{"id":171240,"date":"2024-12-28T19:11:05","date_gmt":"2024-12-29T01:11:05","guid":{"rendered":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/?p=171240"},"modified":"2025-02-27T12:40:47","modified_gmt":"2025-02-27T18:40:47","slug":"zeolitas","status":"publish","type":"divulgacion-ciencia","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/divulgacion-ciencia\/zeolitas\/","title":{"rendered":"La zeolita, un mineral que pas\u00f3 del arenero para gatos al laboratorio"},"content":{"rendered":"\n<p>Por <strong>Yaneth Stephanie Dur\u00e1n Avenda\u00f1o\/ Ciencia Amateur<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>La Tierra est\u00e1 compuesta de distintos tipos de rocas y minerales. Uno, en particular, llamado \u201czeolita\u201d del cual se conocen m\u00e1s de cien tipos diferentes de estructuras que tambi\u00e9n puede generarse de manera sint\u00e9tica.<\/p>\n\n\n\n<p>En condiciones naturales, <strong>las zeolitas se formaron como resultado de la reacci\u00f3n de la ceniza volc\u00e1nica con las aguas de los lagos<\/strong> b\u00e1sicos. Este proceso dur\u00f3 varios miles de a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n<p>Para la reacci\u00f3n de s\u00edntesis se requieren equipos adecuados, sustratos limpios y energ\u00eda.&nbsp;Como resultado, el precio del producto puede ser mucho m\u00e1s alto que el precio de la zeolita natural, ya que <strong>es un mineral que se extrae a trav\u00e9s de m\u00e9todos de miner\u00eda a cielo abierto o subterr\u00e1nea<\/strong>, dependiendo de la ubicaci\u00f3n y profundidad del dep\u00f3sito.<\/p>\n\n\n\n<p>En la agricultura, las zeolitas se pueden utilizar como portadores de compuestos agroqu\u00edmicos, en el tratamiento del suelo, en estanques de peces y como aditivo alimentario.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Actualmente, tambi\u00e9n se intenta modificar su estructura para darles propiedades catal\u00edticas o antibacterianas. Despu\u00e9s de todo, <strong>tambi\u00e9n se utilizan ampliamente en muchos hogares como arena para mascotas<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Zeolitas y sus propiedades<\/h2>\n\n\n\n<p>Los sedimentos del fondo del oc\u00e9ano son relativamente grandes y ricos en zeolitas, pero hasta ahora estos dep\u00f3sitos son inaccesibles para los humanos.<\/p>\n\n\n\n<p>Las zeolitas <strong>son minerales con la capacidad de hidratarse y deshidratarse de manera reversible<\/strong>. Estructuralmente, son aluminosilicatos cristalinos hidratados que <strong>poseen destacadas propiedades f\u00edsicas y qu\u00edmicas<\/strong>.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Estas propiedades incluyen la capacidad de intercambiar agua de forma inversa, adsorber mol\u00e9culas y funcionar como tamices moleculares, as\u00ed como reemplazar sus cationes \u2014iones con carga positiva\u2014 sin alterar su estructura.<\/p>\n\n\n\n<p>Como minerales naturales son sedimentos de origen principalmente volc\u00e1nico. Pueden presentarse tanto en formas cristalizadas que se encuentran en rocas \u00edgneas y metam\u00f3rficas, como en granos de menor di\u00e1metro acumulados en rocas sedimentarias.<\/p>\n\n\n\n<p>La Asociaci\u00f3n Mineral\u00f3gica Internacional reconoce m\u00e1s de 100 tipos de zeolitas naturales en yacimientos de todo el mundo.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Las zeolitas naturales tienen una alta selectividad por remover los iones de metales pesados y los iones de amonio desde soluciones acuosas. As\u00ed, se han encontrado en las zeolitas usos importantes para la protecci\u00f3n del medio ambiente y la agricultura.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>El tratamiento de aguas residuales a partir de iones de metales pesados o is\u00f3topos radiactivos puede realizarse en columnas de sorci\u00f3n llenas de zeolita. Los iones de amonio contenidos en los residuos municipales, industriales y agr\u00edcolas tambi\u00e9n se pueden eliminar de forma similar.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Purificaci\u00f3n del agua<\/h2>\n\n\n\n<p><strong>Las zeolitas son altamente eficaces para la eliminaci\u00f3n de contaminantes del agua<\/strong> debido a su estructura porosa y su capacidad de intercambio i\u00f3nico.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Pueden capturar y retener metales pesados como el plomo y el mercurio<\/strong>, as\u00ed como amonio y otros cationes nocivos, mediante un proceso en el cual estos iones contaminantes son absorbidos y reemplazados por iones de sodio o potasio presentes en la zeolita.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Adem\u00e1s, <strong>se utilizan para filtrar sedimentos y part\u00edculas en suspensi\u00f3n, clarificar el agua y reducir la turbidez<\/strong>.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Su aplicaci\u00f3n se extiende a tratamientos de aguas residuales industriales y urbanas, donde contribuyen significativamente a mejorar la calidad del agua antes de su liberaci\u00f3n al medio ambiente o su reutilizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Zeolitas sint\u00e9ticas<\/h2>\n\n\n\n<p>Los estudios cient\u00edficos confirman los beneficios de las zeolitas sint\u00e9ticas frente a las naturales. Se encontr\u00f3 que la eficiencia de las zeolitas naturales en la eliminaci\u00f3n de desechos radiactivos del medio ambiente (radionucleidos de Cs y Sr) es menor que la de las zeolitas sint\u00e9ticas.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Las zeolitas sint\u00e9ticas tambi\u00e9n muestran una capacidad de adsorci\u00f3n mucho mayor<\/strong> para iones de metales pesados (por ejemplo, Cd<sup>2+<\/sup>, Pb<sup>2+<\/sup>, Zn<sup>2+<\/sup>, Cu<sup>2+<\/sup>, Ni<sup>2+<\/sup>, Cr<sup>3+<\/sup>) que las zeolitas naturales. Otra ventaja es el tama\u00f1o de poro, significativamente mayor.<\/p>\n\n\n\n<p>Esto permite la sorci\u00f3n de mol\u00e9culas m\u00e1s grandes, lo que ampl\u00eda la gama de aplicaciones potenciales.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Por ejemplo, se descubri\u00f3 que las zeolitas sint\u00e9ticas tienen capacidades de sorci\u00f3n de petr\u00f3leo dos veces mayores que la clinoptilolita natural, por lo que <strong>las zeolitas sint\u00e9ticas son una alternativa prometedora en comparaci\u00f3n a los sorbentes minerales naturales para la limpieza de derrames de petr\u00f3leo<\/strong> en tierra.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Soluciones a la contaminaci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<p>Es de suma importancia que las industrias disminuyan sus niveles de contaminaci\u00f3n a los ambientes acu\u00e1ticos, reduciendo la concentraci\u00f3n de sus metales pesados para no generar niveles altos de toxicidad.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Las zeolitas<\/strong> naturales, modificadas y sint\u00e9ticas son <strong>materiales prometedores para eliminar metales pesados de diferentes fuentes que contaminan el agua<\/strong>.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Es importante conocer la estructura qu\u00edmica y el desempe\u00f1o de la remoci\u00f3n de metales pesados o contaminantes del agua, con el fin de dise\u00f1ar un proceso de tratamiento de agua.<\/p>\n\n\n\n<p>La eficiencia de eliminaci\u00f3n de las zeolitas depende del tipo de contaminante, por ejemplo, tienen una eficiencia de hasta 96% para metales pesados, 90% para compuestos fosf\u00f3ricos, 96% para colorantes, 80% para compuestos nitrogenados y 89% para compuestos org\u00e1nicos.<\/p>\n\n\n\n<p><em><strong>Nota: <\/strong>Este art\u00edculo se deriva de la tesis de maestr\u00eda de la autora. El potencial de las zeolitas sigue siendo probado, y a\u00fan no tiene aplicaci\u00f3n directa en la industria o en alg\u00fan proyecto espec\u00edfico fuera de la academia.<\/em><\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><strong>Referencias<\/strong><\/h4>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li>Velarde, L., Nabavi, MS, Escalera, E., Antti, ML y Akhtar, F. (2023). Adsorci\u00f3n de metales pesados \u200b\u200ben zeolitas naturales: una revisi\u00f3n. <em>Quimiosfera<\/em> , 138508.<\/li>\n\n\n\n<li>Kr\u00f3l, M. (2020). <a href=\"https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/343023987_Natural_vs_Synthetic_Zeolites\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Natural vs. Synthetic zeolites<\/a>. <em>Crystals<\/em>, <em>10<\/em>(7), 622.<\/li>\n\n\n\n<li>Eroglu, N., Emekci, M., &amp; Athanassiou, C. G. (2017). <a href=\"https:\/\/pubmed.ncbi.nlm.nih.gov\/28295317\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Applications of natural zeolites on agriculture and food production<\/a>. <em>Journal of the Science of Food and Agriculture<\/em>, <em>97<\/em>(11), 3487-3499.<\/li>\n\n\n\n<li>Tariq, R., Abatal, M., Vargas, J., &amp;amp; V\u00e1zquez-S\u00e1nchez, A. Y. (2024). <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41598-024-70989-0\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Deep learning artificial neural network framework to optimize the adsorption capacity of 3-nitrophenol using carbonaceous material obtained from biomass waste.<\/a> Scientific Reports, 14, 20250.<\/li>\n\n\n\n<li>Polanco Gamboa, D. M., Abatal, M., Lima, E., Anguebes Franseschi, F., Aguilar Uc\u00e1n, C., Tariq, R., Ram\u00edrez El\u00edas, M. A., &amp;amp; Vargas, J. (2023). <a href=\"https:\/\/www.mdpi.com\/1422-0067\/25\/9\/4771\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Sorption behavior of Azo dye Congo Red onto activated biochar from Haematoxylum campechianum waste: Gradient boosting machine learning-assisted Bayesian optimization for improved adsorption process.<\/a> International Journal of Molecular Sciences.<\/li>\n\n\n\n<li>V\u00e1zquez-S\u00e1nchez, A. Y., Lima, E. C., Abatal, M., Tariq, R., Santiago, A. A., Alfonso, I., Aguilar, C., &amp;amp; Vazquez-Olmos, A. R. (2023). <a href=\"https:\/\/www.mdpi.com\/1420-3049\/28\/17\/6387\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Biosorption of Pb(II) using natural and treated Ardisia compressa K. leaves: Simulation framework extended through the application of artificial neural network and genetic algorithm.<\/a> MDPI Molecules.<\/li>\n\n\n\n<li>Tariq, R., Abatal, M., &amp;amp; Bassam, A. (2022). <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/S0959652622030979?via%3Dihub\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Computational intelligence for empirical modeling and optimization of methylene blue adsorption phenomena using available local zeolites and clay of Morocco.<\/a> Journal of Cleaner Production.<br><\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><br>Autora invitada<\/h4>\n\n\n\n<p><strong>Yaneth Stephanie Dur\u00e1n Avenda\u00f1o. <\/strong>Alumna de programa de posgrado del Doctorado en Ingenier\u00eda en la Facultad de Ingenier\u00eda de la Universidad Aut\u00f3noma del Carmen. Realiz\u00f3 una estancia acad\u00e9mica en el departamento de F\u00edsica Aplicada Ia en la Universidad de Sevilla, Espa\u00f1a. Tiene maestr\u00eda en Ingenier\u00eda de Materiales y Energ\u00eda por la Faculta de Ingenier\u00eda de la Universidad Aut\u00f3noma del Carmen. Es graduada de la Facultad de Ciencias Qu\u00edmicas y Petroleras de la Universidad Aut\u00f3noma del Carmen con el t\u00edtulo de Ingeniero Petrolero. Tiene ocho a\u00f1os de experiencia en la industria qu\u00edmica y petrolera.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Revisores<\/h4>\n\n\n\n<p>Este art\u00edculo fue supervisado por <a href=\"https:\/\/research.tec.mx\/vivo-tec\/display\/PID_496650?_gl=1*4ufp20*_gcl_au*MTIxMTA3NzYzOS4xNzMyMjEwMDM3*_ga*NTM5NDgwMzQzLjE3MzIyMTA2MTg.*_ga_D9LSDN87GD*MTczMjY0MzQzMS44LjEuMTczMjY0Njk3Ny42MC4wLjEzOTg5MTY4NzI.\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Rasikh Tariq<\/a>, profesor investigador en el grupo de investigaci\u00f3n de Tecnolog\u00eda Educativa del <a href=\"https:\/\/tec.mx\/es\/ife\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><em>Institute for the Future of Education<\/em><\/a> del Tecnol\u00f3gico de Monterrey, as\u00ed como por Mohamed Abatal, investigador en la Universidad Aut\u00f3noma del Carmen y miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel II.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Este mineral posee grandes propiedades qu\u00edmicas; es altamente eficaz para eliminar metales pesados y otros contaminantes del agua.<\/p>\n","protected":false},"author":18,"featured_media":171273,"menu_order":0,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_eb_attr":"","footnotes":""},"categories":[97],"tags":[944,201,961],"class_list":["post-171240","divulgacion-ciencia","type-divulgacion-ciencia","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-biotecnologia","tag-biotecnologia","tag-ciencia-amateur","tag-transformacion-industrial"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v21.0 (Yoast SEO v27.3) - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-premium-wordpress\/ -->\n<title>El potencial de las zeolitas | TecScience<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Este mineral posee grandes propiedades qu\u00edmicas; 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