當火山巖或火山灰與堿性水發(fā)生反應(yīng)時,會形成天然沸石。天然沸石一詞已用于描述不同類型的沸石、凝灰?guī)r和粘土。在水處理中,最常見的是斜發(fā)沸石系列硅鋁酸鹽,由不同濃度的硅鋁、氧和鈣 (Ca)、鉀 (K) 和鈉 (Na) 等其他元素制成。它們的結(jié)構(gòu)和組成可以使它們具有微孔性并且高度傾向于陽離子交換能力。這種交換特性的程度因類型而異,并且由于潛在的雜質(zhì),在天然存在的沸石中明顯較弱。然而,沸石可以很容易地用氧化鋁、二氧化硅和氫氧化鈉的加熱溶液合成生產(chǎn)。

天然沸石可作為水處理的優(yōu)秀濾料-國投盛世

斜發(fā)沸石的獨特優(yōu)勢在于其物理、化學、吸附、電離、還原和催化性能。斜發(fā)沸石能吸附氨、硝酸鹽、氮、硫化氫、重金屬、碳氧、石油衍生物等,也能吸附和/或分離具有催化作用的下列物質(zhì):鉀(K)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鍶(Sr)、鉛(Pb)、銅(Cu)、銀(Ag)、汞(Hg)等。沸石技術(shù)的主要優(yōu)勢在于其物理/化學吸附、離子交換和催化性能, 其具體特點和作用:孔隙結(jié)構(gòu)均勻,孔容大;孔徑0.1-1.0納米(nm);過濾大于一微米的顆粒;比表面積大;通過其獨特的吸附能力減少重金屬、銨和氫化合物;吸附化學和石油產(chǎn)品。

基于獨特的物理化學、吸附和離子交換特性,沸石是最重要的無機陽離子交換劑之一,用于水和廢水處理、催化、核廢料、農(nóng)業(yè)、動物飼料添加劑和生化應(yīng)用等工業(yè)應(yīng)用。沸石應(yīng)用的多樣性確實是其多孔結(jié)構(gòu)的結(jié)果:孔隙形成帶負電的通道和空腔,這些通道和空腔被帶正電的堿金屬和堿土金屬單價(即 Na, + , K + )和二價(即Ca?2 +?) 離子、羥基或 H?2O 分子可以很容易地被周圍環(huán)境中的其他分子和陽離子交換。因此,沸石中最終的 Si/Al 比決定了離子交換容量和駐留在孔隙和通道內(nèi)的陽離子的吸引力,這是合乎邏輯的。