我們知道了Zeolite是一詞由瑞典礦物學(xué)家克朗斯提(Cronstedt)觀察到某些礦物質(zhì)在加熱時(shí)會(huì)釋放出大量的水,并且似乎會(huì)沸騰,因而得名為“沸石”。 沸石的特點(diǎn)是具有超過(guò) 1000 m2/g 的大內(nèi)表面、晶格中的強(qiáng)靜電場(chǎng)和約 750 kg/m3 的比容重。它們最重要的特性是可逆脫水的能力。只要壓力和溫度不超過(guò)某些極限值,即使經(jīng)過(guò)數(shù)千次循環(huán),其晶格結(jié)構(gòu)也保持不變。沸石無(wú)毒、不易燃,在自然界大量存在,因此對(duì)環(huán)境友好。已知大約 40 種天然沸石和超過(guò) 140 種合成沸石。
所有沸石的主要組成部分是 (SiO4) 和 (AlO4) 四面體。(AlO 4 ) 四面體在晶格中均具有負(fù)電荷,該負(fù)電荷必須通過(guò)金屬陽(yáng)離子例如鈉來(lái)平衡。鏈接主要裝配體會(huì)產(chǎn)生次要裝配體。幾個(gè)二級(jí)組件組合形成三級(jí)組件。它是一個(gè)立方八面體,反過(guò)來(lái),通過(guò)長(zhǎng)方體氧橋連接的幾個(gè)三級(jí)組件形成一個(gè)晶體體,在晶體體內(nèi)部形成一個(gè)具有確定孔徑和大體積的空腔。沸石粉是可以選擇性地在其空隙結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存(吸附)水蒸氣和氣體的材料。在此吸附過(guò)程中釋放熱量(吸附熱)。如果沸石被外部能量強(qiáng)烈加熱,吸附的氣體會(huì)再次釋放出來(lái),這使得沸石成為儲(chǔ)存熱能的理想選擇。
當(dāng)前,天然沸石的廣泛應(yīng)用源于其作為離子交換劑的潛力、高可逆吸附能力以及作為天然分子篩的特性,使其可用于腐蝕性有毒物質(zhì)的凈化。它還能夠交換重金屬、氨氮、吸附鐵和錳,從而凈化飲用水或廢水,使其適當(dāng)?shù)嘏欧诺江h(huán)境中。天然沸石在農(nóng)業(yè)中也發(fā)揮著重要作用,可以改善農(nóng)田,增強(qiáng)化學(xué)和有機(jī)肥料,或作為基質(zhì)的成分,用于不同作物的生長(zhǎng)。在動(dòng)物生產(chǎn)工業(yè)中,它被用作不同物種的食品添加劑和生產(chǎn)設(shè)施的處理,主要用于對(duì)抗氣味和污染媒介。