Home Ricerca e sviluppo Zeoliti e Nanospugne

Le Zeolite

Gli assorbitori naturali di cationi

Le zeoliti sono dei materiali speciali, esse appartengono alla classe di minerali microporosi il loro nome chimico è alluminosilicato idrato di calcio.
Essendo degli scambiatori cationici, posti a contatto con soluzioni elettrolitiche sono in grado di scambiare, in modo più o meno completo, gli ioni presenti nel proprio reticolo con quelli presenti nella fase acquosa; esse scambiano preferibilmente cationi con bassa energia di solvatazione che meglio si adattano all’interno delle finestre del cristallo.

Sfruttando questo processo di scambio, è possibile la depurazione di acque e liquami ad alto contenuto di ammonio. L’utilizzo di zeolite nel settore agricolo, comporta la “cattura” dell’azoto ammoniacale derivante dall’uso di fertilizzanti e dai liquami di allevamento con i conseguenti vantaggi ambientali ed economici:

  • Riduzione dell’inquinamento da nitrati nel sistema idrologico
  • Riduzione di eventuali elementi nocivi presenti nel terreno quali Pb, Cd o Cs
  • Utilizzo finale come ammendante in agricoltura (se non sono presenti elementi tossici)
  • Disponibilità elevata di Zeolite sia naturali che di sintesi
  • Basso costo di acquisto e di gestione
Le Zeolite

Di seguito riportiamo i risultati di alcune prove di abbattimento effettuate in laboratorio con Zeolite naturale (composizione Clinoptilolite 90-95%, Cristobalite 0-5%, Tridimite 0-5%)

Prova effettuata con 10g zeolite + 100 ml soluzione di nitrato d'ammonio (NH4)(NO3) a 100 mg/l di ammonio (NH4+)

Prova effettuata su un campione reale di digestato suino 4000 mg/l NH4+ a pH 8,5

Dalle prove sperimentali è emersa quindi l’efficienza e l’efficacia della zeolite nel trattenimento dell’azoto ammoniacale sia su soluzione sintetica sia sul campione reale. Inoltre i valori di abbattimento maggiori sono stati riscontrati sul campione reale in quanto influenzati da pH più basico (pH=8.5) rispetto alla soluzione sintetica (pH=5.4).

Le Nanospugne

Gli assorbitori anionici

Con il termine Nanospugne ci si riferisce ad una classe di materiali insolubili con pori di dimensioni nanometriche e proprietà superiori di assorbimento e complessazione. Le Nanospugne possono essere sintetizzate usando sia composti organici sia inorganici.

Le Nanospugne

L’unità base è un’unità oligosaccaridica gluco-piranosica che crea una cavità idrofobica, che può ospitare diversi tipi di molecole dando origine a dei complessi. Variegate e molto diverse fra loro risultano essere le applicazioni delle Nanospugne come ad esempio:

  • In campo farmaceutico e drug delivery
  • Nella realizzazione di biosensori
  • Per l'abbattimento di inquinanti organici, inorganici, complessazione di metalli
  • In campo ambientale
  • In campo agricolo e nella floricoltura

Conducendo prove di laboratorio sulle Nanospugne (dettagli sintetici non fornibili poiché in fase di brevetto) testando le capacità e potenzialità per il trattenimento di NO3 è stato riportato un risultato di abbattimento del 80-95 % in 24h su 1g di materiale, 100 ml, soluzione sintetica a 100 mg/l di KNO3.

Le conclusioni dei vari test effettuati hanno riportato inoltre i seguenti vantaggi:

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