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 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(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。
結(jié)構(gòu)特點
沸石

沸
石
有很多種,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的就有36種。它們的共同特點就是具有架狀結(jié)構(gòu),就是說在它們的晶體內(nèi),分子像搭架子似地連在一起,中間形成很多空腔。因為在這些空腔里還存在很多水分子,因此它們是含水礦物。這些水分在遇到高溫時會排出來,比如用火焰去燒時,大多數(shù)沸石便會膨脹發(fā)泡,像是沸騰一般。沸石的名字就是因此而來。不同的沸石具有不同的形態(tài),如方沸石和菱沸石一般為軸狀晶體,片沸石和輝沸石則呈板狀,絲光沸石又成了針狀或纖維狀等等。各種沸石如果內(nèi)部純凈的話,它們應該是無色或白色,但是如果內(nèi)部混入了其他雜質(zhì),便會顯出各種淺淺的顏色來。沸石還具有
玻璃樣的光澤。我們知道沸石中的水分可以跑出來,但這并不會破壞沸石內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)。因此,它還可以再重新吸收水或其他液體。于是,這也成了人們利用沸石的一個特點。我們可以用沸石來分離
煉油時產(chǎn)生的一些物質(zhì),可以讓它使空氣變得干燥,可以讓它吸附某些
污染物,凈化和干燥
酒精等等。沸石
礦物有很廣的分布。特別多見于由火山碎屑形成的沉積巖石中。在
土壤中也有發(fā)現(xiàn)。
特性
沸石

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
硅氧四面體和鋁氧四面體組成。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(gòu)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(jié)構(gòu)和結(jié)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。
上已發(fā)現(xiàn)的天然沸石一般為淺灰色,有時為肉紅色。拿在手上明顯感到比一般
石頭輕,這是因為沸石內(nèi)部充滿了細微的
孔穴和通道,比蜂房要復雜得多。假如把沸石比作旅館,那么1立方微米的這種“超級旅館”內(nèi)竟有100萬個“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、嗜好的不同自動開門或擋駕,不會讓“胖子”到“瘦子”的房間去,也不會使高個子與矮個子同住一室。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、
*、
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,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。
標簽:
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