faujasita
La faujasita es un grupo mineral de la familia de las zeolitas de minerales de silicato . El grupo está formado por faujasita-Na, faujasita-Mg y faujasita-Ca. Todos comparten la misma fórmula básica (Na 2 ,Ca,Mg) 3.5 [Al 7 Si 17 O 48 ]·32(H 2 O) variando las cantidades de sodio, magnesio y calcio. [1] Se presenta como un mineral raro en varios lugares del mundo y también se sintetiza industrialmente.
La faujasita se describió por primera vez en 1842 por una ocurrencia en las canteras de Limberg, Sasbach , Kaiserstuhl , Baden-Württemberg , Alemania . El modificador de sodio faujasita-Na se añadió tras el descubrimiento de las fases ricas en magnesio y calcio en la década de 1990. Recibió su nombre de Barthélemy Faujas de Saint-Fond (1741–1819), geólogo y vulcanólogo francés. [3] [4]
La faujasita se presenta en vesículas dentro de la lava basáltica y fonolita y la toba como una alteración o mineral autígeno . Ocurre con otras zeolitas, olivina , augita y nefelina . [2]
La estructura de faujasita ha sido atribuida con el código FAU por la Asociación Internacional de Zeolitas. [5] Consiste en jaulas de sodalita que están conectadas a través de prismas hexagonales . El poro, que está formado por un anillo de 12 miembros, tiene un diámetro relativamente grande de 7,4 Å. La cavidad interna tiene un diámetro de 12 Å y está rodeada por 10 jaulas de sodalita. La celda unitaria es cúbica; Símbolo de Pearson cF576, simetría F d 3 m, No. 227 , [6] constante de red 24,7 Å. Zeolita Y [ aclaración necesaria ]tiene una fracción de vacíos del 48% y una relación Si/Al de 2,43. Se descompone térmicamente a 793 °C. [7]
La faujasita se sintetiza, al igual que otras zeolitas, a partir de fuentes de alúmina como el aluminato de sodio y fuentes de sílice como el silicato de sodio . También se utilizan otros aluminosilicatos como el caolín . Los ingredientes se disuelven en un entorno básico como una solución acuosa de hidróxido de sodio y se cristalizan a una temperatura de 70 a 300 °C (generalmente a 100 °C). Después de la cristalización, la faujasita está en su forma de sodio y debe intercambiarse con amonio para mejorar la estabilidad. El ion amonio se elimina posteriormente por calcinación.que convierte a la zeolita en su forma ácida. Dependiendo de la proporción de sílice a alúmina de su estructura, las zeolitas de faujasita sintética se dividen en zeolitas X e Y. En las zeolitas X esa relación está entre 2 y 3, mientras que en las zeolitas Y es de 3 o superior. Las cargas negativas de la estructura se equilibran con las cargas positivas de los cationes en posiciones fuera de la estructura. Tales zeolitas tienen propiedades de intercambio iónico, catalíticas y de adsorción. La estabilidad de la zeolita aumenta con la proporción de sílice a alúmina de la estructura. También se ve afectado por el tipo y la cantidad de cationes ubicados en posiciones fuera del marco. Para el craqueo catalítico , la zeolita Y se usa a menudo en una forma de intercambio de tierra rara e hidrógeno. [8]
Mediante el uso de métodos térmicos, hidrotermales o químicos, parte de la alúmina se puede eliminar de la estructura de zeolita Y, lo que da como resultado zeolitas Y con alto contenido de sílice . Estas zeolitas se utilizan en catalizadores de craqueo e hidrocraqueo . La desaluminación completa da como resultado faujasita-sílice. [8]
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