沸石是沸石組礦物的總稱(chēng)，是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要原料。沸石屬于含水鋁硅酸鹽成分，其化學(xué)式可表達(dá)為“AmXpO2p·nH2O”，式中A代表Na、K、Ca、Ba、Sr等堿金屬或堿土金屬元素，X代表Al和Si。沸石是由硅鋁氧四面體組成的架狀硅酸鹽，如圖1所示。其鋁氧四面體中，氧原子有一價(jià)未得到中和，整個(gè)鋁氧四面體帶有負(fù)電，而由附近的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等正離子進(jìn)行電荷的平衡補(bǔ)償。

沸石的類(lèi)型

根據(jù)沸石的化學(xué)組分方式，可以分為以下8個(gè)主要類(lèi)型。

1、輝沸石(Stilbite)。其化學(xué)式為NaCa2［Al5Si13O36］·14H2O，是化學(xué)成分中部分Ca、Al置換Na、Si所形成，屬單斜晶系，垂直于a方向孔洞尺寸為4.1×6.2，垂直于c方向孔洞尺寸為2.7×5.7。

2、鈉沸石(Natrolite)。其化學(xué)式為Na2［Al2Si3O10］·2H2O。它有2種不同的孔徑一種平行于c軸，孔洞直徑為2.08；另一種垂直于c軸，孔洞尺寸為2.6×3.9。

3、菱沸石(Chabazita)。其化學(xué)式為(Ca，Na2)［Al2Si4O12］·6H2O。菱沸石的晶體很脆，帶有玻璃光澤，呈白色或肉紅色，三方晶系，具有三維孔道體系，3個(gè)不同方向的孔洞尺寸分別為6.7×10、3.7×4.2和Φ2.6。

4、方沸石(Analcime)。其化學(xué)式為Na［AlSi2O6］·H2O。方沸石是較為常見(jiàn)的類(lèi)長(zhǎng)石礦物。在玄武巖、輝綠巖、花崗巖、片麻巖及洞穴中都會(huì)有它們的存在。方沸石具有一維孔道體系，孔洞直徑為2.6。

5、濁沸石(Laumontite)。其化學(xué)式為Ca［AlSi2O6］·4H2O。濁沸石表面顏色呈白到黃色，構(gòu)成晶體為棱柱體。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間暴露于大氣中或受熱時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?黃粒濁沸石。如果鉀、鈉離子置換其中的鈣離子，則會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?黃粒濁沸石。

6、片沸石(Heulandite)。其化學(xué)式為Ca［Al2Si7O18］·6H2O。片沸石的英文單詞Heulandite是用來(lái)紀(jì)念礦物收藏家J．H．Heuland。片沸石和斜發(fā)沸石(clinoptilolite)都是屬于板塊狀的沸石類(lèi)礦物。片沸石的Si/Al比值小于4，常形成于中性火成巖中。具相當(dāng)好的離子交換特性，尤其是鈉和鉀離子的交換。有3組孔道①平行于a軸，孔道尺寸為4.0×5.5；②平行于c軸，孔道尺寸為4.4×7.2；③與a軸呈50°夾角，孔道尺寸為4.1×4.7。

7、絲光沸石(Mordenite)。其化學(xué)式為(Ca，Na2，K2)［AlSi5O12］·7H2O。絲光沸石特征結(jié)構(gòu)為五元環(huán)。絲光沸石由于硅鋁比高，五元環(huán)多，故耐酸性及熱穩(wěn)定性特別高。常溫下不溶于酸。常見(jiàn)于中酸性火山巖的裂隙和氣孔中，常與斜發(fā)沸石共生。絲光沸石具有原子環(huán)的層狀結(jié)構(gòu)(如圖5所示)，由許多八元環(huán)和十二元環(huán)的結(jié)構(gòu)層疊起來(lái)而形成。由十二元環(huán)構(gòu)成的主孔道尺寸約為0.65nm×0.70nm。在十二元環(huán)的主孔道之間存在八元環(huán)孔道，孔洞尺寸為0.26nm×0.57nm。

8、斜發(fā)沸石(Clinoptilolite)。其化學(xué)式為Na8［Al8Si40O96］·39H2O。斜發(fā)沸石是沸石礦物中最豐富的一種，屬于單斜晶系(如圖6所示)。斜發(fā)沸石的Si/Al比值高于4，這是由于斜發(fā)沸石通常形成于硅含量偏高的環(huán)境中。斜發(fā)沸石可用作離子交換劑，用于空氣中的氧、氮分離富集以及核廢料處理等。

天然沸石根據(jù)自然形成條件不同，可劃分為沉積成巖型、凝灰沉積型、后成型、風(fēng)化殼型等4個(gè)主要的類(lèi)型。進(jìn)一步細(xì)分，已發(fā)現(xiàn)的天然沸石有30多種。但嚴(yán)格來(lái)講，骨架結(jié)構(gòu)不是由硅氧四面體和鋁氧四面體構(gòu)成的其實(shí)并不能稱(chēng)之為沸石。