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【概況】
沸石的一般化學式為:AmBpO2p·nH2O,,結構式為 A(x/q) [ (AlO2)x (SiO2)y ] n(H2O) 其中:A為Ca,、Na、K,、Ba,、Sr等陽離子,B為Al和Si,,q為陽離子化合價,,m為陽離子數(shù),n為水分子數(shù),,x為Al原子數(shù),,y為Si原子數(shù),(y/x)通常在1~5之間,,(x+y)是單位晶胞中四面體的個數(shù),。
自然界已發(fā)現(xiàn)的沸石有30多種,較常見的有方沸石,、菱沸石,、鈣沸石、片沸石,、鈉沸石,、絲光沸石、輝沸石等,,都以含鈣,、鈉為主,。它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。晶體所屬晶系隨礦物種的不同而異,,以單斜和正交(斜方)晶系的占多數(shù),。方沸石、菱沸石常呈等軸狀晶形,,片沸石,、輝沸石呈板狀,毛沸石,、絲光沸石呈針狀或纖維狀,,鈣十字沸石和輝沸石雙晶常見。純凈的各種沸石均為無色或白色,,但可因混入雜質(zhì)而呈各種淺色,。玻璃光澤。解理隨晶體結構而異,。莫氏硬度中等,。比重介于 2.0~2.3,含鋇的則可達 2.5~2.8,。沸石主要形成于低溫熱液階段,,常見于噴出巖氣孔中,也見于熱液礦床和近代溫泉沉積中,。沸石可以借水的滲濾作用,,以進行陽離子的交換,其成分中的鈉,、鈣離子可與水溶液中的鉀,、鎂等離子交換,工業(yè)上用以軟化硬水,。沸石的晶體結構是由硅(鋁)氧四面體連成三維的格架,,格架中有各種大小不同的空穴和通道,具有很大的開放性,。堿金屬或堿土金屬離子和水分子均分布在空穴和通道中,,與格架的聯(lián)系較弱。不同的離子交換對沸石結構影響很小,,但使沸石的性質(zhì)發(fā)生變化。晶格中存在的大小不同空腔,,可以吸取或過濾大小不同的其他物質(zhì)的分子,。工業(yè)上常將其作為分子篩,以凈化或分離混合成分的物質(zhì) ,,如氣體分離,、石油凈化,、處理工業(yè)污染等。
【發(fā)現(xiàn)】
沸石*早發(fā)現(xiàn)于1756年,。瑞典的礦物學家克朗斯提(Cronstedt)發(fā)現(xiàn)有一類天然硅鋁酸鹽礦石在灼燒時會產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象,,因此命名為“沸石”(瑞典文zeolit),在希臘文中意為“沸騰”(zeo)的“石頭”(lithos),。此后,,人們對沸石的研究不斷深入。
山東省萊西市的沸石資源豐富,,探明儲量1127.8萬噸,,現(xiàn)保有儲量993.9萬噸。
1932年,,McBain提出了“分子篩”的概念,。表示可以在分子水平上篩分物質(zhì)的多孔材料。雖然沸石只是分子篩的一種,,但是沸石在其中**代表性,,因此“沸石”和“分子篩”這兩個詞經(jīng)常被混用。
【用途】
吸附劑和干燥劑,、催化劑 ,、洗滌劑、其他用途(污水處理,、土壤改良劑,、飼料添加劑)
【特性】
沸石是沸石族礦物的總稱,是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物,。按沸石礦物特征分為架狀,、片狀、纖維狀及未分類四種,,按孔道體系特征分為一維,、二維、三維體系,。任何沸石都由硅氧和鋁氧四面體組成,。四面體只能以頂點相連,即共用一個氧原子,,而不能“邊”或“面”相連,。鋁氧四面體本身不能相連,其間至少有一個硅氧四面體,。而硅氧四面體可以直接相連,。硅氧四面體中的硅,可被鋁原子置換而構成鋁氧四面體,。但鋁原子是三價的,,所以在鋁氧四面體中,,有一個氧原子的電價沒有得到中和,而產(chǎn)生電荷不平衡,,使整個鋁氧四面體帶負電,。為了保持中性,必須有帶正電的離子來抵消,,一般是由堿金屬和堿土金屬離子來補償,,如Na、Ca及Sr,、Ba,、K、Mg等金屬離子,。由于沸石具有獨特的內(nèi)部結構和結晶化學性質(zhì),,因而使沸石擁有多種可供工農(nóng)業(yè)利用的特性。
沸石還具有吸附性,、離子交換性,、催化和耐酸耐熱等性能,因此被廣泛用作吸附劑,、離子交換劑和催化劑,,也可用于氣體的干燥、凈化和污水處理等方面,。沸石還具有“營養(yǎng)”價值,。在飼料中添加5%的沸石粉,能使禽畜生長加快,,體壯肉鮮,,產(chǎn)蛋率高。
暫無數(shù)據(jù),!