Estructura Cristalina de la Zeolita Clinoptilolita

¿Qué es CLINOMAX™?

Zeolita vs. Clinoptilolita: Entienda la Diferencia
Comprenda qué es la Zeolita Clinoptilolita, el principio activo de CLINOMAX™.

Permítanos aclarar qué significan estos dos términos y la relación entre ellos, dado que con frecuencia se citan de forma aislada.

La relación es simple: la Zeolita es la familia, la Clinoptilolita es una de las zeolitas naturales más usadas comercialmente.

El término Zeolita hace referencia a un gran grupo mineralógico con más de 40 especies/estructuras (frameworks) naturales. Aunque todas son zeolitas, no todas comparten las mismas cualidades o aplicaciones.

La Clinoptilolita es una de las zeolitas naturales más utilizadas comercialmente. Se destaca por su estructura cristalina estable y por su elevada Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC), lo que favorece su uso a gran escala.

En resumen: la Clinoptilolita es una de las zeolitas naturales más usadas comercialmente, con aplicaciones en agricultura, nutrición animal y control ambiental.

Definición Química

Composición molecular y estructura cristalina

Fórmula Química

Fórmula General Completa:

(Li, Na, K)α(Mg, Ca, Sr, Ba)d[Alα+2d-Sin-(α+2d)O2n]∙mH2O

Fórmula Simplificada (más común):

(Na,K)2O·Al2O3·10SiO2·6H2O

Cationes Equilibradores:

  • • Na⁺ (Sodio)
  • • K⁺ (Potasio)
  • • Ca²⁺ (Calcio)
  • • Mg²⁺ (Magnesio)

Estructura Tetraédrica:

  • • SiO₄ (Tetraedros de Silicio)
  • • AlO₄ (Tetraedros de Aluminio)
  • • Relación Si/Al: 4-5,5
  • • Sistema: Monoclínico
Estructura Cristalina
Sistema monoclínico con red tridimensional de canales microporosos

Parámetro a

1.762 nm

Parámetro b

1.791 nm

Parámetro c

0.739 nm

La celda unitaria se basa en 72 átomos de oxígeno (n = 36) y 24 moléculas de agua (m = 24), con cationes compensadores ocupando posiciones específicas en los canales microporosos.

Sistema de Canales Microporosos

Red tridimensional de canales interconectados que confiere propiedades únicas de tamiz molecular

Modelo tridimensional de la estructura cristalina de la clinoptilolita (rotación automática). Celda: Cappelletti et al., 1999.

Canal A (anillo de 10 miembros)
Canales principales paralelos al eje c, responsables de la mayor parte de la capacidad de intercambio iónico
0.31 × 0.76 nm

Cationes ocupantes: Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺

Canales B (anillo de 8 miembros)
Canales secundarios paralelos al eje c, que complementan la estructura porosa
0.36 × 0.46 nm

Cationes ocupantes: Ca²⁺, Na⁺

Canales C (anillo de 8 miembros)
Canales perpendiculares (eje a) que interconectan los canales A y B, formando una red tridimensional
0.26 × 0.47 nm

Cationes ocupantes: K⁺

Resultado: Tamiz Molecular Natural

La combinación de estos tres tipos de canales crea una red tridimensional de microporos que permite el paso selectivo de moléculas por tamaño y carga. Las moléculas más pequeñas que los diámetros de los canales pueden difundirse hacia el interior de la estructura y adsorberse en sitios activos, mientras que las moléculas más grandes quedan excluidas. Esta propiedad es fundamental para aplicaciones en separación de gases, purificación de aguas y adsorción selectiva de iones.

Origen Geológico

Formación natural en condiciones geológicas específicas

Proceso de Formación
Cristalización a partir de cenizas volcánicas en ambientes alcalinos

Las zeolitas naturales, incluida la clinoptilolita, se forman mediante la alteración diagenética de cenizas volcánicas ricas en vidrio reactivo (principalmente vidrio volcánico silícico) en ambientes acuosos alcalinos. Este proceso ocurre a lo largo de millones de años bajo condiciones específicas de temperatura, presión y pH.

Condiciones Geológicas Necesarias:

  • Alteración de cenizas volcánicas ricas en vidrio reactivo.
  • Ambientes marinos o lacustres con pH alcalino (8–10)
  • Temperatura moderada (50–200 °C) y baja presión
  • Tiempo geológico prolongado (millones de años)
  • Ausencia de contaminación por otros minerales

Los depósitos con alto contenido de clinoptilolita (≥ 80%) son poco comunes y dependen de condiciones geológicas favorables, con cristalización extensa y poca mezcla con cuarzo, feldespato o minerales arcillosos. Este contenido favorece propiedades fisicoquímicas consistentes en aplicaciones industriales.

Propiedades Fisicoquímicas

Características que definen el desempeño en aplicaciones industriales

Estructura Cristalina Única

Estructura monoclínica con canales microporosos interconectados de 0,4–0,7 nm, formando un tamiz molecular natural de alta selectividad.

Alta Capacidad de Intercambio Catiónico

CIC de 150–200 meq/100g, superior a la mayoría de los minerales arcillosos, lo que permite una adsorción eficiente de metales pesados y amoníaco.

Área Superficial Elevada

43-47 m²/g (BET, ficha técnica), área disponible para la adsorción.

Alto Contenido de Clinoptilolita

≥ 80% de clinoptilolita, contenido determinado por DRX; cada lote va acompañado de Certificado de Análisis (CoA).

Selectividad Iónica
Preferencia de adsorción por cationes específicos (serie de selectividad de Ames, 1960)

Selectividad observada:

Cs⁺ altamente selectivo; NH₄⁺ preferido frente a alcalinotérreos (Ames, 1960)

Esta selectividad es fundamental para aplicaciones en eliminación de amoniaco (NH₄⁺), adsorción de metales pesados (Pb²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺) y eliminación de iones Cs⁺ y Sr²⁺ de soluciones acuosas.

Por qué CLINOMAX™?

Principales parámetros de CLINOMAX™

ParámetroCLINOMAX™
Contenido de Clinoptilolita≥ 80%
Área Superficial (BET)43-47 m²/g
CIC (Capacidad de Intercambio Catiónico)1,5-2,0 mEq/g
Metales PesadosControlados según informe/CoA
≥ 80%
Contenido de Clinoptilolita

Contenido determinado por DRX

43-47 m²/g (BET)
Área Superficial BET

Rango de la ficha técnica

Informe/CoA
Metales Pesados

Contenido de metales pesados controlado según informe analítico/CoA

Logotipo del Grupo BENTONISA

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Una referencia desde hace más de 50 años en soluciones industriales de alto valor a base de minerales

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