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沸石

沸石（zeolite）是一種礦石,，*早發(fā)現(xiàn)于1756年。瑞典的礦物學(xué)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(shí)會(huì)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,。 自然界已發(fā)現(xiàn)的沸石有30多種，較常見的有[2]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,，以單斜晶系和正交晶系（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(jié)構(gòu)而異,。莫氏硬度中等。比重介于 2.0～2.3,，含鋇的則可達(dá) 2.5～2.8,。沸石主要形成于低溫?zé)嵋弘A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(jìn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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,。 特性

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。任何沸石都由硅氧四面體和鋁氧四面體組成,。四面體只能以頂點(diǎn)相連,，即共用一個(gè)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(gè)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(gòu)成鋁氧四面體,。但鋁原子是三價(jià)的，所以在鋁氧四面體中,，有一個(gè)氧原子的電價(jià)沒有得到中和,，而產(chǎn)生電荷不平衡，使整個(gè)鋁氧四面體帶負(fù)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(bǔ)償,，如Na,、Ca及Sr、Ba,、K,、Mg等金屬離子。由于沸石具有獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和結(jié)晶化學(xué)性質(zhì),，因而使沸石擁有多種可供工農(nóng)業(yè)利用的特性,。 

世界上已發(fā)現(xiàn)的天然沸石一般為淺灰色，有時(shí)為肉紅色,。拿在手上明顯感到比一般石頭輕,，這是因?yàn)榉惺瘍?nèi)部充滿了細(xì)微的孔穴和通道，比蜂房要復(fù)雜得多,。假如把沸石比作旅館,，那么1立方微米的這種“超級(jí)旅館”內(nèi)竟有100萬個(gè)“房間”！的這些房間能根據(jù)“旅客”（分子和離子）的性別,、高矮,、胖瘦、嗜好的不同自動(dòng)開門或擋駕,，**不會(huì)讓“胖子”到“瘦子”的房間去,，也不會(huì)使高個(gè)子與矮個(gè)子同住一室。根據(jù)沸石的這一特性,，人們用它來篩選分子,，獲得很好的效果。這對在工業(yè)廢液中回收銅,、鉛,、鎘,、鎳、鉬等金屬微粒具有特別重要的意義,。 

沸石具有吸附性,、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(jià)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,。 

由于沸石的多孔性硅酸鹽性質(zhì)，小孔中存有一定量的空氣,，常被用于防暴沸,。在加熱時(shí)，小孔內(nèi)的空氣逸出,，起到了氣化核的作用,，小氣泡很容易在其邊角上形成。 

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） 

天然沸石是一種新興材料，被廣泛應(yīng)用于工業(yè),、農(nóng)業(yè),、國防等部門，并且它的用途還在不斷地開拓,。沸石被用作離子交換劑,、吸附分離劑、干燥劑,、催化劑,、水泥混合材料。在石油,、化學(xué)工業(yè)中,，用作石油煉制的催化裂化、氫化裂化和石油的化學(xué)異構(gòu)化,、重整,、烷基化,、歧化；氣,、液凈化,、分離和儲(chǔ)存劑；硬水軟化,、海水淡化劑,；特殊干燥劑（干燥空氣、氮,、烴類等）,。在輕工行業(yè)用于造紙、合成橡膠,、塑料,、樹脂、涂料充填劑和素質(zhì)顏色等,。在國防,、空間技術(shù)、超真空技術(shù),、開發(fā)能源,、電子工業(yè)等方面，用作吸附分離劑和干燥劑,。在建材工業(yè)中,，用作水泥水硬性活性摻和料，燒制人工輕骨料,，制作輕質(zhì)高強(qiáng)度板材和磚,。在農(nóng)業(yè)上用作土壤改良劑，能起保肥,、保水,、防止病蟲害的作用。在禽畜業(yè)中,，作飼料（豬,、雞）的添加劑和除臭劑等，可促進(jìn)牲口成長,，提高小雞成活率,。在環(huán)境保護(hù)方面，用來處理廢氣,、廢水,，從廢水廢液中脫除或回收金屬離子，脫除廢水中放射性污染物,。 

在醫(yī)學(xué)上沸石用于血液,、尿中氮量的測定,。沸石還被開發(fā)成為保健用品，用于抗衰老,，去除體內(nèi)積累的重金屬,。 

在生產(chǎn)中沸石常用于砂糖的精制。 

新型墻材（加氣混凝土砌塊）原料 

隨著實(shí)心黏土磚逐步退出舞臺(tái),，新型墻體材料應(yīng)用比例目前已達(dá)到80%墻體材料生產(chǎn)企業(yè)以煤矸石,、粉煤灰、陶粒,、爐渣,、輕質(zhì)工業(yè)廢渣,、重質(zhì)建筑垃圾,、沸石等為主料，積極開發(fā)新型墻體材料,。 

沸7 kg,，對照組為0.29 kg;測試組的料肉比是3.13，而對照組為4 .7,。 

疾病防治 

大量 試 驗(yàn) 已經(jīng)證明,，沸石能夠緩解及預(yù)防一些化合物、重金屬以及氨的毒害作用,，這對畜產(chǎn)品的食品安全具有重要意義,。沸石用于毒枝菌素的結(jié)合吸附是一個(gè)近年來很熱門的研究課題。另外,，也有一些研究表明,，飼料中加人沸石對豬腹瀉綜合征發(fā)病率的降低和病情的緩解都起到了積極的作用，但是沸石作用的確切機(jī)理并不明朗,。沸石預(yù)防豬特定疾病的可能機(jī)理,， 見表2。 

減少氨氣排放 

由于 豬 的 排泄物內(nèi)含有NH3和N凡十等原因,，集約化養(yǎng)豬生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量氨氣,，過量的氨氣排放會(huì)引起環(huán)境的污染，豬的生長環(huán)境中NH3水平也經(jīng)常會(huì)超標(biāo),，豬通常會(huì)長時(shí)間地暴露于高濃度NH3的條件下,，這樣會(huì)引起豬的嗅覺敏感度發(fā)生暫時(shí)或者持久的改變，從而進(jìn)一步影響豬的個(gè)體識(shí)別,、社會(huì)關(guān)系,、采食行為以及其他諸如信號(hào)激素等相關(guān)氣味的識(shí)別，這些在一定程度上都會(huì)對豬的生 

產(chǎn)和福利產(chǎn)生不利影響[5],。 

在飼料中添加沸石能夠吸附胃腸道內(nèi)的NH4+,使大部分原本要以尿的方式排出體外的氮轉(zhuǎn)化為以糞便的方式排出體外,，從而在降低了大氣內(nèi)氨氣的濃度,。 

結(jié)語 

沸石作為飼料添加劑具有很高的安全性，對于提高豬的生長性能以及疾病的預(yù)防都具有很積極的作用,，沸石又具有分布量大,、易于開采等特點(diǎn)，因此,，作為一種高效低廉的飼料添加劑可以更廣泛的應(yīng)用于養(yǎng)豬生產(chǎn),。同時(shí)，沸石又可以改善養(yǎng)豬生產(chǎn)中的食品安全,、環(huán)境保護(hù)以及動(dòng)物福利等社會(huì)問題,，從而使養(yǎng)豬生產(chǎn)更加符合時(shí)代的要求。存在的問題:不同種類,、純度的沸石在飼料中所占有的比例與豬的生長和疾病預(yù)防的關(guān)系,，以及沸石在預(yù)防疾病過程中阻礙各種毒素的具體生理機(jī)制等問題有待于今后進(jìn)一步研究。 

沸石在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的妙用

1.作魚,、蝦,、蟹的飼料添加劑。沸石含有魚,、蝦,、蟹生長發(fā)育所必需的多種常量元素和微量元素，這些元素多以可交換離子狀態(tài)和可溶性鹽基形式存在,，較易被吸收利用,，同時(shí)還具有生物酶的多種催化作用。因此,，在魚,、蝦、蟹飼料中應(yīng)用沸石具有促進(jìn)新陳代謝,，促進(jìn)生長,，增強(qiáng)抗病力，提高成活率,，調(diào)節(jié)動(dòng)物的體液和滲透壓,，保持酸堿平衡，凈化水質(zhì)的功效,，還有一定的防霉作用,。魚、蝦,、蟹飼料中的沸石粉用量一般在3%~5%之間,。 

2.作水質(zhì)處理劑。沸石由于內(nèi)部有很多孔徑、均勻的管狀孔道和內(nèi)表面積很大的孔穴,，因而具有獨(dú)特的吸附,、篩分、交換陰陽離子以及催化性能,。它能吸收水中氨態(tài)氮,、有機(jī)物和重金屬離子，能有效地降低池底硫化氫毒性,，調(diào)節(jié)pH值,，增加水中溶解氧，為浮游植物生長提供充足碳素,，提高水體光合作用強(qiáng)度,，同時(shí)也是一種良好的微量元素肥料。漁塘中每施入1公斤沸石,，可帶入200毫升氧氣,，然后以微泡形式緩慢釋放，可防止水質(zhì)惡化,，防止魚浮頭,。沸石粉作水質(zhì)改良劑時(shí)，用量按每畝一米水深加13公斤左右全池遍灑,。 

3.作修建漁塘材料。沸石內(nèi)部有許多孔隙,，具有極強(qiáng)的吸附能力,，人們在修整漁塘的時(shí)候，摒棄過去全部采用黃砂鋪池底的傳統(tǒng)習(xí)慣,，采用底層鋪黃砂,，上層撒放具有陰陽離子交換能力和吸附水中有害物質(zhì)作用的沸石，這樣可使?jié)O塘水色一年四季都保持綠豆青色或黃綠色,，能促進(jìn)魚類快速健康生長,，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。