沸石的特性與應(yīng)用

　　天然沸石是一種含水架狀結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，沸石格架的鋁（硅）氧四面體，氧原子有的化合價(jià)未得到中和，使整個(gè)鋁氧（硅氧）四面體帶有負(fù)電，為保持電中性，缺少的正電荷由附近帶正電的陽離子如k、Na、Ca、Mg等堿或堿土金屬離子來補(bǔ)償平衡，這些平衡陽離子和水分子與格架結(jié)合的不緊密極易與周圍水溶液的陽離子發(fā)生交換作用，交換后的沸石晶體結(jié)構(gòu)不被破壞，這就使沸石具有離子交換性。
　　沸石的結(jié)構(gòu)　　
　　1、沸石的離子交換性：
　　天然沸石是一種含水架狀結(jié)構(gòu)硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，沸石格架的鋁（硅）氧四面體，氧原子有的化合價(jià)未得到中和，使整個(gè)鋁氧（硅氧）四面體帶有負(fù)電，為保持電中性，缺少的正電荷由附近帶正電的陽離子如k、Na、Ca、Mg等堿或堿土金屬離子來補(bǔ)償平衡，這些平衡陽離子和水分子與格架結(jié)合的不緊密極易與周圍水溶液的陽離子發(fā)生交換作用，交換后的沸石晶體結(jié)構(gòu)不被破壞，這就使沸石具有離子交換性。
　　2、沸石的親和性
　　沸石晶格內(nèi)部有很多大小均一的孔穴和通道，孔穴和通道的體積有的可占沸石晶體體積50%以上，這些空穴和通道在一定物理化學(xué)條件下具有精確而固定的直徑（3—10A）。各種不同的沸石其直徑也不同，小于這個(gè)直徑的物質(zhì)能夠被其吸附，而大于這個(gè)直徑的物質(zhì)則被排除在外。沸石具有較大的靜電吸引力，在它的鋁硅酸鹽格架上的電荷即陽離子晶格上的負(fù)電與平衡陽離子正電的電荷中心在空間上是不重疊的，所以在其孔穴中有很大的靜電吸引力，因而使沸石對(duì)具有偶極矩或四極分子的物質(zhì)以及具有可極化分子的物質(zhì)顯示出良好的親和性。
　　3、沸石的吸附性
　　沸石具有很大的比表面積（達(dá)500-800平米/克）因而能產(chǎn)生較大色散力，可用做出色的吸附劑，對(duì)于主要由擴(kuò)散力起作用的吸附過程，在大多數(shù)情況下，特別是在低分壓范圍內(nèi)，沸石的吸附容量很大，高于其它許多吸附劑，但在高分壓范圍內(nèi)，沸石的吸附容量往往很小。
　　4、沸石的基本組成

　　鑒于沸石其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，決定了它具有離子交換及靜電吸引能力，耐酸、耐堿熱穩(wěn)定等性能良好，是一種良好的吸附劑。天然沸石經(jīng)過多種特殊工藝活化后，使沸石吸附性能更強(qiáng)，離子交換性能更好，更有利于去除水中各種污染物，成為多功能深度水處理的能替代活性炭的新型材料。
　　根據(jù)沸石的性能和特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建材工業(yè)、農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)、環(huán)保及國(guó)防等領(lǐng)域。
　　1、在建材工業(yè)領(lǐng)域
　?、僮魉嗷钚曰旌喜?，水泥工業(yè)用量最大。該礦石粉碎后不再做其它加工，可直接摻入水泥熟料中而不降低其符號(hào)，從而降低水泥的生產(chǎn)成本。
　?、谟梅惺靼l(fā)泡劑，用于制造泡沫輕質(zhì)建筑砌塊，配制多孔混凝土，生產(chǎn)硅鈣板、建筑灰膏等。
　?、塾梅惺療迫斯ぽp骨料“陶粒”，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、吸水率等特點(diǎn)。陶粒廣泛應(yīng)用于新型建筑材料工業(yè)及建筑業(yè)，代替粘土磚。還可用作農(nóng)業(yè)搞無土栽培。再環(huán)保方面做潔凈美化，污水過濾、煙塵過濾、隔音材料等。
　?、苡梅惺鞴袒瘎?，可將有害廢料固定在混凝土中。
　　⑤可加工成小顆粒，直接摻入水泥中作輕骨料，生產(chǎn)建筑砌磚、空心磚、輕質(zhì)高強(qiáng)板材等。
　　2、在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域
　　①在離子交換方面，沸石主要用于廢水處理，除去或回收重金屬離子，海水提鉀、海水淡化和硬水軟化，放射性廢物處理等。
　?、谠谖椒蛛x方面，沸石主要用于干燥劑，對(duì)氣體、液體進(jìn)行分離、凈化和提純。
　?、鄞呋瘎┘按呋瘎┹d體：沸石在石油化工領(lǐng)域主要作催化劑或催化劑載體，用于石油的催化裂化。
　?、芴盍希悍惺勺魉芰?、樹脂、涂料的充填料。
　　3、在輕工業(yè)領(lǐng)域
　　沸石在造紙、人造革、橡膠、鈣塑材料、三合板、洗滌劑、肥皂、牙膏等產(chǎn)品中作充填劑、涂層劑、去污劑、吸附劑、粘結(jié)劑配料、低溫漂白催化劑。
　　4、在陶瓷工業(yè)領(lǐng)域
　　用沸石制造輕質(zhì)瓷磚，具有可鋸、可釘性能。還可用來制造輕質(zhì)陶瓷和發(fā)泡輕質(zhì)陶瓷等制品，可減輕產(chǎn)品重量，提高強(qiáng)度和耐火性、不透水性等?？梢源娓邘X土、石英、長(zhǎng)石燒制外墻磚。
　　5、在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
　　天然沸石可制作農(nóng)藥載體和農(nóng)藥顆粒劑（緩釋劑）等。還可作肥料載體和土壤改良劑，起提高土壤含氮量，降低土壤粘性，提高透水性等作用。用沸石制作保鮮劑，可用于食品、水果、蔬菜的防腐保鮮。還可搞無土栽培和在蔬菜保護(hù)地上的應(yīng)用。還可作家畜（如豬、牛、兔）等的飼料添加劑。
　　6、在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域
　　沸石可作除臭劑、清污控制劑（在多孔沸石表面涂以氧化鈦，利用光催化劑一氧化鈦在螢光燈下能發(fā)揮解除惡臭的作用的原理，可生產(chǎn)吸附有毒化學(xué)物質(zhì)的環(huán)保建筑材料，以防止住宅裝修綜合癥的發(fā)生）。還可作放射性廢物清除劑，飲用水清潔劑和其它用途的優(yōu)質(zhì)吸附劑。