικά ένυδρα αργιλοπυριτικά ορυκτά, με πολύ χρήσιμες ιδιότητες από πλευράς δομής και χημικής σύνθεσης, γεγονός που τους καθιστά κατάλληλους για πολλές χρήσεις, τόσο ως φυσικά ορυκτά όσο και ως τεχνητά. Μερικά από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά των ζεόλιθων είναι η μικρή πυκνότητα που παρουσιάζουν με μεγάλο όγκο κενών η σταθερή κρυσταλλική δομή τους και τα ομοιόμορφα σε μέγεθος κανάλια τους. Σε αυτά τα χαρακτηριστικά τους οφείλουν και την πληθώρα των ιδιοτήτων τους που τους καθιστά ιδιαίτερα χρήσιμους, όπως είναι η μεγάλη ιοντοανταλλακτική τους ικανότητα, καθώς και η ικανότητα προσρόφησης και κατάλυσης.
Οι ζεόλιθοι εξαιτίας των μεγάλων κενών και των καναλιών που παρουσιάζει η δομή τους, χρησιμοποιούνται ως πληρωτικά στη χαρτοβιομηχανία, ως ελαφριά αδρανή σε τσιμέντα και σκυροδέματα, καθώς και ως συμπληρώματα διατροφής στην κτηνοτροφία. Επιπρόσθετα, η ικανότητά τους να ανταλλάσουν κατιόντα, βοηθά στον έλεγχο της περιβαλλοντικής ρύπανσης με διάφορες εφαρμογές, στην αποσκλύρυνση του σκληρού νερού, στο διαχωρισμό του οξυγόνου από το άζωτο στον αέρα, στη μετατροπή του πετρελαίου σε καταλύτες, σε λιπάσματα και βελτιωτικά εδαφών αλλά και σε ανθεκτικά απορροφητικά οξέως που χρησιμοποιούνται κατά την ξήρανση και τον καθαρισμό του φυσικού αερίου.
Οι αφυδατωμένοι ζεόλιθοι χρησιμοποιούνται σε πληθώρα βιομηχανικών εφαρμογών, όπου η επιλογή του εκάστοτε ζεόλιθου προϋποθέτει τον έλεγχο των ανταλλάξιμων κατιόντων και της θερμοκρασίας. Επίσης, χρησιμοποιούνται για την αύξηση του αριθμού των οκτανίων της βενζίνης και το διαχωρισμό κορεσμένων από τους ακόρεστους υδρογονάνθρακες. Ζεόλιθοι χρησιμοποιούνται συχνά και σαν φορείς καταλυτών μεγάλης πτητικότητας, για την εκλεκτική προσρόφηση μετάλλων από διαλύματα, στη δέσμευση βαρέων μετάλλων από βιομηχανικά απόβλητα και τη συγκράτηση επικίνδυνων ραδιενεργών στοιχείων από πυρηνικά απόβλητα. Οι συνθετικοί ζεόλιθοι είναι προτιμότεροι από τους φυσικούς στις περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές, εξαιτίας της ενιαίας χημικής τους σύστασης και κρυσταλλικότητας, αλλά μειονεκτούν λόγω του υψηλού κόστους παραγωγής τους, ωθώντας στηνν αναγκαιότητα της αξιοποίησης των αποθεμάτων των φυσικών ζεόλιθων.
Αποθέσεις ζεόλιθων στον Ελλαδικό χώρο απαντώνται σε βαθιά μη ηφαιστειακά ιζήματα των Ιόνιων νήσων, όπως στη Ζάκυνθο, στην Κεφαλονιά και τη Λευκάδα, αλλά και σε μεταμορφωμένα πυροκλαστικά πετρώματα στη Θράκη, στα νησιά Κίμωλος και Πολύαιγος, καθώς και στη Σάμο, τη Μήλο και τη Σαντορίνη. Αυτά τα κοιτάσματα δημιουργήθηκαν είτε από υδροθερμικές εξαλλοιώσεις με τη βοήθεια μετεωρικού ή/και θαλασσινού νερού, είτε από τη διαγένεση του ηφαιστειακού γυαλιού σε ανοιχτά υδρολογικά συστήματα, με την κυκλοφορία βασικών εδαφικών νερών, είτε σε περιβάλλοντα αλμυρών λιμνών με υψηλή αλκαλικότητα.
Στην παρούσα πτυχιακή εργασία, μελετήθηκαν 24 δείγματα από περιοχές της πιο πρόσφατης ηφαιστειακής δραστηριότητας της νήσου Μήλου, οι οποίες παρατηρούνται γύρω από τα ηφαιστειακά κέντρα της Φυριπλάκας (νότια) και του Τράχηλα (βόρεια). Το νησί αυτό, αποτελείται κυρίως από ηφαιστειακά προϊόντα, με εναλλαγές πυροκλαστικών προϊόντων χερσαίας απόθεσης και τοφφιτών, αποτεθειμένων σε θαλάσσιο περιβάλλον. Κύριος στόχος της εν λόγω μελέτης είναι ο ορυκτολογικός και χημικός προσδιορισμός των εξαλλοιωμένων τόφφων της νήσου Μήλου, η ιοντοανταλλακτική ικανότητά τους, καθώς και ο προσδιορισμός του περιβάλλοντος σχηματισμού τους, με έμφαση στις ορυκτολογικές, ιστολογικές και χημικές τροποποιήσεις που υπέστησαν κατά τα στάδια εξαλλοίωσης τους.
Οι ζεολιθοποιημένοι τόφφοι από τη νήσο Μήλο μελετήθηκαν ορυκτολογικά και ιστολογικά, μέσω μακροσκοπικής και μικροσκοπικής παρατήρησης, ενώ πραγματοποιήθηκε και ακτινογραφική μελέτη, τόσο των φυσικών δειγμάτων, όσο και του αργιλικού τους κλάσματος. Ακολούθως, ελέγχθηκαν χημικά και οι αναλύσεις τους επεξεργάσθηκαν, ενώ εφαρμόσθηκε και η μέθοδος Isocon, για την προσέγγιση της κινητικότητας των στοιχείων κατά την πορεία της εξαλλοίωσσής τους. Τέλος, προσδιορίστηκε και η ιοντοανταλλακτική ικανότητα σε επιλεγμένο αριθμό δειγμάτων. / Zeolites are natural hydrated aluminosilicate minerals with very useful properties in terms of structure and chemical composition, which makes them suitable for many uses, such as natural minerals and as artificial. Some of the important characteristics of the zeolites are sparsely presenting with large void volume of the stable crystalline structure and uniform in size their channels. In these characteristics are and the abundance of properties that make them particularly useful, as is the large ion exchange capacity and adsorption capacity and catalysis.
Zeolites due to the large gaps and channels showing their structure, are used as filler in the paper industry as a lightweight aggregate in cement and concrete, as well as dietary supplements in animal husbandry. Additionally, the ability to exchange cations, helps control environmental pollution with various applications in aposklyrynsi of hard water, the separation of oxygen from nitrogen in the air, the conversion of oil catalysts, fertilizers and soil but also acid resistant absorbent used in the drying and cleaning of gas.
Dehydrated zeolites used in numerous industrial applications, where the selection of the respective zeolite assumes control of exchangeable cations and temperature. Also used to increase the octane number of gasoline and the separation of the saturated unsaturated hydrocarbons. Zeolites are often used as carriers for catalysts and high volatility, for the selective adsorption of metals from solutions, the binding of heavy metals from industrial waste and containing hazardous radioactive elements from nuclear waste. Synthetic zeolites are preferred by physicists in most industrial applications, because of their uniform chemical composition and crystallinity, but handicapped by the high cost of production, pushing stinn need for the valuation of stocks of natural zeolites.
Zeolites deposits in Greece are found in deep non-volcanic sediments of the Ionian islands, as in Zakynthos, Kefalonia and Lefkada, but in metamorphic pyroclastic rocks in Thrace, the islands of Kimolos and Polyaigos and Samos, Milos and Santorini . These deposits were created either by hydrothermal alteration with the help meteoric and / or seawater or diagenesis of volcanic glass in open hydrologic systems with the release of key soil water or in environments salt lakes with high alkalinity.
In this thesis, studied 24 samples from areas of more recent volcanic activity of the island of Milos, observed around the volcanic centers Fyriplaka (south) and the neck (north). The island consists mostly of volcanic products, swings pyroclastic products of terrestrial deposition and toffiton, deposited in a marine environment. The main objective of this study is the mineralogical and chemical identification of the altered tuffs of the island of Milos, the ion exchange capacity, and the determination of the environment of their formation, with emphasis on the mineralogical, chemical and histological changes caused by the alteration stages.
The zeolithopoiimenoi tuffs from the island of Milos studied mineralogy and histologically by macroscopic and microscopic observation, while held and radiographic study of both natural samples and their clay fraction. Subsequently tested chemicals and their analyzes were processed and applied the method Isocon, to approximate the mobility of elements during the course of their exalloiossis. Finally, determined and ion exchange capacity in a selected number of samples.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/6334 |
| Date | 11 October 2013 |
| Creators | Βογιατζάκη, Μαρία |
| Contributors | Ηλιόπουλος, Ιωάννης, Πασσά, Καλλιόπη-Σοφία, Vogiatzaki, Maria, Ηλιόπουλος, Ιωάννης |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 12 |
Page generated in 0.0029 seconds