Εισαγωγή
Τα τελευταία χρόνια έχει αναληφθεί από ομάδα ειδικών και μη επιστημόνων μία προσπάθεια υπέρμετρης ανάδειξης των πλεονεκτημάτων και των εφαρμογών των φυσικών Ζεόλιθων.
Η ομάδα αυτή -χωρίς να είναι γνωστοί οι λόγοι- με ως επί το πλείστον ερασιτεχνικό πειραματισμό, που θυμίζει “δοκιμές” σε σχολικό κήπο, φέρνει στο προσκήνιο ορισμένα αποτελέσματα που δεν αντέχουν, με ελάχιστες εξαιρέσεις, στην στατιστική ανάλυση και στα διεθνή στάνταρ της αγροτικής έρευνας. Δεν διστάζει μάλιστα να αναβαπτίσει τους φυσικούς Ζεόλιθους σε “πέτρα ζωής”, “θαυματουργική πέτρα”, “μαγική πέτρα”, “θεόλιθο”, “θεόπετρα” κινδυνεύοντας έτσι να τους μετατρέψει σε κακώς εννοούμενο “μαντζούνι”.
Μερικές φορές πάλι δημοσιεύονται τερατώδεις ανακρίβειες που πισωγυρίζουν την όποια ωφέλιμη δράση των φυσικών Ζεόλιθων. Να ένα παράδειγμα για τη δυνατότητα αντιμετώπισης με τον Ζεόλιθο του περονοσπόρου του αμπελιού. Τα θαυμαστικά είναι του αρθρογράφου. «Ο ζεόλιθος λειτουργεί αρνητικά για τον περονόσπορο. Αυτό γίνεται με τρεις διαφορετικούς τρόπους. Ο πρώτος γίνεται με την επικάλυψη των φύλλων και των βλαστών, αφού έτσι δημιουργείται μια ανώμαλη, επιφάνεια που δεν είναι αρεστή στον περονόσπορο. Ο δεύτερος τρόπος προέρχεται από την ιδιότητα του ζεόλιθου να απορροφά τις οσμές. Ετσι, αν ο περονόσπορος ανέβει στο φυτό δεν γίνεται γονιμοποίηση λόγω απουσίας φερορμόνων, αφού είναι οσμές. Ο τρίτος τρόπος είναι η αφυδάτωση των αυγών, αν έχει γίνει ήδη η γονιμοποίηση». Ο μύκητας “Plasmopara viticola”, ο περονόσπορος του αμπελιού δηλαδή, μετεξελίσσεται σε εχθρό με φερομόνες και αυγά.
Η ανάδειξη όμως με την τακτική αυτή του φυσικού αυτού πετρώματος σε “πανάκεια” μπορεί να το “θάψει”. Χρειάζεται κατά συνέπεια σύνεση, επιμονή και υπομονή και να αφεθούν να μιλήσουν και να πείσουν τα αποτελέσματα που βγαίνουν από στατιστικά ελεγχόμενη γεωργική έρευνα. Η αναφορά αποτελεσμάτων από “πέντε γλάστρες” και η εικονική παρουσίασή τους μόνο από γεωργούς εφαρμοστές είναι νομοτελικά βέβαιο πως θα οδηγήσει το προϊόν αυτό σε ανυποληψία.
Στο άρθρο αυτό, χωρίς παραφιλολογία, θα επιχειρηθεί να σκιαγραφηθεί η μέχρι σήμερα υπάρχουσα στον κόσμο έρευνα για τον ρόλο που μπορεί να διαδραματίσουν οι φυσικοί Ζεόλιθοι στην υγεία του ανθρώπου, στη βιομηχανία και στο περιβάλλον, καθώς και στην με ευρεία έννοια γεωργία και ιδιαίτερα στην οικολογική.
Μία πρώτη γνωριμία με τους Ζεόλιθους
Οι Ζεόλιθοι είναι ένυδρα φυσικά αργιλιοπυριτικά ορυκτά με κρυσταλλική δομή. Ανήκουν στη ομάδα των τεκτοπυριτικών ορυκτών. Κατατάσσονται σε 8 οικογένειες των:
• Αναλκιμιτών με 7 είδη τα Αναλκιμίτης ή ανάλκιμο, Πολλιουσίτης, Γουαιρακίτης(Wairakite), Μπελλμπερζίτης, Μπικιταίτης, Μποογκσίτης και Βρεβστερίτης με τις σειρές στροντίου (Brewsterite-Sr) και Βαρίου ( Brewsterite-Ba).
• Χαμπαζιτών με 10 είδη τα Χαμπαζίτης με τις σειρές ασβεστίου (Chabazite-Ca),καλίου (Chabazite-K), νατρίου (Chabazite-Na ), στροντίου (Chabazite-Sr ) και Μαγνησίου (Chabazite-Mg ), Γουιλλχεντερσονίτης (Willhendersonite), Κουλεσίτης, Ντασιαρντίτης (D) με τις σειρές ασβεστίου (Dachiardite-Ca) και νατρίου (Dachiardite-Na), Εντινγκτονίτης(Edingtonite), Επιστιλβίτης (Epistilbite), Εριονίτης με τις σειρές ασβεστίου (Erionite-Ca), νατρίου (Erionite-Na) και καλίου (Erionite-K), Φωγιασίτης με τις σειρές νατρίου (FaujasiteNa), ασβεστίου (FaujasiteCa) και μαγνησίου (FaujasiteMg), Φερριερίτης με τις σειρές μαγνησίου (Ferrierite-Mg), καλίου (Ferrierite-K) και νατρίου (Ferrierite-Na) και Χερσιελίτης ή Χερσιέλιθος ( Herschelite ).
• Γισμονδινιτών με 7 είδη τα Αμισίτης, Γκαρρονίτης, Τζισμοντινίτης ή Τζισμοντίνης, Γκομπινσίτης και Γκουσεκρεκίτης.
• Χαρμοτομιτών με 3 είδη τα Χαρμοτομίτης ή Χαρμοτόμος, Φιλλιψίτης με τις σειρές νατρίου (PhillipsiteNa), καλίου (PhillipsiteK) και ασβεστίου (PhillipsiteCa) και Γουελλσίτης (Wellsite).
• Ευλανδιτών με 9 είδη τα Κλινοπτιλολίτης ή Κλινοπτιλόλιθος με τις σειρές καλίου (Clinoptilolite-K), νατρίου (Clinoptilolite-Na) και ασβεστίου (Clinoptilolite-Ca), Ευλανδίτης με τις σειρές ασβεστίου (Heulandite-Ca),νατρίου (Heulandite-Na), καλίου (Heulandite-K), στροντίου (Heulandite-Sr) και βαρίου (Heulandite-Ba), Λωμοντίτης, Λεβυνίτης ή Λεβύνης με δύο σειρές ασβεστίου (LevyneCa) και νατρίου (LevyneNa), Μαζζίτης με τις σειρές μαγνησίου (MazziteMg) και νατρίου (MazziteNa), Μερλινουάτης, Μοντεσομαίτης , Μορντενίτης και Μαρικοπαίτης.
• Νατρολιτών ή νατρολίθων με 7 είδη τα Μεσολίτης ή μεσόλιθος, Νατρολίτης ή νατρόλιθος, Σκολεσίτης (), Οφφρετίτης, Παρανατρολίτης ή Παρανατρόλιθος (Paranatrolite), Πωλινζίτης με τις σειρές ασβεστίου (PaulingiteCa) και καλίου (PaulingiteK) και Περλιαλίτης ή Περλιάλιθος.
• Στιλβιτών με 6 είδη τα Μπαρρερίτης (), Στιλβίτης με τις σειρές ασβεστίου (StilbiteC) και νατρίου (StilbiteNa), Στελλερίτης, Τομσονίτης (T) με τις σειρές ασβεστίου (ThomsoniteCa) και στροντίου (ThomsoniteSr), Τσερνισίτης (Tschernichite) και Γιουγκαβαραλίτης ή Γιουγκαβαράλιθος (Yugawaralite).
• Στην όγδοη οικογένεια που δεν έχει ακόμα ονοματολογηθεί μερικοί επιστήμονες κατατάσσουν τη σειρά Ντασιαρδίτης νατρίου (Dachiardite-Na) και το είδος Τετρανατρολίτης ή Τετρανατρόλιθος (Tetranatrolite).
Αναφέρονται ακόμα τα είδη Αλφλαρσενίτης, Αμμωνιολευκίτης, Σιαβεννίτης, Φερροσιαβεννίτης, Ντιρενζουάτης (Direnzoite), Φλορκείτης (Flörkeite ), Γκωλτίτης, οι σειρές ασβεστίου,καλίου και νατρίου του Γκμελινίτη, Γκονναρντίτης (Gonnardite), Γκοτταρντιίτης (Gottardiite), Καλμπορσίτης (Kalborsite), Κιρτσχοφφίτης (Kirchhoffite), Λευκίτης (Leucite), Λοβνταρίτης ( Lovdarite), Μουτιναίτης (Mutinaite), Ναμπεσίτης (Nabesite), Παχασαπαίτης (Pahasapaite), Ρογκιανίτης (Roggianite), Τερρανοβαίτης (Terranovaite), Τσιορτνερίτης (Tschörtnerite), Τβενταλίτης ή Τβεντάλιθος (Tvedalite) και Βενεμπενείτης (Weinebeneite)
Τα πιο γνωστά και περισσότερο εκμεταλλεύσιμα είδη φυσικών Ζεόλιθων είναι είναι ο Κλινοπτιλολίτης, ο Μορντενίτης, ο Χαμπαζίτης, ο Αναλκιμίτης, ο Φιλλιψίτης, ο Εριονίτης, ο Φερριερίτης και ο Ευλανδίτης. Ευρεία πρακτική εφαρμογή βρίσκει ο Κλινοπτιλολίτης. Στον Κλινοπτιλολίτη οι τύποι των σειρών καλίου, νατρίου και ασβεστίου είναι αντίστοιχα:
[(K,Na,Ca0.5,Sr0.5,Ba0.5,Mg0.5)6(H2O)20][Al6 Si30 O72]
[(Na,K,Ca0.5,Sr0.5,Ba0.5,Mg0.5)6(H2O)20][Al6 Si30 O72] και
[(Ca0.5,Na,K,Sr0.5,Ba0.5,Mg0.5)6(H2O)20][Al6 Si30 O72].
Τα ιόντα στην πρώτη αγκύλη είναι τα ανταλλάξιμα. Στη δεύτερη αγκύλη είναι τα δομικά στοιχεία, τα οποία μαζί με το Οξυγόνο σχηματίζουν τα τετραεδρικά πλαίσια της κρυσταλλικής δομής. Στους κρυσταλλικούς Ζεόλιθους η σχέση Αργιλίου και Πυριτίου: Οξυγόνου είναι πάντοτε 1:2.
Οι Ζεόλιθοι έχουν σχηματιστεί εδώ και πολλές εκατοντάδες ή και χιλιάδες χρόνια από τα μητρικά πετρώματα και την ηφαιστειακή σκόνη ύστερα από την αντίδρασή τους με τα υπόγεια αλκαλικά νερά. Υπάρχουν στη φύση και οι ιζηματογενείς Ζεόλιθοι κυρίως σε επιφανειακές λίμνες. Οι τελευταίοι είναι ευκολότερα εξορύξιμοι εξαιτίας της καλλίτερης προσπέλασιμότητας που παρουσιάζουν.
Ο κρυσταλλικός σκελετός των Ζεόλιθων είναι η βασική αιτία για τη μικροπορώδη- σπογγώδη υφή τους με ισομεγέθη κενά. Εξαιτίας του αρνητικού φορτίου τους οι μικροπόροι καταλαμβάνονται από κατιόντα και μόρια νερού, που διακρίνονται για την ευκινησία και την εναλλαγή τους. Η ιδιότητα αυτή των Ζεόλιθων τους προσδίδει μεγάλη εναλλακτική ικανότητα ιόντων, εξαιρετική απορρόφηση και απελευθέρωση μορίων νερού και ισχυρή ρυθμιστική της οξύτητας του εδάφους δράση. Ακόμα χάρη στο μικροπορώδες τους είναι δυνατό και το αναστρέψιμο πέρασμα και άλλων μορίων μεγέθους μικρότερου του ενός Άνγκστροομ (δεκάκις χιλιοστό του μικρού). Οι Ζεόλιθοι είναι εξόχως θερμοάντοχοι, αφού διατηρούν τη μορφή τους ακόμα και στους 600ο C.
Πρέπει όμως να ξεκαθαριστεί πως οι περισσότεροι Ζεόλιθοι εμπεριέχουν επικίνδυνα βαριά μέταλλα όπως μόλυβδο, υδράργυρο, αρσενικό, τιτάνιο, κάδμιο και άλλα. Κατά κανόνα οι ζεόλιθοι περιέχουν κατά μέσο όρο 30 ppm (μέρη στο εκατομμύριο) μόλυβδο. Για παράδειγμα ο Κλινοπτιλολίτης από το Sivas της Τουρκίας περιέχει 63.82% οξείδιο του πυριτίου, 11.72% οξείδιο του αργιλίου, 4.11% οξείδιο του ασβεστίου,1.92% οξείδιο του σιδήρου, 1.04% οξείδιο του μαγνησίου, 0.67% οξείδιο του καλίου, 0.07% πεντοξείδιο του φωσφόρου,0.297% οξείδιο του τιτανίου, 60 ppm χρώμιο, 20 νικέλιο, 3 κοβάλτιο,7 σκάνδιο,31 βανάδιο, 10 χαλκό, 22 μόλυβδο, 40 ψευδάργυρο,4 κασσίτερο ,1 βολφράμιο, 9 αρσενικό 1 αντιμόνιο,17 ρουβίδιο,1255 βάριο,3571 στρόντιο,13 γάλλιο, 10 νιόβιο ,5 άφνιο,194 ζιρκόνιο, 30 ύτριο, 13 θόριο και 2 ουράνιο. Μέχρι σήμερα βρέθηκαν περισσότερα από 2000 κοιτάσματα σε 40 χώρες. Οι πρακτικά χρήσιμοι Ζεόλιθοι πρέπει να περιέχουν πάνω από 75% Ζεόλιθο του τύπου Κλινοπτιλολίτη-Ευλανδίτη.
Το όνομά τους το οφείλουν στο ότι σε μεγάλη θερμοκρασία «ζέουν» (βράζουν) αναδίδοντας υδρατμούς. Είναι με απλά λόγια ο “λίθος” που απελευθερώνει, όταν θερμανθεί νερό με τη μορφή ατμών, δηλαδή ο Ζεόλιθος. Νουνός των ορυκτών αυτών είναι ο Σουηδός μεταλλειολόγος Axel Fredrik Cronstedt , ο οποίος το 1756 παρατήρησε πως το ορυκτό Στυλβίτης θερμαινόμενο απελευθέρωνε υδρατμούς από το νερό που είχε απορροφήσει. Το 1840 ο Γάλλος μεταλλειολόγος Alexis Damour παρατηρεί πως οι κρύσταλλοι του Ζεόλιθου μπορεί να απελευθερώσουν αναστρέψιμα το νερό, χωρίς να μεταβληθεί η δομή τους. Δέκα χρόνια αργότερα ανακαλύπτεται η δυναμική τους ικανότητα για ανταλλαγή κατιόντων. Αργότερα διαπιστώνεται σε ειδικά πειράματα πως οι Ζεόλιθοι μπορούν να απορροφήσουν νερό, μεθυλική και αιθυλική αλκοόλη, βενζένιο, χλωροφόρμιο και φορμικό οξύ. Υπάρχουν σήμερα έρευνες που ομιλούν για 30 στοιχεία και ενώσεις που μπορούν να προσροφηθούν από τους ζεόλιθους. Οι φυσικοί Ζεόλιθοι πολύ σπάνια είναι καθαροί. Τις περισσότερες φορές έχουν προσμίξεις χαλαζία και άλλων Ζεόλιθων.
Στην Ελλάδα και ιδιαίτερα στην περιοχή της Θράκης υπάρχουν κοιτάσματα από τον Ζεόλιθο Κλινοπτιλολίτη, του οποίου η καθαρότητα εγγίζει το 95%. Ο Ζεόλιθος αυτός από πλευράς ποιότητας σε επίπεδο κόσμου βρίσκεται στην κορυφή. Ακόμα η περιοχή των κοιτασμάτων στα Πετρωτά Έβρου είναι προσπελάσιμη και η εξόρυξή του εύκολη και με πολύ μικρές επιπτώσεις στο φυσικό περιβάλλον. Ο Ελληνικός Κλινοπτιλολίτης περιέχει μέχρι 68.62% SiO2,11.80% AlO3 , 2.14 % CaO ,2.92 % Κ2O ,1.13% Να2O,0.75% ΜgO ,0.07% Fe2O3 και άλλα ιχνοστοιχεία. Ο Ζεόλιθος αυτός αποτελείται από 89% του τύπου Κλινοπτιλολίτη – ευλανδίτη, 3% μαρμαρυγία και αργιλικά ορυκτά,4% άστριους, 2% χαλαζία και 2% χριστοβαλίτη. Η δεσμευτική του ικανότητα είναι 196 meq/100 g (χιλιοστοϊσοδύναμα ανά 100 γραμμάρια).
Από το τέλος του 1950 αρχίζει η πρακτική τους αξιοποίηση ως απορροφητικών. Ταυτόχρονα αρχίζει και η συνθετική παραγωγή τους. Σήμερα παρασκευάζονται τεχνητά πάνω από 150 τύποι Ζεόλιθων, από τους οποίους το μεγαλύτερο οικονομικό ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι Ζεόλιθοι Α, Χ και Υ. Στο εμπόριο για γεωργική χρήση κυκλοφορεί τεχνητός Ζεόλιθος γνωστός ως Μεσόλιθος καλίου ή Μεσολίτης καλίου με το εμπορικό όνομα KMesolite. Ο τεχνητός αυτός Ζεόλιθος παράγεται με θέρμανση στους 80-95οC του καολίνη. Εχει πολύ μεγαλύτερη εναλλακτική ικανότητα κατιόντων (500meq/100g), προσροφά καλύτερα το ΝΗ4, αποδίδει περισσότερο Κ στα φυτά και περιέχει περισσότερο πυρίτιο από ένα απλό καλιούχο λίπασμα το χλωριούχο κάλιο. Τελευταία υπάρχουν συχνές αναφορές για τα Ζεοπονικά ( Zeoponics) προϊόντα. Πρόκειται για φυσικό Ζεόλιθο “φορτωμένο” τεχνητά με θρεπτικά συστατικά που χρειάζεται ένα φυτό για να αναπτυχθεί και να αποδώσει. Τα προϊόντα αυτά η Εθνική Υπηρεσία αεροναυτικής και διαστήματος των ΗΠΑ (National Aeronautics and Space Administration-NASA) τα προορίζει για μελλοντικές καλλιέργειες στο διάστημα. Η πρόκληση αυτή δεν άφησε ασυγκίνητες τις εταιρίες κι έτσι παρασκευάστηκε το εμπορικό λίπασμα –εδαφοβελτιωτικό το από φυσικό Κλινοπτιλολίτη έμφορτο με αμμώνιο, κάλιο, φώσφορο από συνθετικό απατίτη εμπλουτισμένο με ασβέστιο και ιχνοστοιχεία και άλλα θρεπτικά συστατικά. Η παρασκευάστρια εταιρία ύστερα από πιέσεις από πολλά κράτη έδωσε στη δημοσιότητα χημική ανάλυση των ιχνοστοιχείων του προϊόντος .Περιέχει σε ppm5.00 αρσενικό, 0.50 κάδμιο,1.00 κοβάλτιο,0.23 υδράργυρο,0.50 μολυβδένιο,2.10 νικέλιο,22.00 μόλυβδο,2.00 σελίνιο και 0.50 ψευδάργυρο.
Στο εμπόριο οι φυσικοί Ζεόλιθοι κυκλοφορούν με τη μορφή κόκκων ή σκόνης. Το κοκκώδες υλικό έχει κατά κανόνα διάμετρο 0.00-0.15, 0.16-0.80, 0.81-2.50 και 2.51-5.00 χιλιοστά.
Στις μέρες μας οι φυσικοί Ζεόλιθοι βρίσκουν ευρεία εφαρμογή σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.
Συνεχίζεται
