आकार वर्णात्मक उत्प्रेरण

आकार वर्णात्मक उत्प्रेरण वह उत्प्रेरकीय क्रिया होती है जो उत्प्रेरक की छिद्र संरचना तथा अभिकारक/उत्पाद अणुओं के आकार पर निर्भर करती है। हाइड्रोकार्बनों के भंजन में जिओलाइट (ZSM-5) का उपयोग आकृति वरणात्मक उत्प्रेरण का उदाहरण है। जिओलाइट (ZSM-5)अपनी विशिष्ट संरचना के कारण आकार वर्णात्मक उत्प्रेरक हैं। जिओलाइट प्रकृति में पाए जाते हैं तथा उत्प्रेरक वर्णात्मकता के लिए भी संशलेशित किये जाते हैं। जिओलाइटों  वाली अभिक्रिया अभिकारक तथा उत्पाद अणुओं के आकार एवं आकृति के साथ साथ जिओलाइटों के सरंध्रों एवं कोटरों पर निर्भर करती है।

उदाहरण

जिओलाइट पेट्रो रसायन उद्योग में हाइड्रोकार्बनों के भंजन एवं समवयवन में उत्प्रेरक की तरह कार्य करती है।

जिओलाइट

यदि सिलिकन डाइऑक्साइड के त्रिविमिक जलक में से कुछ सिलिकन परमाणु एलुयमेनियम परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं, इस प्रकार प्राप्त संरचना को ऐलुमिनोसिलिकेट कहते हैं , इस पर एक ऋणावेश भी होता है। कुछ धनायन जैसे Na⁺, K⁺, Ca⁺², आदि इस ऋणावेश को संतुलित कर देते हैं। धातुओं के एल्युमिनों सिलिकेट को ही जिओलाइट कहा जाता है। जिसमे Si-O-Al लिंकेज  होती है। जिओलाइट्स सूक्ष्म छिद्र वाले एल्युमिनोसिलिकेट खनिज हैं जिनका व्यापक रूप से उद्योग में अधिशोषक और उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है। स्वीडिश खनिज विज्ञानी एक्सल फ्रेड्रिक क्रोनस्टेड ने 1756 में जिओलाइट शब्द दिया था, जब उन्होंने पाया कि किसी सामग्री को तेजी से गर्म करने पर, जिसे स्टिलबाइट माना जाता है, सामग्री द्वारा सोखे गए पानी से बड़ी मात्रा में भाप उत्पन्न होती है ।

इसके उदाहरण हैं:

• फेल्डस्पार
• जिओलाइट

जिओलाइट संरचना

जिओलाइट खनिज एक क्रिस्टलीय पदार्थ है जिसकी संरचना जुड़े हुए टेट्राहेड्रा से होती है, जिनमें से प्रत्येक में एक धनायन के आसपास चार O परमाणु होते हैं।

1. जिओलाइट की संरचना मधुमक्खी के छत्ते के समान होती है जिसमे असंख्य छिद्र होते है।
2. जिओलाइट को आकार वर्णात्मक उत्प्रेरक कहते है क्योंकि इसके छिद्रो में क्रियाकारक के वे अणु ही प्रवेश कर सकते है जिनका आकार इन छिद्रों के अनुरूप होता है।

जिओलाइट के उपयोग

• पेट्रो रसायन उद्योग में जिओलाइट हाइड्रोकार्बन का भंजन तथा समावयवी करण करते है।
• ZSM-5 नामक जिओलाइट एथिल एल्कोहल का निर्जलीकरण कर उसे पेट्रोल (गैसोलीन) में बदलता है।
• जिओलाइट कठोर जल को मृदु जल में बदलता है।
• उच्च गुणवत्ता वाले पेयजल की बढ़ती मांग के कारण प्राकृतिक, वाणिज्यिक, कृषि और नगरपालिका अपशिष्ट जल सहित विभिन्न स्रोतों से पानी के शुद्धिकरण की आवश्यकता हो गई है। परिणामस्वरूप, अपशिष्ट जल प्रदूषकों को हटाने में एजेंटों के रूप में प्राकृतिक जिओलाइट्स के उपयोग ने बहुत रुचि पैदा की है, जिससे बहुत सारे शोध हुए हैं।
• जिओलाइट्स का उपयोग शर्बत और उत्प्रेरक के रूप में भी किया जाता है।

अभ्यास प्रश्न

• जिओलाइट क्या होता है?
• जिओलाइट के उपयोग बताइये।
• जिओलाइट की संरचना किस प्रकार की है?
• आकार वर्णात्मक उत्प्रेरण क्या है? समझाइये।