Une zéolithe, ou zéolite est un cristal formé d'un squelette micro-poreux d'aluminosilicate, dont les espaces vides connexes sont initialement occupés par des cations et des molécules d'eau.
Les ions et les molécules d'eau sont mobiles au sein de la structure, ce qui permet d'une part des échanges ioniques, d'autre part une déshydratation partielle réversible, et la possibilité de remplacer l'eau par une autre phase adsorbée.
Le caractère cristallin du squelette implique que les porosités de la structure sont toutes de même taille. Ces porosités peuvent autoriser ou non le passage de molécules, avec un pouvoir discriminant inférieur à 100 picomètre. C'est ce qui justifie leur qualificatif de tamis moléculaires.
Le terme zéolithe a été introduit en 1756 par le
minéralogiste suédois A.F.Cronsted. Il vient du grec « zeo » et « lithos »
qui signifient « pierre bouillante ». en 1878, Georges Friedel sera l’un
des premiers à étudier les étonnantes facultés d’absorption des zéolithes
naturelles.
Les matériaux méso/microporeux comme les zéolithes peuvent être considérés comme des réacteurs chimiques à l’échelle nanomètrique. Raison pour laquelle ils sont très fréquemment utilisés en catalyse. Ces « nanoréacteurs » sont également capables de polymériser différentes molécules organiques afin d’élaborer une nouvelle classe de nanocomposites hybrides inorganique(silicate)-organique. Pour générer ces nanomatériaux, des catalyseurs ou initiateurs sont généralement nécessaires
Utilisation et Usages
1)
Chimie :
- échangeur d'ions
- piège moléculaire
- tamis moléculaire : (déshydrater des solvants
organiques, déshydrater les gaz,
protéger les appareils sensibles à l'humidité, épurer
l'eau des particules radioactives ...)
- catalyseurs
- séparateur des gaz.
2) Construction :
La zéolithe synthétique est employée
comme additif dans le procédé de fabrication du mélange béton-asphalte.
3) Thermorégulation :
Des zéolithes peuvent être employés dans
des collecteurs thermiques solaires.
4) Usage médical
Les systèmes de génération d'oxygène basés sur l’utilisation de zéolithe …
Leur utilisation est également possible
pour l’amélioration de la coagulation des saignements graves. On retrouve des produits utilisant cette
technologie sous le nom de QuikClot ou Hemosorb.
Plusieurs études et observations en conditions cliniques ont
démontré :
- son activité antioxydante très spécifique,
- son action favorable dans le soutien apporté à l’organisme
affecté par diverses pathologies (en usage interne comme en application
externe),
- sa capacité à réduire les effets secondaires de la
chimiothérapie et de la radiothérapie,
- son effet fortifiant général lors de maladies graves,
- son fort potentiel chélateur de métaux lourds.
Ces résultats confirment son intérêt dans de nombreux
domaines dans lesquels la recherche est prometteuse.
L’utilisation publique de ces découvertes ont été possibles
grâce aux travaux d’une entreprise autrichienne, PANACEO International GmbH,
qui, forte de l’élaboration de dossiers techniques irréfutables, a obtenu
l’enregistrement de ce minéral, unique en son genre sous ce statut. Elle
commercialise en Europe un produit appelé Panaceo sous diverses formes. La plus
simple est, à notre goût, Panaceo basic Poudre. Une cuillère par jour
suffit si vous n'avez pas de pathologie précise liée à une intoxication ou une
irradiation. En cas de contamination importante : 1 cuil. à café + eau avant 3
repas.
5) Décontamination
A un mois du début de la situation
catastrophique à la centrale de Fukushima Daiichi, TEPCO a annoncé avoir
commencé à immerger des sacs de zéolithe en mer en vue d'absorber le Césium.
6)
Echangeur d’ion
Les zéolithes sont utilisées en tant qu'échangeur
d'ions dans des applications domestiques telles
que la purification ou l’adoucissement de l'eau ou pour les lessives.
7) Agricoles
Dans l'agriculture, la Clinoptilolite (zéolithe naturelle)
est employée pour la fertilisation des sols, car elle fournit une source du potassium (engrais) lentement
libéré. Si elle est préalablement dopée avec de l'ammonium, la
zéolithe permet aussi une libération contrôlée d'azote. Les récentes études Cubaines dans le
domaine suggèrent que certaines cultures peuvent être cultivées sur des sols
composés de zéolithe (ou d’un mélange zéolithe-terre) dans lesquels la zéolithe
a été préalablement dopée ou enduite d'engrais et de micro-nutriments.
8) Comme substrat pour bonsaï
Les zéolithes sont également
employées par les amateurs et professionnels du bonsaï. Leur taux de rétention
en eau (de l'ordre de 48 %)
Associé à un drainage efficace et une bonne
capacité d'échange cationique (capacité à fixer et redistribuer les éléments
nutritifs) en font un substrat aux vertus nombreuses.
De plus, les zéolithes restent stables dans le temps et ne se délitent pas à l'image de l'akadama.
Les zéolithes pourraient bien à terme remplacer d'autres substrats importés du Japon et donc plus onéreux.
Zéolithe | Volume poral1 (%) |
Mordenite | 28% |
Philipsite | 31% |
Clinoptilolithe | 39% |
Chabazite | 47% |
De plus, les zéolithes restent stables dans le temps et ne se délitent pas à l'image de l'akadama.
Les zéolithes pourraient bien à terme remplacer d'autres substrats importés du Japon et donc plus onéreux.
Un substrat largement supérieur aux autres
Le tableau comparatif ci-dessous présente les principaux substrats utilisés de nos jours dans la culture de bonsaï.
Substrat | pH | C.E.C. (meq/100 g) | Rétention eau (%) | Durabilité |
Akadama | Neutre | 120 maxi* | 45 | Moyenne |
Ecorce de pin | Acide | 90 | 15 | Moyenne |
Pouzzolane | Neutre | 0 | 8 | Très bonne |
Pumice ou ponce* | Neutre | 0 | 35 | Bonne |
Sable | Neutre | 0 | 0 | Très bonne |
Zéolithe Neutre (spéciale Bonsaï)* | Neutre | 220 | 48 | Bonne |
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