El término "zeolita" fue, inicialmente, utilizado para designar a una familia de minerales naturales que presenta, como características particulares, el intercambio de cationes y la desorción reversible de agua. Esta última propiedad da origen al nombre genérico de zeolita, el cual se deriva de dos palabras griegas: "zeo", hierve, y "lithos", piedra.

En la actualidad, el término incluye un gran número de minerales naturales y sintéticos, con características estructurales comunes. Las zeolitas naturales se forman en una gran variedad de sitios y precursores geológicos, tales como cenizas volcánicas, arcillas, sílices biogénicas y diferentes formas de cuarzo. Entre las más de 40 zeolitas naturales y 200 de síntesis, las más comunes son la mordenita, clinoptilolita, chabazita, erionita y filipsita.

Hoy, la mayoría de las zeolitas utilizadas, son diseñadas y sintetizadas en los laboratorios de investigación, que han llegado a sintetizarlas casi a la medidas de las necesidades ("taylored catalysts", catalizadores estilo sastre).

Las zeolitas son silicatos de aluminio hidratados, pertenecientes a la familia de los tectosilicatos, en los que los tetrahedros de SiO4 forman supercajas tridimensionales. En su estructura, algunos átomos de Si son sustituidos por átomos de Al, dando lugar a una estructura cargada negativamente, como consecuencia de la diferencia entre la carga de los tetrahedros (AlO4)5- y (SiO4)4-. Estos centros con carga negativa son compensados por contraiones, generalmente, cationes alcalinos y alcalinotérreos, los cuales pueden ser sustituidos por otros cationes, confiriendo así a las zeolitas sus propiedades de intercambio iónico.

El esqueleto cristalino puede estar formado por una combinación tridimensional de tetrahedros TO4 (T=Si, Al, B, Ga, Ge, Fe, P y Co) unidos por átomos de oxígeno. Las uniones T-O-Si originan una gran variedad de anillos, que son los responsables de las cajas y estructura de canales de las zeolitas y también de su capacidad discriminadora molecular, tanto en tamaño como en forma de las moléculas.

A lo largo de los últimos años, se ha desarrollado una teoría completa acerca de las propiedades de intercambio iónico de las zeolitas. Debido a su red rígida tridimensional, presentan estas propiedades intercambiadoras sin cambios significativos estructurales mostrando un comportamiento carente de contracciones y expansiones ("shrink-swell behavior"). Sin embargo, el proceso de intercambio iónico depende tanto de las características de la zeolita, como de las disoluciones y de los iones presentes, lo que hace que el comportamiento de las zeolitas no siga, exactamente, las reglas normales del intercambio iónico.

La utilización de las zeolitas, en la actualidad, abarca una gran variedad de campos, entre los que cabe destacar como el más importante, sin duda alguna, sus aplicaciones como catalizadores y soportes en el campo de la Catálisis Heterogénea. Así, es de reseñar sus aplicaciones en el campo de la Catálisis Heterogénea Ácido-Básica, debido a su naturaleza fuertemente ácida que, por otra parte, permite su modulación tanto en lo que se refiere a número de centros como a su fortaleza y distribución.

Los grupos hidroxilo terminales en la red de Si-OH---T son considerados como centros ácidos de Brönsted, produciéndose por interacción entre el oxígeno hidroxílico y los átomos tetrahédricos, T, centros ácidos de Lewis. Su importancia como catalizadores en la Petroleoquímica y Química del Gas Natural resulta incuestionable, en la actualidad, hasta el punto de resultar imprescindibles en procesos como el craqueo catalítico fluido (FCC), hidrocraqueo, alquilación alifática, isomerización, oligomerización, transformación de aromáticos, transalquilación, desencerado, hidrodesciclación o química del C1 (por ej. en la conversión de metanol en hidrocarburos).

Las carad de forma ("shape selectivity"), que modula a reaccionantes, productos e intermedios de reacción dentro de sus poros y canales. Asimismo, se puede "jugar" con el efecto solvatante de sus paredes, hidrofilia e hidrofobia, etc., lo que hace que las zeolitas (y materiales semejantes, zeotipos) sean unos materiales sin par, en la actualidad y, sin duda, para el futuro.

Por otra parte existen los denominados zeotipos o materiales semejantes a las zeolitas, tales como AlPOs (fosfatos de aluminio), SAPOs (silicoaluminofosfatos de aluminio), etc. Así, en los AlPO4 (AlPOs) microporosos la estructura de su red consiste en una secuencia estrictamente alternante Al-O-P (Al3+ y P5+ unidos por 4 átomos de O, con cargas 2- pertenecientes a dos tetrahedros), dando lugar a una red totalmente neutra, como en el caso de las zeolitas.

Dependiendo de la combinación de cationes metálicos en la red, son, en principio, posibles estructuras con cargas positivas o negativas. Por otra parte, sobre las redes de los materiales zeolíticos se pueden depositar metales o complejos metálicos, dando lugar a catalizadores heterogéneos utilizables en procesos de hidrogenación, incluidas las hidrogenaciones quirales, de tan enorme importancia en la Industria Farmacéutica.

La aparición del concepto de Química Verde, debido a Anastas y Warner potencia, extraordinariamente, el papel de los materiales zeolíticos en el campo de la Química. Hemos de recordar, al respecto, que el 9º Principio (de los 12 que aparecen en la Química Verde) afirma que los reactivos y procesos catalizados son preferibles a los estequiométricos (no catalizados).

Las zeolitas y zeotipos, al carecer de toxicidad, aparte de su utilización como adsorbentes, catalizadores y soportes en el campo de la Síntesis Química, desempeñan, actualmente, un papel clave en la Química del Medio Ambiente contribuyendo a la Química Sostenible (Química Verde), tanto en la Química a Gran Escala, como en la "Química Doméstica".

Así, pueden ser utilizados en la "remediación" o descontaminación ambiental, para la eliminación, por ej., de compuestos orgánicos tóxicos o iones metálicos pesados. De esta forma, los materiales zeolíticos se está utilizando para eliminar los males olores (debidos, por ej, al amoníaco o al sulfuro de hidrógeno o los mercaptanos) de tuberías, cocinas, animales domésticos, zoos, etc. Su elevada área superficial, alta capacidad de adsorción y propiedades de intercambio iónico, los hace especialmente útiles para estos menesteres.

Por otra parte, cuando los materiales zeolíticos son portadores de un material fotoactivo, se convierten en fotocatalizadores heterogéneos utilizables en la destrucción de contaminantes orgánicos existentes en la atmósfera, agua y suelos.

Por otra parte, las propiedades que presentan las zeolitas y zeotipos los hace utilizables en el campo de la Medicina. A título de ejemplo, y sin entrar en detalle, diremos que se están empleando en terapia anticáncer, tratamiento de diarreas, etc.

Finalmente, hemos de mencionar su utilización en el campo de la Química Analítica, en la construcción de sensores y detectores, métodos de separación y preconcentración, etc.

En España existen excelentes Grupos de Investigación, pertenecientes a Centros Públicos (Universidad, C.S.I.C.) y a la Industria, que trabajan sobre materiales zeolíticos, que gozan de un merecido prestigio Internacional, de ahí la importancia de la 1ª Reunión Bienal del Grupo Español de Zeolitas (encuadrado en la Sociedad Española de Catálisis, "SECAT"), que se celebra en Córdoba y que va a poner de manifiesto las principales investigaciones que, sobre zeolitas y materiales relacionados, se están desarrollando en nuestro país.