\documentclass[12pt,a4paper]{article}[2014/7/12]
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[czech]{babel}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{makeidx}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{lmodern}
\usepackage{kpfonts}
\usepackage[left=3cm,right=3cm,top=3cm,bottom=3cm]{geometry}
\author{Jiří Kocáb}
\title{Zeolity \\
 Semestrální práce z MCH1 }

\renewcommand{\baselinestretch}{1.1}
\begin{document}
\maketitle

\pagebreak
\section*{Úvod}
Co se stane, s vodou ve sklenici, kterou budete postupně zahřívat? Nejprve začne stoupat pára a poté, začne voda vařit. Co když stejným způsoben zahřejeme libovolný nerost? Nic se nestane, pokud nebudete zahřívat zeolit. Voda obsažená v jeho struktuře se začne odpařovat a posléze i vařit. Díky této vlastnosti zeolity získaly svůj název z řeckých slov zein (vařit) a lithos (kámen).
Zeolity pojmenoval Švédský geolog Axel Cronsted. Dnes existuje přes 200 druhů zeolitů s širokým spektrem použití.  
\begin{figure}[htp]
\includegraphics[scale=1]{obr/Zeolite_chabazite.jpg} 
\caption{Chabazit}
\end{figure}




\section*{Co jsou Zeolity?}
Zeolity jsou krystalické hydratované hlinitokřemičitany s trojrozměrnou vazbou tertahedrů SiO4 a AlO4, které jsou navzájem propojené sdílením vrcholových kyslíků (obrázek \ref{tet} a \ref{mtet}). Krystalová struktura se skládá z hliníku, kyslíku a křemíku v kombinaci s alkalickými kovy nebo kovy alkalických zemin, jako například sodík, draslík nebo hořcík. Zeolity mají mikroporézní strukturu, která je tvořena póry(dutinami), jenž jsou pro daný typ zeolitu stejně velké. V dutinách zeolitů je voda, která může být zahříváním vypuzena a nahrazena jinými molekulami, které odpovídají velikostem pórů (dutin).

\begin{figure}[htp]
\centering
\begin{minipage}[c]{200pt}
\includegraphics[scale=0.9]{obr/AlO4.jpg} 

\caption{Tetrahedr $AlO_4$}      
\label{tet} 
\end{minipage}
\begin{minipage}[c]{180pt}
\includegraphics[scale=0.25]{obr/Wells.jpg} 

\caption{Skupina Tetrahedrů}
\label{mtet}
\end{minipage}

\end{figure}


\section*{Vlastnosti zeolitů}
Zeolity jsou velmi stabilní a odolné  látky, odolávají mnoha druhům nepříznivých podmínek. Jsou nehořlavé a velmi odolné vysokým teplotám a tlakům, mají relativně vysoký bod tání, okolo 1000°C. Jsou nerozpustné ve vodě a dalších anorganických rozpouštědlech. Na vzduchu neoxidují. Stěžejní vlastnost zeolitů je schopnost zachytávat látky pevné, kapalné i plynné formy do své struktury. Fungují tedy jako molekulární síto.




\section*{Přírodní zeolity}
Přírodní zeolity vznikají reakcí sopečné horniny a popela s alkalickou podzemní vodou. V přírodě se zeolity vyskytují většinou v kombinaci s jinými horninami a kovy. Těžba zeolitů probíhá povrchově pomocí rypadel a bagrů. Vytěžený materiál se drtí, suší, mele a čistí. Na základě čistoty a velikosti zrn je pak roztříděn. Na obrázku \ref{graf} je uveden podíl těžby zeolitů jednotlivých států.
V současné době existuje přibližně 40 druhů přírodních zeolitů. Jejich největší nevýhodou je velký obsah cizích látek.

\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics[scale=0.8]{obr/zel.png} 
\caption{Podíl těžby zeolitů}
\label{graf}
\end{figure}

\section*{Syntetické zeolity}
Syntetických zeolitů lze v současné době vyrobit více než 150 druhů. Výroba je velmi rychlá a oproti přírodním zeolitů je možno vyrobit daleko čistší látku. Syntetická výroba umožňuje vyrábět zeolity rozličných velikostí  pórů a tak získat materiál s požadovanými vlastnostmi. Výroba syntetických zeolitů probíhá pomalou krystalizací křemíko-hlinitého gelu za přítomnosti dalších prvků, nebo takzvaným sol-gel processingem.  

\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics[scale=0.5]{obr/zeolites.jpg} 
\caption{Struktury syntetických zeolitů}
\end{figure}
\pagebreak

\section*{Použití}
Zeolity mají široké spektrum použití. Ve velkém měřítku jsou používány k čištění a úpravě vody. Dále jsou používány jako oddělovače molekul různých velikostí, katalyzátory a sorbenty.
\subsection*{Domácnosti}
V domácnostech jsou zeolity využívány především jakou součást čistících prostředků, která změkčuje vodu.
Dále jsou zeolity používány jako součást vodních filtrů, kde filtrují těžké kovy (rtuť, olovo atd).


\subsection*{Chemický průmysl}
V chemickém průmyslu jsou zeolity používány především jako molekulární síto pro filtraci látek. Dále jsou zeolity využívány jako sorbenty(kvůli velkému povrchu) a dále jako katalyzátory(například při krakování ropy)
 

\subsection*{Jaderný průmysl}
Zeolity jsou odolné vůči radioaktivnímu záření a mají vynikající absorpční vlastnosti, proto jsou vhodné k pohlcování radioaktivních látek, případně látek kontaminovaných radioaktivitou. 

\subsection*{Zemědělství} 
Zeolity jsou používány pro zlepšení kvality půdy. Při použití zeolitů je dosaženo lepšího provzdušnění půdy. U písčitých půd zeolity zadržují vodu, kterou v případě sucha uvolní. Dále mohou zeolity obsahovat stopové prvky, které příznivě ovlivňují kvalitu půdy.

\subsection*{Zdravotnictví} 
Ve zdravotnictví jsou zeolity používány především k výrobě čistého kyslíku. Dále také jako látka zastavující krvácení, zeolit naváže vodu a tím zhustí krev, která snáze zaschne.

\subsection*{Další odvětví} 

\begin{itemize}
\item Akvaristika - filtrační materiál
\item Bioplyn - materiál vhodný k uchovávání bioplynu.
\item Stavební materiál - součást asfaltů a některých betonů
\end{itemize}


\section*{Obrázky}
\begin{figure}[h]

\centering
\includegraphics[scale=0.45]{obr/nn_zeolites1.jpg}
\caption{Canvasite}
\end{figure}

\begin{figure}[h]

\centering
\includegraphics[scale=0.18]{obr/aaa.jpg}
\caption{Lepidolite}
\end{figure}

\begin{figure}[!h]
\centering

\includegraphics[scale=0.25]{obr/PHillipsit_100.jpg}
\caption{Phillipsite}
\end{figure}
\nocite{*}
\bibliographystyle{alpha}

\bibliography{z}







\end{document}
