Klinoptilolit sentezi ve iyon değişimi

Bu çalışmada tek fazlı, yüksek saflıkta, tek iyon formunda klinoptilolit sentez edilmiş ve bu sentetik klinoptilolitin NH4+, Pb2+, Cd2+ ve Zn2+ iyonlarına karşı iyon değişim özellikleri araştırılmıştır.Sentez çalışmalarında başlangıç bileşimi literatürdeki tekrarlanabilir sentez reçetesi dikkate alınarak 2Na2O:Al2O3:12SiO2:120H2O, kristalleşme sıcaklığı 145oC, kristalleşme süresi 5 gün olarak belirlenmiştir. Aşı kristali olarak 100 g sentez karışımı için 0,5 g Gördes klinoptiloliti kullanılmıştır. Yapılan X-ışını kırınımı (XRD) ve X-ışını fluoresansı (XRF) analizleri sonucunda sentezlenen klinoptilolitlerin sodyum formunda, doğal klinoptilolit örneklerine göre yüksek saflıkta oldukları ve yapısında başka mineral fazlarının bulunmadığı belirlenmiştir.Klinoptilolitin XRF analizi sonucu teorik iyon değişim kapasitesinin 2,29 meşg-sayısı/g kli. olarak belirlenmiş olup çalışmalarda NH4+, Pb2+, Cd2+ ve Zn2+ iyonları için teorik kapasitenin tamamının kullanıldığı belirlenmiştir.İkili iyon değişimi çalışmalarında, sodyum formundaki sentetik klinoptilolitin NH4+, Cd2+ ve Zn2+'ye literatürde farklı yörelere ait doğal klinoptilolit örnekleriyle yapılan çalışmalara oranla yüksek seçicilik sergilemiştir. Sentetik klinoptilolit Pb2+ iyonunu Na+ iyonuna göre fazla tercih etmesine rağmen literatürdeki çalışmalar içinde belirgin bir farklılık görülmemiştir. Sodyum formundaki sentetik klinoptilolit için belirlenen seçicilik sıralaması NH4+~Pb2+>>Cd2+~Na+~Zn2+ olarak belirlenmiştir.Üçlü iyon değişimi çalışmalarında, sentetik klinoptilolit ile Na+/Pb2+/Zn2+, Na+/Pb2+/Cd2+, Na+/Cd2+/Zn2+ ve Pb2+/Cd2+/Zn2+ sistemleri incelenmiştir. Sentetik klinoptilolit tüm üçlü sistemlerde Pb2+ iyonunu tercih etmekte olup ortamda üçüncü bir katyonun bulunması sentetik klinoptilolitin Pb2+ iyonuna olan seçiciliğini artırdığı belirlenmiştir. Sodyum formundaki sentetik klinoptilolitin Cd2+ ve Zn2+ iyonlarına davranışında bir değişiklik olmamış, ikili iyon değişim çalışmalarındaki gibi sistem belirli bir noktadan sonra Na+ iyonuna seçici davranmıştır. Na+/Cd2+/Zn2+ üçlü iyon değişim sisteminde, sentetik klinoptilolit belirgin bir ayrım gözetmeksizin her iki ağır metale de seçici davranmıştır.