Группа Цеолиты

Zeolite Group

Название цеолит ввёл Cronstedt A.F. (1758), оно образовано от греческих "цеон" – вскипать и "литос" – камень, из-за способности вспучиваться при нагревании (Буканов В.В., 2008, с.240).

Минерал-цеолит представляет собой кристаллическое вещество со структурой, характеризующейся каркасом из связанных тетраэдров, каждый из которых состоит из четырех атомов кислорода, окружающих катион. Этот каркас содержит открытые полости в виде каналов и клеток. Обычно они заняты молекулами воды и внекаркасными катионами, которые, как правило, являются взаимозаменяемыми. Каналы достаточно велики, чтобы пропускать гостевые вещества. В гидратированных фазах потеря воды происходит при температурах в основном ниже ~400°C и в значительной степени обратима. Каркас может прерываться группами (OH,F) – они занимают вершину тетраэдра, которая не является общей для соседних тетраэдров [определение цеолита из отчёта Подкомитета по цеолитам Международной минералогической ассоциации (IMA), Coombs D.S. et al., 1997, p.1573].
[Называя электронейтральные частицы воды в составе минерала-цеолита молекулами, авторы отчёта вступают в противоречие с определением минерала, который не может являться смесью веществ]

Цеолиты образуются в основном в условиях относительно невысоких температур (до 250-300°С) и давлений (до нескольких тысяч атмосфер) в последней стадии гидротермального процесса и приурочены к вулканогенным толщам базальтового, андезитового, риолитового состава, где заполняют пустоты и трещины или образуют цемент туфов. Также происхождение цеолитов связано с диагенезом осадков морей, щелочных солёных озёр и взаимодействием туфов с поровыми водами. Появление ломонтита в подвергающихся погружению осадках характерно для цеолитовой фации метаморфизма. Особое место занимает анальцим, который может кристаллизоваться как позднемагматический минерал при температурах выше 600 °С из бедных кремнезёмом щелочных магм. В целом, с повышением температуры образуются менее гидратированные цеолиты, а с повышением давления – более.

Перед паяльной трубкой цеолиты легко плавятся, вскипая. HCl разлагает цеолиты с выделением кремнезёма разного вида (порошковатого, иливатого, студенистого).

Природные и искусственные цеолиты проявляют ионообменные, а после удаления из их полостей молекул воды (нагреванием) адсорбционные свойства, которые в сочетании с жёстким размером входов в каналы и клетки придают цеолитам свойства молекулярных сит и селективных ионообменников. В ряде случаев цеолиты обнаруживают свойства катализаторов.

Промышленные запасы цеолитов разрабатываются как месторождения. Цеолиты используются для выделения и очистки углеводородов нефти и как катализаторы, а также для очистки, осушки и разделения газов, осушки фреонов, извлечения радиоактивных элементов, создания глубокого вакуума. С помощью цеолитов питьевые и сточные воды очищают от вредных для потребителя катионов Ca, Zn, Cu, Pb, Hg, Cs¹³⁷ и Sr⁹⁰. Цеолиты добавляют в минеральные удобрения, чтобы регулировать поступление в почву необходимых растениям элементов. Добавка цеолитов в корма животных и птицы улучшает их здоровье, повышает продуктивность и пищевые качества мяса.

На май 2023 г. в группе цеолитов выделяют следующие подгруппы и минералы:
подгруппа брюстеритов (brewsterite subgroup)
подгруппа гарронитов (garronite subgroup)
подгруппа гейландитов (heulandite subgroup)
подгруппа гмелинитов (gmelinite subgroup)
подгруппа дакиардитов (dachiardite subgroup)
подгруппа жисмондинов (gismondine subgroup)
подгруппа клиноптилолитов (clinoptilolite subgroup)
подгруппа маццитов (mazzite subgroup)
подгруппа натролита (natrolite subgroup)
подгруппа паулингитов (paulingite subgroup)
подгруппа стильбитов (stilbite subgroup)
подгруппа томсонитов (thomsonite subgroup)
подгруппа феррьеритов (ferrierite subgroup)
подгруппа филлипситов (phillipsite subgroup)
подгруппа фоязитов (faujasite subgroup)
подгруппа шабазитов-левинов (chabazite-levyne subgroup)
подгруппа эрионитов (erionite subgroup)
альфларсенит (alflarsenite)
амичит (amicite)
аммониолейцит (ammonioleucite)
анальцим (analcime)
беллбергит (bellbergite)
бикитаит (bikitaite)
боггсит (boggsite)
вайнебенеит (weinebeneite)
вайракит (wairakite)
венкит (wenkite)
гоббинсит (gobbinsite)
голтит (gaultite)
готтардиит (gottardiite)
гускрикит (goosecreekite)
дирензоит (direnzoite)
каулсит (cowlesite)
кирхгофит (kirchhoffite)
кьявеннит (chiavennite)
ловдарит (lovdarite)
ломонтит (laumontite)
марикопаит (maricopaite)
мартинандресит (martinandresite)
мерлиноит (merlinoite)
монтесоммаит (montesommaite)
морденит (mordenite)
мутинаит (mutinaite)
набесит (nabesite)
оффретит (offretite)
партеит (parthéite)
пахасапаит (pahasapaite)
перлиалит (perlialite)
поллуцит (pollucite)
роджианит (roggianite
сянхуалинит/сянхуалит (hsianghualite)
террановаит (terranovaite)
уиллхендерсонит (willhendersonite)
феррокьявеннит (ferrochiavennite)
флёркеит/флоркеит (flörkeite)
черничит (tschernichite)
чёртнерит (tschörtnerite)
эдингтонит (edingtonite)
эпистильбит (epistilbite)
югаваралит (yugawaralite)