A型沸石具有類似氯化鈉四方結(jié)構(gòu),其化學(xué)式為Na2O·Al2O3·2SiO2·4.5H2O,其內(nèi)部孔徑為4.2埃,固簡稱為4AZeolite.
當(dāng)4AZeolite分子篩中60%以上的鈉離子被鉀離子取代,此時(shí)稱為3A沸石分子篩;當(dāng)4A沸石分子篩中70%以上鈉離子被鈣離子取代時(shí),此時(shí)稱為5A沸石分子篩。因此,4A分子篩是制備3A和5A分子篩的基礎(chǔ)原料。
由于A型沸石具有類似氯化鈉的四方結(jié)構(gòu),因此其具有許多特殊的性質(zhì)如離子交換性能 。
4A沸石骨架中的每一個(gè)氧原子都為相鄰的兩個(gè)四面體所共有,這種結(jié)構(gòu)可容納可陽離子和水分子等物質(zhì)的內(nèi)部孔穴,并且這些陽離子和水分子有較大的移動(dòng)性,可進(jìn)行陽離子交換和可逆脫水。4A沸石的離子交換是在帶有鋁離子的骨架上進(jìn)行的,每一個(gè)鋁離子所帶的一個(gè)負(fù)電荷,不僅可以結(jié)合鈉離子,也可以結(jié)合其它陽離子。如鈣、鎂離子可以進(jìn)入原來鈉離子占據(jù)的大晶穴,將4A沸石中的鈉離子替換下來,即4A沸石中的鈉離子可進(jìn)行離子交換,可與硬水中的Ca2+和Mg2+離子進(jìn)行交換,從而達(dá)到軟化水質(zhì)的目的。
雖然4A沸石結(jié)合鈣鎂離子的速度比三聚磷酸鈉(STPP)慢,且與鎂離子的結(jié)合能力較弱,但4A沸石可將水溶液中少量有害的重金屬離子如Pb2+、Cd2+、Hg2+等很容易的快速除去,對(duì)凈化水質(zhì)有著十分重要的意義。
通過實(shí)驗(yàn)對(duì)含不同助劑同一配方,改變助劑來比較其去污能力,發(fā)現(xiàn)20%的STPP、20%的4A沸石、4%的聚合物去污效果與40%的STPP相當(dāng),在無磷配方中20%的4A沸石中加入10%的碳酸鈉和4.5%的聚合物,可得到去污能力十分理想的產(chǎn)品。
4A沸石的載液功能,由于4A沸石晶體的孔穴結(jié)構(gòu),加上微粒具有很大的比表面積,所以4A沸石有很強(qiáng)的吸附性能。對(duì)非離子表面活性劑的吸附性能上,4A沸石是次氨基三乙酸鹽(NTA)和碳酸鈉的3倍,是三聚磷酸鈉(STPP)和硫酸鈉的5倍,這個(gè)性質(zhì)一般應(yīng)用于生產(chǎn)高濃縮洗衣粉,可配入更多的表面活性劑,從而大幅度提高洗滌用品的洗滌性能和流動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)4A沸石的液體攜帶量≥30%時(shí),在洗衣粉生產(chǎn)過程中加入4A沸石,可得到外觀效果、流動(dòng)性和抗結(jié)塊性能良好的洗滌劑產(chǎn)品。
4A沸石還具有很好的抗再沉積能力,4A沸石具有良好的油污附著力,在碳酸鈉、羧甲基纖維素鈉(CMC)、硅酸鈉和硫酸鈉等助劑中加入4A沸石后,可明顯減少尼龍布對(duì)油污的吸附。沸石的粒度在0.4-1.0?μm時(shí),其分散性比較好,可以有效防止在織物上附著。雖然4A沸石的分散能力不如STPP,但通過與聚丙烯酸鈉復(fù)配可以解決其對(duì)污垢的分散問題。