沸石是沸石族礦物的總稱,工業(yè)上常將其作為分子篩。1956年由瑞典礦物學(xué)家在玄武巖中發(fā)現(xiàn),因其在加熱至熔融時,伴有沸騰的現(xiàn)象而得名。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是由硅(鋁)氧四面體連成的三維格架,格架中有各種大小不同的空穴和通道,其中分布著堿或堿金屬離子及水分子,這些陽離子和水分子與陰離子骨架間的結(jié)合力較弱,可以輕易地被置換掉,因而具有很大的可交換性。不同的離子交換對沸石結(jié)構(gòu)影響很小,但會使沸石的性質(zhì)發(fā)生變化。正是由于具有獨特的吸附性、催化性、離子交換性,離子的選擇性、耐酸性、熱穩(wěn)定性、多成分性及很高的生物活性和抗毒性等性質(zhì),沸石被廣泛應(yīng)用于畜禽飼料、水產(chǎn)養(yǎng)殖、化工和土壤添加劑等領(lǐng)域。
???農(nóng)業(yè)上沸石可作為吸附土壤中鹽基離子和重金屬離子的良好載體,大小不同的孔隙使沸石具有很高的選擇性陽離子交換量,并含有20余種植物生長所需的常量和微量元素,所以沸石也常常被用作土壤或無土栽培基質(zhì)的添加劑,提供作物和花卉生長所需的養(yǎng)分。此外,沸石和改性沸石也被作為吸附劑和中和劑用于土壤治理和土壤改良,達到吸附重金屬、消除毒害的作用,應(yīng)用前景廣泛。
沸石內(nèi)部有較多孔隙,使得沸石比表面積變大,從而能吸附更多的水分子,增加土壤的保水性。同時,沸石能夠與土壤中其他的陽離子發(fā)生交換吸附。由于沸石顆粒密度小、孔隙度較大,將天然沸石摻入土壤,可以疏松土壤,增加土壤孔隙度和透氣性,改善土壤物理性狀。沸石可以改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤滲透性,提高離子交換容量,吸收較多的植物營養(yǎng)元素,延長化肥的作用期限,具有保水、保氨和保鉀的作用,使土壤中的無效磷轉(zhuǎn)化為有?效磷,防治土壤營養(yǎng)貧缺障礙,防治土壤酸化、干旱與沙化,提高土壤的PH值,提高土壤水分的滯留能力,具有儲運水分的良好功能。
沸石的種類豐富,因其無毒無害的理化性質(zhì)及資源廉價易得等方面所具有的獨特的優(yōu)越性,必將廣泛應(yīng)用于土壤改良、土壤有機肥和土壤基質(zhì)等方面的生產(chǎn)。隨著對沸石在土壤改良和污染治理方面的功效的認識不斷地深入,沸石在這些方面的應(yīng)用將得到更加深入的研究,同時,利用現(xiàn)代技術(shù),綜合不同非金屬的特性,研究沸石與其他非金屬結(jié)合在土壤和環(huán)境中的應(yīng)用,值得重視和研究。