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沸石

文章作者:瑞云活性炭 更新时间:2016-10-21 15:24:03 阅读次数 : 375 次

一、沸石的定義

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矽酸鹽類礦物,外觀呈現綠色、白色或磚紅色,屬弱酸性的陽離子交換劑。經人工導入活性組分,使沸石具有新的離子交換或吸附能力,吸附容量也相應增大。沸石按礦物特征分為架狀、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。

二、沸石的吸附原理

沸石由矽氧和鋁氧四面體組成,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,其間至少有一個矽氧四面體;矽氧四面體可以直接相連。矽氧四面體中的矽,可被鋁原子置換而構成鋁氧四面體。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。由於沸石具有獨特的內部結構和結晶化學性質,因而使沸石擁有多種可供工農業利用的特性。

此外,沸石內部的孔穴和通道,在一定的物理化學條件下,具有精確而固定的直徑,小於這個直徑的物質能被其吸附,而大於這個直徑的物質則被排除在外。這種現象被稱為“分子篩”作用。

三、沸石的應用

由於具有特殊的結構和物理化學性質,具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能,沸石濾料被廣泛應用於工業、農業、醫藥、國防等部門,用作離子交換劑、吸附分離劑、幹燥劑、催化劑、分子篩、化工助劑、水泥混合材料等。

①沸石在石油、化學工業中,用作石油煉制的催化裂化、氫化裂化和石油的化學異構化、重整、烷基化、歧化;

②沸石能夠吸附多餘的有害氣體、有毒物質、殘留農藥和重金屬離子,沸石可用作吸附飲用水中的重金屬及有機物,海水提鉀的分子篩,去除NH4+的吸附劑;

③硬水軟化、海水淡化劑;

④空氣、氮、烴類的特殊幹燥劑等;

⑤沸石在輕工行業中,可用於造紙、合成橡膠、塑料、樹脂、塗料充填劑和素質顏色等;

⑥沸石在農業、畜牧業、環保等領域被用作土壤改良、動物飼養、生物發酵、環境保護等;

⑦氣、液淨化、分離和儲存劑;

⑧廢水處理:沸石對重金屬廢水中的Cu(HN3) 2也具有良好的吸附性能,色散力和靜電力的加合決定了沸石的吸附能力特別強,由於靜電力,沸石還對極性物質具有優先選擇吸附作用;

⑨沸石還具有“營養”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,產蛋率高。

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