اشکال و ساختارهای زئولیت‌های مصنوعی (غربال‌های مولکولی)

تاکنون در حدود 34 نوع زئولیت طبیعی و بیش از 100 نوع زئولیت مصنوعی ( غربال مولکولی – ماده‌ی جاذب) شناخته شده، اما تنها برخی از آنها مورد استفاده‌ی عملی دارند. نکته این است، که پس از آب‌زدایی در برخی از زئولیت‌ها، سیستمی از کانال‌های باریک بدون ارتباط با یکدیگر پدید می‌آید، که به دلایل ساختاری، نفوذ در آنها عملا ناممکن است. در سایر زئولیتها، در نتیجه‌ی از دست دادن آب، تغییراتی در اسکلت و نحوه‌ی قرارگیری کاتیون‌ها ایجاد می‌شود، که به بخشی از ساختار آنها آسیب می‌رساند، و خود فرایند آب‌زدایی برگشت‌ناپذیر می‌شود. در عین حال، به عنوان غربال مولکولی می‌توان از زئولیتی استفاده کرد، که ساختار آن، پس از فرایند کامل آب‌زدایی، تحت تأثیر قرار نگیرد.

زئولیت‌های مصنوعی (غربال‌های مولکولی – مواد جاذب)، به دلیل همگنی و خلوص بالا، برای پژوهش مناسب‌تر بوده، با الزامات استانداردهای صنعتی انطباق بیشتری دارند. این امر، به ویژه هنگامی اهمیت دارد، که به سطح بالایی از تکرارپذیری اندازه‌گیری نیاز باشد (مثل فرآیندهای جداسازی صنعتی) که در آن حتی مقدار ناچیز ناخالصی‌ها ممکن است منجر به اثراتی نامطلوب شود (مثل، تاثیری که معمولاً کانی‌های فلزی بر فرایند کاتالیز ناهمگن دارند).

متغیرها و طبقه‌بندی آلومیناسیلیکات‌های پیچیده، مثل زئولیت‌ها (غربال‌های مولکولی)، به دلیل نبود سیستم نامگذاری مشخص، دشوار است. در صورت استفاده از استانداردهای IUPAC ، باید ترکیب یونیت سل را به عنوان مبنا بپذیریم. این نوع از طبقه‌بندی پیچیده است، و نیازمند شناخت ترکیب یونیت سل است که همیشه امکان‌پذیر نیست. (مثل زئولیت طبیعی آنالسایت: Analcite Na16 (AlO2)16 (SiO2)32 • 16H2O، که باید 16-آکوا 16-آلومینا-32-سیلیکات سدیم نامیده شود).

به همین دلیل امروزه نمادهای زیر برای زئولیتها استفاده می‌شود:

1. زئولیت مصنوعی (غربال مولکولی) را با حروفی مشخص می‌شوند که نخستین بار توسط پژوهشگر (بر حسب اولویت) از آن استفاده شده است، مثل زئولیت A، زئولیت K-G ، زئولیت ZK-5 و غیره.
2. این نمادها برای آن دسته از اصلاحات زئولیت‌هایی استفاده می‌شود، که در هنگام سنتز به دست می‌آیند. به ویژه حرف A نشان می‌دهد که صحبت در مورد زئولیت مصنوعی: Na16 (AlO2)16 (SiO2)32 • 16H2O (غربال مولکولی 4A) می‌باشد، که از سیستم Na2O, Al2O3, SiO2, H2O گرفته شده است. فرمول نشانگر ترکیب نوعی است. علاوه بر این، از اصطلاحاتی چون «زئولیت نوع A»، «زئولیت نوع X» و غیره هم استفاده می‌شود.
3. برخی اوقات برای زئولیت‌های مصنوعی (غربال‌های مولکولی) از نام متناظر با کانی طبیعی مربوطه استفاده می‌کنند. مثل «زئولیت نوع آنالسایت»، یا «زئولیت نوع مردنیت».
4. اشکال مختلف کاتیونی، قابل حصول به روش تبادل یونی نیز می‌توانند نمادهای خاص داشته باشند. به عنوان مثال، شکل کلسیمی زئولیت A (غربال مولکولی نوع 5A)، به طور خلاصه، زئولیت CaA (یا غربال مولکولی نوع 5A) نامیده می‌شود. در حالی که وجود خط فاصله بین Ca و A، یعنی زئولیت Ca-A نوع کاملاً متفاوتی از زئولیت را نشان می‌دهد.

ظرفیت آزاد در زئولیت NaX (Si/Al = 1,33).

ظرفیت آزاد در زئولیت NaX (Si/Al = 1,33).