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沸石的結(jié)構(gòu)特性
沸石是一種呈結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，是30多種沸石族礦物的總稱。在世界40多個 的火山碎屑沉積巖中，已發(fā)現(xiàn)有1000多處沸石產(chǎn)地。常見的主要礦物有鈉沸石、鈣沸石、方沸石、束沸石、主沸石、濁沸石、毛沸石、斜發(fā)沸石、絲光沸石等，它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。其化學(xué)通式可以表示為：(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)y?[Alx+ySin-(x+2y)
O2n]?mH2O。其中，x為堿金屬離子個數(shù)，y為堿土金屬離子個數(shù)，n表示鋁硅離子的個數(shù)之和，m表示水分子的個數(shù)[4~6]。
構(gòu)成沸石結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)的基本單位是硅氧（SiO4）四面體和鋁氧（AlO4）四面體。在這種四面體中，中心是硅（或鋁）原子，每個硅（或鋁）原子的周圍有4個氧原子，各個硅氧四面體通過處于四面體頂點的氧原子互相連接起來，形成所謂的巨大分子。其中在鋁氧四面體中由于1個氧原子的價電子沒有得到中和，使得整個鋁氧四面體帶有1個負(fù)電荷，為保持電中性，附近要有1個帶正電荷的金屬陽離子（M+）來抵消極性（通常是堿金屬或堿土金屬離子）。這些陽離子和鋁硅酸鹽結(jié)合相當(dāng)弱，具有很大的流動性，易和周圍水溶液中的陽離子發(fā)生交換作用，交換后的沸石結(jié)構(gòu)不被破壞。
沸石的這種結(jié)構(gòu)決定了它具有離子交換性。
天然沸石是架狀結(jié)構(gòu)的含水鋁硅酸鹽礦物，目前已知的天然沸石有80多種，分布廣的有絲光沸石、斜發(fā)沸石、方沸石、片沸石、濁沸石、菱沸石、毛沸石、鈉沸石和斜鈣沸石等。從目前沸石
利用情況來看，以斜發(fā)沸石和絲光沸石工業(yè)意義較大。這些沸石主要產(chǎn)于沉積類型，能構(gòu)成規(guī)模巨大的工業(yè)礦床。
要了解沸石的作用首先要了解沸石的構(gòu)成和特點，沸石為鈉、鈣等金屬離子的含水鋁硅酸鹽礦物，而沸石是火山爆發(fā)巖漿中出現(xiàn)硅鋁酸根后經(jīng)各種條件下在弱堿性環(huán)境中形成的；所以沸石
具有一定的空隙率和弱堿性。
天然斜發(fā)沸石的主要特點：斜發(fā)沸石硬度4-5，相對密度2.16，差熱分析：吸熱125-300℃；放熱大于1000℃，熱穩(wěn)定性僅次于絲光沸石，加熱到650℃持續(xù)12小時結(jié)構(gòu)不變，加熱至800℃持
續(xù)2小時結(jié)構(gòu)破壞成無定興物質(zhì)，斜發(fā)沸石的離子交換性能突出，其陽離子交換順序為Cs+＞Rb+＞NH4+＞K+＞Na+＞Li+＞Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Mg2+。陽離子吸附容量為218mmol/100g。
沸石的用途：1.除氟，2.水中去除有機(jī)物，3.去除放射性物質(zhì)，3.除氨氮，4.處理含磷廢水，5.處理含砷廢水，6.處理含重金屬廢水，7.水質(zhì)的綜合處理，8.廢氣和污染氣體的處理，9.沸石在抗菌
方面的應(yīng)用，10.做紅外線輻射材料，11.作納米催化劑載體，12.魚塘、畜牧業(yè)飼料添加劑和水質(zhì)改良劑，13.新型環(huán)保建筑材料添加劑等。
