Was ist Zeolith? Eigenschaften & Anwendungen

Zeolith ist ein natürliches, inertes Alumosilikatgestein, das im Allgemeinen seine Umgebung reinigt und reguliert.

Zeolith, [natürlicher Klinoptilolith zu verkaufen], vereint einzigartige Eigenschaften, die ihn zu einem besonderen Material machen und in einem breiten Spektrum von Anwendungen einsetzbar sind.

Seine Struktur besteht aus unzähligen Poren (Öffnungen) auf mikromolekularer Ebene.
Er ist hydrophil, kann also Wasser aufnehmen oder abgeben – bis zu 60 % seines Gewichts.
Er verfügt über eine hohe Ionenaustauschkapazität und kann Elemente und Verbindungen mit großer Molekülstruktur binden.

Man könnte ihn auch als Filter oder als molekularen Schwamm bezeichnen.

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Poröse Struktur, riesige Oberfläche

Si · Silizium Al · Aluminium O · Sauerstoff

Schematische 3D-Gerüststruktur des Klinoptilolith: Silizium- (Si) und Aluminiumatome (Al), verbunden über Sauerstoffbrücken (O). Ein einziges Gramm Zeolith besitzt eine innere Oberfläche von mehreren Quadratmetern.

Wo kommt Zeolith vor?

Zeolith kommt in der Natur unverändert als Alumosilikat-Salz vor und ist vulkanischen Ursprungs. Bis heute wurden mehr als 45 Arten natürlicher Zeolithe identifiziert und beschrieben. Es handelt sich um ein weiches Gestein, das in der Regel nur zerkleinert wird. In Griechenland findet man ihn hauptsächlich in der Region Thrakien, genauer in den Regionalbezirken Evros und Rhodopi.

Sein Name geht auf den schwedischen Mineralogen und Chemiker Axel Cronstedt zurück, der 1756 als Erster beobachtete, dass beim Erhitzen des Minerals an der Oberfläche Bläschen und Wasserdampf entstehen. Mit dem Wort „ζέω“, das im Altgriechischen „sieden, kochen“ bedeutet, und dem Wort „λίθος“, das „Stein“ bedeutet, nannte er dieses Material daher Zeolith.

Wofür wird Zeolith verwendet?

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wird Zeolith in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, etwa in der menschlichen Gesundheit, bei der Reinigung der Umwelt, in der nachhaltigen Landwirtschaft, in der ökologischen Tierhaltung und Fischzucht, in der Haushaltsgeräteindustrie sowie in der Kohlenwasserstoffindustrie.

Zeolith für die menschliche Gesundheit

Zeolith wird beim Menschen vor allem zur Entgiftung des Organismus eingesetzt, indem er über die Einnahme alle „Fremdstoffe“ bindet – angefangen bei Schwermetallen, Toxinen und freien Radikalen. Gleichzeitig reguliert er den Histaminspiegel, was zu einer unmittelbaren Regulierung der menschlichen Physiologie führt. Anschließend wird er zusammen mit den gebundenen Stoffen über den Verdauungstrakt ausgeschieden.[1] [Zeolith-Produkte MED® Detox]

In einer klinischen Studie, in der 33 Freiwillige 7 Tage lang Zeolith einnahmen, zeigte sich bei den Teilnehmenden eine erhöhte Konzentration von Schwermetallen im Urin mit einer maximalen Ausscheidung etwa am 4. Tag. Daraus schloss die Studie, dass die tägliche Anwendung von aktiviertem Klinoptilolith-Zeolith eine potenziell sichere und wirksame Möglichkeit darstellt, toxische Schwermetalle aus dem Körper zu entfernen, ohne dass klinisch schädliche Mengen lebenswichtiger Elektrolyte entzogen werden. [2]

Zeolith zur Linderung von Chemotherapie-Symptomen

In einer Studie zur Wirkung von Zeolith bei Menschen unter Krebsimmuntherapie zeigte sich, dass männliche Patienten im Vergleich zu Patienten, die ein Placebo erhielten, eine geringere durch Chemotherapie verursachte periphere Neuropathie (CIPN – chemotherapy-induced peripheral neuropathy) aufwiesen. Darüber hinaus führte die ergänzende Gabe von Zeolith zu einer geringeren Häufigkeit hämatologischer Toxizität schweren Grades. Diese Vorteile führten zu einer besseren Verträglichkeit der Chemotherapie (Erhöhung der Zyklenzahl) und ermöglichten eine bessere Einhaltung des onkologischen Behandlungsprotokolls. [3]

Zeolith als Hilfe beim Umgang mit Histamin

In einer Dissertation aus dem Jahr 2018 wurde erstmals nachgewiesen, dass die mineralogische Zusammensetzung natürlicher Zeolithe und ihre Partikelgröße eine entscheidende Rolle bei der Bindung von Histamin spielen, das einer der wichtigsten Regulatoren der menschlichen Physiologie ist. [4]

Zeolith und die Verbesserung der Darmdurchlässigkeit

Laut einer klinischen Studie mit 52 Ausdauersportlern übte Zeolith positive Wirkungen auf die Integrität der Darmwand aus. Dies ging mit leichten entzündungshemmenden Effekten einher. Bei einem Zustand, der als Leaky-Gut-Syndrom bezeichnet wird, können Toxine, Mikroben und entzündliche Moleküle aus dem Darm in den Blutkreislauf gelangen und Entzündungen im Körper auslösen. Zeolithe sind kristalline Verbindungen mit mikroporösen Strukturen aus Silizium-Tetraedern (Si). Im Darm können diese Silikate als Adsorbentien, Ionenaustauscher, Katalysatoren und Antidiarrhoika wirken. In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob die ergänzende Gabe von Zeolith die Biomarker der Darmwanddurchlässigkeit sowie die Parameter von Oxidation und Entzündung bei ausdauertrainierten Personen beeinflusst und ob sie ihre Leistung verbessern könnte. [5]

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Zeolith in der Tierhaltung

Zeolith im Tierfutter

Auf genau dieselbe Weise, wie Zeolith im menschlichen Organismus wirkt, wirkt er auch im Organismus von Tieren. Vorrangig wird Zeolith in der Tierhaltung als Futterergänzung eingesetzt, die den Organismus der Tiere von Toxinen, Schwermetallen und freien Radikalen reinigt. Das trägt zu ihrer guten Gesundheit sowie zu einer höheren Qualität der erzeugten Produkte wie Fleisch, Milch und Eier bei. [6]

Die Europäische Union hat gemäß der Richtlinie 70/524/EWG (Verordnung (EG) Nr. 1810/2005 der Kommission) die Verwendung von Klinoptilolith sedimentären Ursprungs als Binde- und Fließhilfsstoff in Futtermitteln für Geflügel, Rinder, Schweine und Lachse offiziell zugelassen. [7]

In einer Studie aus dem Jahr 2016 wurde nachgewiesen, dass die Gabe von Klinoptilolith in Pulverform über das Futter in einer Menge von 200 Gramm pro Kuh und Tag die Konzentration von Aflatoxin AFM1 in der Milch von Milchkühen wirksam senken kann. Gleichzeitig kann er als vorbeugende Maßnahme eingesetzt werden, um die Risiken im Zusammenhang mit dem Vorkommen von Aflatoxinen in der Milch zu verringern, die beim Menschen Vergiftungen verursachen können. [8]

In einer Studie mit Hühnern wurde nachgewiesen, dass Zeolith in der Lage ist, Ochratoxin A zu adsorbieren. [9]

Im Jahr 2012 wurde eine Untersuchung zur Aufnahme von mit Harnstoff imprägniertem Zeolith als Harnstoff mit langsamer Freisetzung (SRU) in das Futter durchgeführt, um seinen Einfluss auf die Merkmale der Pansenfermentation bei Lämmern zu ermitteln. Dabei zeigte sich, dass Zeolith in der Lage ist, Ammoniak im Pansen, den pH-Wert, das Verhältnis von Essig- zu Propionsäure sowie Methan zu verringern und zugleich den niedrigen Harnstoffgehalt im Plasma im Normbereich zu halten. [10]

Zeolith im Lebensraum der Tiere

Neben der Fütterung wird Zeolith auch im Lebensraum der Tiere eingesetzt, und zwar als hervorragender Regulator des Umgebungsklimas, der die Feuchtigkeit reguliert und unangenehme Gerüche aufnimmt.

Laborstudien bestätigten, dass der Zusatz von Klinoptilolith zu einer Mischung aus frischem Schweine- bzw. Rindermist ein wirksames Mittel ist, um Ammoniumstickstoff während der Kompostierung zu binden und damit die Ammoniakemissionen zu verringern. Angesichts der hohen Adsorption von Ammonium und Ammoniak durch Zeolith konzentrierten sich einige Forscher in ihren Studien auf die Bewertung der Wirkung der Zeolith-Fütterung auf umweltbedingte Stressfaktoren wie Ammoniak in der Luft, die bekanntermaßen zu anhaltenden Gesundheitsproblemen unter den Bedingungen der Intensivhaltung beitragen. Es zeigte sich, dass der Einsatz von Zeolith im Grundfutter von Mastschweinen mit einem Anteil von 5 % eine geruchsmindernde Wirkung hatte und die Konzentration von Ammoniak in der Luft um 28,5 % senkte. Darüber hinaus stellten Studien an Aufzuchtschweinen fest, dass dieselbe Fütterung auch Stickstoff und Ammoniakemissionen um 21 % verringerte. [6]

In einer griechischen Studie aus dem Jahr 2015 wurde beobachtet, dass die Gabe von Klinoptilolith in der Futterration von Kühen die Auswirkungen von Nitraten auf den Proteinstoffwechsel und die Glukosenutzung abschwächen könnte. Nitrate werden durch den längeren Konsum von Wasser mit erhöhten Nitratwerten aufgenommen. [11]

Zeolith in der Landwirtschaft

In der Landwirtschaft wird Zeolith hauptsächlich durch Einarbeitung in den Boden angewendet. Er fungiert als hervorragender Regulator der Umgebung (molekularer Schwamm) und zugleich als exzellenter Filter. Er bindet Wasser und Nährstoffe und gibt sie unmittelbar an das Wurzelsystem ab. Das führt zu einem höheren Ertrag bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualitätsmerkmale der erzeugten Produkte. [Zeolith in der Landwirtschaft]

Zeolith zur Verbesserung der Bodenfeuchte

In einer Dissertation aus dem Jahr 2017 verbesserte sich in mit Zeolith angereicherten Böden die Wasserinfiltrationsrate erheblich. In sandigem Boden stieg die Wasserspeicherung um bis zu 20 %. Außerdem verbesserten sich der Index der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit (Ks) und die Wasserhaltekapazität (WHC). Gleichzeitig verbesserte die Zugabe von Zeolith die Kationenaustauschkapazität (CEC) des Bodens deutlich. In derselben Dissertation wurde nachgewiesen, dass natürlicher Zeolith auch Wasser und dessen Nährstoffe, wie Ammonium (NH4+) und Nitrat (NO3-), wirksam zurückhalten kann. Auf dieselbe Weise hält er in seinen einzigartigen porösen Strukturen auch Phosphate (PO43-), Kalium (K+) und Sulfate (SO42-) zurück. In derselben Dissertation ist der Unterschied bei der Rückhaltung von Ammonium und Nitrat erheblich und erreicht bereits im ersten Jahr 82 bzw. 36 %. Die Vorteile scheinen also sehr bedeutend zu sein, denn Zeolith kann das Wachstum der Kultur deutlich fördern sowie zur Einsparung von Düngemitteln und Wasser beitragen. [12]

Angereicherter Zeolith als Dünger in der Landwirtschaft

In einer aktuellen Studie der Universität Patras wurde angereicherter Zeolith im Weizenanbau eingesetzt, nachdem er zur Behandlung von sekundärer Käsemolke verwendet worden war. Es zeigte sich, dass die Anwendung dieses angereicherten Zeoliths das Wachstum der Weizenpflanzen erheblich beeinflusste. Sie führte zu einem schnelleren Wachstum und zu einem höheren Biomasseertrag. [13]

Zeolith zur Rückhaltung von Nährstoffen in der Landwirtschaft

In einer Studie in Malaysia wurden die Nitratauswaschung und die Verfügbarkeit von Stickstoff im Boden nach der Verwendung von Zeolith und Harnstoff untersucht. Die Kultur, an der das Experiment durchgeführt wurde, war Mais (Zea mays L). In allen Fällen mit Zeolithzugabe scheint die Freisetzung von Ammonium und Nitrat aus dem Harnstoff deutlich verringert worden zu sein. Zeolith erhöhte die Rückhaltung des Gesamtstickstoffs im Boden und des austauschbaren Ammoniums. Aufgrund seiner hohen Kationenaustauschkapazität erhöhte er außerdem den Anteil des verfügbaren Nitrats. So verbesserte er die Stickstoffverfügbarkeit durch die vorübergehende Rückhaltung an seinen Austauschplätzen. [14]

Zeolith in der Fischzucht

Der Einsatz von Zeolith in der Fischzucht hat sich als ebenso bedeutsam erwiesen und liefert beachtliche Ergebnisse.

In einer experimentellen Studie, in der aktivierte Aktivkohle mit Zeolith verglichen wurde, wurde bei dessen Verwendung eine deutliche Verringerung des Gesamtammoniaks (NH4+) im Wasser beobachtet. Viele Fischarten in Aquakulturen reagieren äußerst empfindlich auf kleine Schwankungen bei Faktoren wie Wassertemperatur, pH-Wert, Sauerstoff und Ammoniak (NH4+) sowie auf chemische und biologische Veränderungen des Wassers. Die Umgebung von Aquakultursystemen muss sorgfältig innerhalb enger Grenzen gehalten werden, damit die Tiere gesund bleiben. [15]

Unveröffentlichte Versuche, die 1973 in einer Forellenzuchtanlage in der Nähe von Newport, Oregon, durchgeführt wurden, zeigten, dass 97 bis 99 % des in einem geschlossenen Kreislaufsystem anfallenden Ammoniaks NH4+ von Zeolith adsorbiert wurden. In einer späteren Studie bestätigten Peters und Bose 1975 diese Ergebnisse und stellten außerdem fest, dass die Forellen während eines 4-wöchigen Versuchs gesund blieben, wenn Zeolith zur Regulierung des Ammoniakgehalts (NH4+) des Beckenwassers verwendet wurde. [16]

Lesen Sie mehr über Zeolith in der Fischzucht unter diesem Link auf unserer Website.

Zeolith bei der Reinigung der Umwelt

Die einzigartige Zusammensetzung des Minerals Zeolith verleiht ihm bedeutende physikalische und chemische Eigenschaften. Dadurch werden laufend neue Anwendungen für seinen Einsatz entwickelt. So zählt er heute zu den nützlichsten Mineralien für die Reinigung der Umwelt. Das „Molekularsieb“ Zeolith fängt positive Ionen ein und adsorbiert eine Vielzahl von Umweltschadstoffen im Umfang von bis zu 30 % seines Gewichts. Auf diese Weise trägt Zeolith auf unzählige Arten zu einer saubereren und sichereren Umwelt bei.

Zeolith zur Anreicherung von Sauerstoff

In Japan werden seit 1970 noch immer zahlreiche Systeme zur Anreicherung der Atmosphäre mit Sauerstoff entwickelt. Der Grund ist, dass Zeolith die selektive Fähigkeit besitzt, Stickstoff zu adsorbieren. Ähnliche Anlagen wurden auch von anderen Unternehmen gebaut und werden zur Belüftung von Fischzuchtanlagen und beim Transport lebender Fische eingesetzt. [16]

Zeolith zur Abwasserreinigung

In einer Masterarbeit an der Universität Athen wird die Studie von Kallo D. aus dem Jahr 1995 erwähnt, aus der hervorgeht, dass die Zugabe von Klinoptilolith zu Abwasser zur Bildung von Schlamm führt, der sich leicht entwässern und als Dünger verwenden lässt. [17]

In derselben Masterarbeit wird die Arbeit von Liberti L. et al. (1995) erwähnt, die ein Verfahren zur Abtrennung nützlicher Ammonium- und Phosphorionen (RIM-NUT) aus schädlichen Abwässern beschreiben, bei dem ein selektiver Austausch über Zeolith in Kombination mit einem organischen Harz zum Einsatz kommt. [17]

Zeolith zur Wasserreinigung

Ende der 1970er Jahre wurde in Denver in den Vereinigten Staaten täglich 1 Milliarde Gallonen Wasser (Abwasser) nach einer Behandlung mit Klinoptilolith als Trinkwasser wiederverwendet. Nach der Behandlung lag der Ammoniakgehalt (NH4+) des Klärschlamms unter den höchstzulässigen Grenzwerten für Trinkwasser (1 ppm). Die Reinigung von Industrieabwässern mit Zeolith erzielte beeindruckende Ergebnisse. So führte sie zu sauberem Wasser und zu kompaktem Zeolithschlamm.[17]

Er wird in Griechenland bereits in vielen Anwendungen eingesetzt, etwa in der Kläranlage der Gemeinde Lagadas sowie bei der Reinigung der Müllfahrzeuge der Gemeinde Neapoli-Sykies in Thessaloniki.

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Zeolith im Haushalt

Natürlicher Zeolith ist zu 100 % ökologisch und wird häufig im Gartenbau und im ökologischen Anbau verwendet. Er wird in Blumentöpfen und Pflanzkübeln, in Gemüsegärten, auf Rasenflächen, an Weinreben und an Bäumen angewendet. Er wirkt als molekularer Filter, reguliert die Nährstoffe im Boden und das Wasser und gleicht dabei den pH-Wert aus. Gleichzeitig reinigt er den Boden von Schwermetallen, Toxinen und freien Radikalen. Auf diese Weise steigen Ertrag und Qualität der erzeugten Produkte. Die Ergebnisse sind dauerhaft, da sich Zeolith nicht zersetzt, nicht verwittert und seine Zusammensetzung sich nicht verändert.

Zeolith in Reinigungs- und Waschmitteln

Aufgrund seiner adsorbierenden Struktur wird er in Griechenland seit einigen Jahren auch bei der Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln verwendet. Inzwischen gibt es eine große Auswahl an Reinigungsprodukten sowohl für den Haushalt als auch für den industriellen Einsatz. Hier können Sie alle Reinigungsprodukte mit Zeolith ansehen.

Zeolith in Trinkwasserfiltern

Die Technologie verändert und entwickelt sich ständig weiter, um die täglichen Bedürfnisse der Menschheit zu erfüllen. Eines dieser Bedürfnisse ist sauberes Trinkwasser. Die Wasseraufbereitungsbranche erforscht, testet und entwickelt fortlaufend neue und verbesserte Methoden zur Behandlung von Abwasser und Trinkwasser, die wirksam und umweltfreundlich sind. Wasserfilter mit Zeolith können eine nachhaltige, natürliche Lösung für die Aufbereitung von Trinkwasser, Brauchwasser und Abwasser darstellen. Hier können Sie alle Trinkwasserfilter mit Zeolith ansehen.

Zeolith in Baustoffen

Auch in der Baustoffindustrie stößt Zeolith auf große Resonanz. Vor Kurzem hat ein großes Unternehmen der Branche eine Gipskartonplatte auf Zeolithbasis entwickelt. Dieses Material ist perforiert und reinigt die Luft, während sie durch die Öffnungen strömt. So werden unangenehme Schadstoffe entfernt und die Luft bleibt sauberer. Diese einzigartige Technologie steht im Mittelpunkt aller akustischen perforierten Gipsprodukte.

Zeolith in Haushaltsgeräten

Seit vielen Jahren wird natürlicher Zeolith von großen Unternehmen verwendet, die auf die Filterung und Reinigung der Raumluft spezialisiert sind. Dies geschieht in Geräten auf dem Markt, den sogenannten Ionisatoren und Luftreinigern, die als Hauptfilter natürlichen Zeolith verwenden.

Zeolith kann in kurzer Zeit eine spürbare Verringerung unangenehmer Gerüche in einem Raum bewirken. Außerdem nimmt er in der Raumluft schwebende Viren, Pilze, Bakterien und Allergene auf und inaktiviert sie. Das tun schließlich auch moderne Raumionisatoren.

Auch die Haushaltsgeräteindustrie profitiert von der Verwendung von natürlichem Zeolith. Insbesondere haben viele Unternehmen Geschirrspüler mit natürlichem Zeolith gebaut, die eine Energieeinsparung von bis zu 60 % ermöglichen. Zeolith ist ein natürliches Mineral, das dank seiner speziellen Oberfläche Feuchtigkeit aufnehmen und in Wärmeenergie umwandeln kann. Das Mineral gibt diese Energie anschließend wieder ab und trocknet das Geschirr schnell und effizient. Auf diese Weise wird der Energieverbrauch auf ein Minimum reduziert.

Außerdem sind inzwischen auch Luftentfeuchter mit entsprechender Zeolith-Technologie weit verbreitet.

Zeolith in der Kohlenwasserstoffindustrie

Die beiden Hauptanwendungen von Molekularsieben in der Industrie sind die Reinigung gasförmiger Kohlenwasserstoffe und die Vorbereitung von Katalysatoren für die Erdölraffination. Im Allgemeinen haben natürliche Zeolithe Fortschritte bei der Trocknung und Reinigung saurer Gase erzielt.
Zeolith fungiert im Grunde als Filter für viele Anwendungen. Darüber hinaus erlauben ihm seine Eigenschaften, auch als katalytisches Element zu wirken, wie die Petrochemie zeigt. Bei hohen Temperaturen und Drücken ist Zeolith in der Lage, Erdöl in Benzin umzuwandeln. Früher war dieses Phänomen zwar praktisch bekannt, auf molekularer Ebene aber nicht vollständig verstanden.

Der Wissenschaftler Jean Sommer konnte mit seinem Team auf molekularer Ebene die Katalyse zeigen, die Zeolith auslöst und die Erdöl in Benzin mit hoher Oktanzahl umwandelt. Die Modifizierung der Oberfläche von Klinoptilolith mit quartären Aminketten ermöglicht in Gegenwart von Wasser die Adsorption von Benzol, Toluol und Xylol – ein vielversprechendes Verfahren zur Reinigung von Benzin und anderen Erdölprodukten [18]

Diese hydrophilen Produkte können mit zusätzlichen Aminen weiterbehandelt werden, um Anionenaustauscher herzustellen, die in der Lage sind, Chrom, Arsen, Schwefel und andere Metalloxyanionen aus wässrigen Lösungen zu adsorbieren. [19]

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Quellenangaben

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