Così è fatta una zeolite

La struttura atomica di uno dei minerali più sfruttati a livello industriale in tutto il mondo è stata svelata. La sostanza in questione è la zeolite, materiale con cui veniamo quotidianamente in contatto, visto che costituisce circa un terzo di un pacchetto di detersivo. La popolarità della zeolite si deve alla sua struttura molecolare, simile a un setaccio, che viene sfruttata, appunto, per separare le molecole (motivo per cui il minerale è utilizzato nel 99 per cento dei processi di raffinazione della benzina) e facilitare gli scambi ionici (proprietà sfruttata nell’addolcimento delle acque o per trattare le scorie radioattive e bonificare aree contaminate).

La struttura chimica di questo minerale multiuso, costituito per la maggior parte da alluminio, silicio e ossigeno, è stata determinata da scienziati europei dell’European Synchrotron Radiation Facility (Esrf, Francia), del Swiss Federal Institute of Technology di Zurigo (Svizzera), del Diamond Light Source (Gran Bretagna), dell’Università di Amburgo (Germania) e dell’Università di Torino, e riportata su Nature Materials. Cruciale per lo studio è stata l’innovativa tecnica basata sui raggi X a onde stazionarie (X rays standing waves), resa possibile grazie all’Esrf, che fornisce informazioni precise  sulle proprietà dei materiali a livello atomico.

Nonostante, infatti, si tratti di sostanze studiate da tempo in tutto il mondo (e si sappia che le loro proprietà dipendono da differenti parametri, come le dimensioni dei loro pori e la distribuzione dell’alluminio nella loro struttura), il posizionamento dei loro “siti attivi” rimaneva un mistero. Analizzando una zeolite vulcanica naturale, i ricercatori sono ora riusciti a comprendere la distribuzione di alluminio e silicio, e a evidenziare le strutture che servono a trasportare le molecole verso questi siti.  “Riuscendo a capire dove si trovano i siti attivi”, spiega Jeroen Van Bokhoven, autore dell’articolo, “possiamo comprendere le relazioni tra le strutture e le performance delle zeoliti, e utilizzare l’informazione per  migliorare le prestazioni delle zeoliti sintetiche”. Secondo il ricercatore, lo studio porterà a nuovi importanti utilizzi di questi materiali nel prossimo futuro. (e.r.)