Roosterstructuur
Een
kenmerkende eigenschap van zeolieten is hun rooster, dat gebaseerd
is op een op een netwerk van atomen. De atomen zijn onderling op 4
punten verbonden. Men kan denken aan een regelmatig viervlak, de
tetraëder. Een tetraëder heeft vier hoekpunten op onderling gelijke
afstand. Het siliciumatoom kan zich met vier zuurstof-atomen
verbinden waarbij het silicium in het midden van de tetraëder
gesitueerd is en de zuurstofatomen op de hoekpunten. De tetra- ëders
kunnen gekoppeld worden via de zuurstofatomen op hun hoekpunten. Ze
kunnen zo een rijke diversiteit aan prachtige structuren vormen. Het
rooster bevat verbonden kooien, grotten en gangen, die de juiste
afmetingen hebben om kleine moleculen te bevatten.
De kleinste porieafmetingen hebben een diameter in de orde van
grootte van 300 t/m 1000 pm.
Er zijn 130 verschillende roosterstructuren bekend, waarvan er
ongeveer 40 in de natuur voorkomen. Als aanvulling op silicium of
aluminium als tetraëder atoom, worden ook synthetische
samenstellingen daarvoor gebruikt waaronder de steeds groter worden
groep van aluminiumfosfaten, de zogenaamde ALPO’s.
Een
materiaal zoals zeoliet kan door zijn chemische en fysieke structuur
ruimte bieden aan ionen. In het geval van clinoptilotiet heeft de
structuur een lichte negatieve lading waardoor kleine positieve
ionen aangetrokken worden. In zijn natuurlijke vorm huisvest
het
Na+
, K+
en Ca+
ionen.
Omdat het rooster van zeoliet een zeer groot inwendig oppervlak
heeft, tot 145 m2/g,
kunnen zeolieten tot wel 70% van hun gewicht aan vloeistof
absorberen.