Цеоліти – корисні копалини Закарпаття

Цеоліти – корисні копалини Закарпаття, цеоліт корисний тим, що видаляє з організму людини важкі метали, застосовують у будівництві, як активні мінеральні добавки.

Цеоліти (молекулярні сита) – мікропористі алюмосилікатні мінерали, а точніше це переважно натрієві або кальцієві силікати з каркасною будовою, пори яких заповнені водою. Існують природні та штучні цеоліти. Природних цеолітів, їх ще називають киплячі каміння, відомо біля 50 мінералів. На сьогодні відомо більше 200 штучних цеолітів або пермутитів.

Зазвичай цеоліти визначають як тривимірні кристалічні структури, що мають однорідні пори (необов’язково лише одного перерізу) молекулярних розмірів. Оскільки алюміній і кремній можуть бути заміщені відповідно на бор, галій або германій, фосфор, то можна приготувати композиції різного складу, що мають властивості цеолітів і позначаються як цеолітоподібні структури. З’єднання тетраедрів через атоми кисню утворює вторинні структури: різні кільця (з 4, 5, 6, 8, 10, 12 Т-атомів), призми та складніші багатогранники.

Особливість хімічного складу та структурної будови цеолітів визначає їхні:

1. Адсорбційні властивості – здатність поглинати та віддавати різні речовини;
2. Іонообмінні властивості – здатність поглинати та віддавати різні речовини;
3. Каталітичні властивості – здатність прискорювати хімічні реакції.

Перші дослідження цеолітів почалися понад 250 років тому після відкриття Бароном Акселем Фредеріком Кронштедтом в 1765 р. стильбіту. Кронштедт ввів термін цеоліт після нагрівання мінералу стильбіту з полум’ям димової труби.

На початку 60-х рр. ХХ ст. вчений Я. В. Маслякевич, який тоді працював на хімічному факультеті в Ужгородському університеті, виявив цеолітову руду в с. Сокирниця, що на Закарпатті, а у 1967 р. тут вже почали його видобувати. і добувають його і сьогодні. Маслякевич проводив дослідження цеоліту і один з патентів на винахід «Спосіб отримання цеолітового сорбента для очистки повітря від вуглекислого газу».

На фото 3 показаний власне цеолітовий кар’єр на околицях села Сокирниця Хустького району. Це найбільше родовище цеоліту в Європі і одне з набільших у цілому світі. Також цеоліти Закарпаття є найвищої якості в Європі.

На початку 60-х рр. ХХ ст. вчений Я. В. Маслякевич, досліджував цеоліт. Тоді він працював на хімічному факультеті в Ужгородському університеті. Він виявив цеолітову руду в с. Сокирниця, що на Закарпатті, а у 1967 р. тут вже почали його видобувати. і добувають його і сьогодні. Маслякевич проводив дослідження цеоліту і один з патентів на винахід «Спосіб отримання цеолітового сорбента для очистки повітря від вуглекислого газу».

На фото (рисунок 3) показаний власне цеолітовий кар’єр на околицях села Сокирниця Хустького району. Це найбільше родовище цеоліту в Європі і одне з набільших у цілому світі. Також цеоліти Закарпаття є найвищої якості в Європі.

В час «Чорнобильської кризи»,  із Сокирницького родовища вивезли понад 150 тисяч тонн цеолітових крихт та піску, з вертольотів розсівали їх над зоною, цеоліт додавали до складу дамб на річці Прип’яті, ним завантажували гігантські фільтри міських водозаборів, щоб очистити від важких металів і радіонуклідів воду Дніпра.

Численні розробки вчених і фахівців, зокрема Інституту фізичної хімії ім. Л. Писаржевського НАН України, НВО «Флегмін», Ужгородського національного університету, УжМП «ОМК» Інституту фізичної хімії НАНУ, засвідчили, що цеоліти можуть бути тим засобом, який істотно прискорить самоочищення ґрунтів, забруднених унаслідок екстенсивного землеробства та екологічних катастроф, забруднених катіонами важких металів і радіостронцію, забезпечить можливості екологічно чистого, зокрема поливного землеробства.

На Закарпатті окрім Сокирницького родовища кліноптилоліту, який активно добувають, відомі запаси морденіту Водицького родовища у Рахівському районі (10 млн т.). Родовище необхідно дорозвідати. В даний момент цеолітове родовище розкрите кар’єром, яким місцеве КСГП веде експлуатацію розкривних туфів гарного зеленого кольору і рисунку

Окрім Закарпаття, в Україні відомі поклади цеолітів у Приазов’ї та Криму. Шпреуштейни протерозойських лужних порід «Октябрського» масиву. Разом запаси цеолітів в нашій країні перевищують 4 млрд тонн.

Основні напрямки застосування природних цеолітів:

• в сільському господарстві цеоліт – це використання добрив на основі цеолітів, завдяки цеолітам вдається збільшити міцність мінеральних добрив і внести в них різні мікроелементи, необхідні для рослин; це птахівництво і тваринництво, де завдяки кормовим добавкам спостерігається позитивний вплив на приріст, плодючість і зміцнення загального імунітету поголів’я, так як забезпечує їх необхідними мікроелементами і адсорбційного впливу на обмін речовин;
• Цеоліти успішно застосовуються для глибокого осушення і очищення газових та рідинних потоків, розділення сумішей вуглеводнів різної будови, очищення водних потоків від катіонів важких металів і поглинання радіонуклідів у атомній енергетиці, як каталізатори хімічних реакцій у процесах крекінгу, при отриманні моторних мастил.
• Також ці мінерали можна використовувати для термохімічного зберігання сонячного тепла, зібраного з сонячних теплових колекторів, як вперше продемонстрував John Guerra в 1978 році, і для адсорбційного охолодження, як вперше продемонстрував Dimiter Tchernev (Черньов) у 1974 році. Застосування цеолітів тут базується на їх високій теплоті адсорбції та їх здатності до гідратації та зневоднення, не руйнуючи структури.
• В бортових системах генерування кисню і кисневих концентраторах використовують цеоліти (поєднуючи адсорбцію з коливання тиску для видалення азоту зі стисненого повітря) для постачання кисню екіпажам на великій висоті.
• Застосування у акваріумістиці. Зоомагазини продають цеоліти для використання в якості фільтрувальних добавок в акваріумах, де їх можна використовувати для адсорбції аміаку та інших азотистих сполук.

Використані джерела:

• https://uk.xn—-7sbiewaowdbfdjyt.pp.ua/2455813/1/tseoliti-zakarpatskoi-oblasti.html
• http://www.dpzzz.com/ua/about.htm
• https://en.wikipedia.org/wiki/Zeolite#cite_note-27
• https://view.officeapps.live.com/op/view.aspx?src=http%3A%2F%2Fwww.ras.ru%2FFStorage%2Fdownload.aspx%3FId%3Da6471abe-981d-4fdc-b76e-9205e01089b4&wdOrigin=BROWSELINK
• http://www.dpzzz.com/ua/publications/11.html
• http://ginras.ru/library/pdf/1980_zeolites.pdf
• https://uk.wikinoe.ru/wiki/Axel_Fredrik_Cronstedt
  John M. Guerra “Adsorption Solar Heating and Storage System,” Filed April 27, 1978, U.S. Pat. No. 4,269,170
  U.S. Patent No. 4,034,569, Filed Nov. 4, 1974, Inventor: Dimiter I. Tchernev

Інформацію про “Цеоліти Закарпаття” підготував –  зав. сектору природи Закарпатського обласного краєзнавчого музею ім. Т. Легоцького, Біланич М. М.

Читайте більше по темі: Закарпатський обласний краєзнавчий музей