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Lexikon der Biologie: Zeolithe

Zeolithe [von griech. zein = sieden, lithos = Stein], Bezeichnung für derzeit etwa 40 bekannte natürliche und 150 synthetische wasserhaltige Aluminiumsilicate, die aus einem regelmäßigen Kristallgitter (Kristall) aus Atomen von Silicium und Sauerstoff bestehen, in dem die Siliciumatome teilweise durch Atome des Aluminiums ersetzt sind ( vgl. Abb. ). Zum Ladungsausgleich sind in die Hohlräume des Gitters hydratisierte Ionen von Natrium, Kalium, Magnesium oder Calcium eingelagert, die leicht gegen andere Metallionen ausgetauscht werden können. Die Gitterstruktur mit ihren regelmäßigen Poren und der großen inneren Oberfläche von zum Teil mehreren hundert Quadratmetern pro Gramm, an der chemische Reaktionen oder Adsorptionen stattfinden können, machen die Zeolithe zu idealen Molekularsieben, Ionenaustauschern und Katalysatoren. Die vielfältig verwendbaren Zeolithe werden u.a. zur Gastrennung und Adsorption (z.B. in Viehställen), als Ionenaustauscher in Waschmitteln, zur Meerwasserentsalzung, zur Entfernung radioaktiver Isotope aus Luft und Abwässern, zur Verbesserung von Ackerböden (durch gleichmäßige Abgabe von Ionen) und als selektive Katalysatoren eingesetzt. Leben.



Zeolithe

Kristallstrukturen von a Chabasit, Ca[Al2Si4O12]·6H2O, und von b Chinoptilolit, Na[Al2Si5O12]·4H2O.
Je nach Zusammensetzung der Zeolithe entstehen Poren und Kanäle, in die andere Atome und Moleküle eingelagert werden können (Molekularsiebe). Neuerdings ist es gelungen, eine zeolithartige Einschlußverbindung aus Galliumphosphat, das Cloverit, mit der Zusammensetzung Ga2O3 : P2O3 : Chinuclidin : HF : H2O = 1 :1 :6 :0,75 :64 herzustellen. Das thermisch besonders stabile, kubische Molekularsieb des Cloverits besitzt außerordentlich große Porenöffnungen von 3 nm (übrige Zeolithe: 1,3 nm).

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