Zeolite是微孔結(jié)晶硅鋁酸鹽,用作分子篩、離子交換材料、催化劑和吸附材料。組成式一般用Mn + x / nAlxSiyO2x + 2yx- · zH2O表示。雖然它是一種天然存在的礦物群,但現(xiàn)在除了從自然界開采的沸石外,還人工合成了具有各種結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的沸石,并已成為工業(yè)上重要的物質(zhì)。
由于沸石中所含的水與鋁硅酸鹽骨架的結(jié)合較弱,當加熱時,它很容易解吸水分而呈現(xiàn)沸騰狀態(tài), 因此希臘語為zeo(沸騰) 以lithos(石頭)命名。據(jù)說是1756年瑞典礦物學家Cronstedt在冰島考察火山巖時發(fā)現(xiàn)并命名的。
沸石大體上可以分為三種:即天然沸石,合成沸石和人工沸石。
(1)天然沸石:18世紀瑞典學者發(fā)現(xiàn)的一種礦物,呈晶體狀,主要成分為硅和鋁。它具有非常小的連續(xù)空腔,這些空腔具有強烈吸附氣體和水分的性能。迄今為止,已在自然界中發(fā)現(xiàn)了 40 多種。但缺點是配料有參差不齊。
(2)合成沸石: “合成沸石”是人類為了進一步利用沸石的特性,充分利用化學知識和技術(shù)創(chuàng)造出來的。有許多類型的沸石具有高容量,是天然沸石所沒有的,但它們的缺點是成本高。
(3)人工沸石:解決了合成沸石成本高的問題。與合成沸石相比,價格更便宜,性能與合成沸石相當。以廢舊玻璃瓶為原料,與燒堿在高溫高壓下進行化學處理,可制得具有規(guī)則化學結(jié)構(gòu)的人造沸石。通過調(diào)整組成和反應(yīng)條件,可以生產(chǎn)出性能高于天然沸石的人造沸石。
沸石的作用與用途:
?吸風功能:一克沸石的表面積約為50平方米以上。分子大小的吸附是可能的,可以實現(xiàn)活性炭無法實現(xiàn)的選擇性吸附和分子篩分。?主要用途:廢油的吸附及燃料轉(zhuǎn)化、工廠廢水處理、污泥及畜料的脫臭干燥等?
② 陽離子交換功能:離子交換是一種現(xiàn)象,當一種物質(zhì)浸入電解質(zhì)水溶液中時,離子從該物質(zhì)中釋放到溶液中,同時從溶液中釋放出等量的離子。高性能沸石可以選擇和支持各種陽離子化物質(zhì)。結(jié)果,不僅物理吸附而且利用負載物質(zhì)的化學反應(yīng)的化學吸附成為可能。?主要用途:污染土壤改良、污泥改良凈化、河湖整治、農(nóng)業(yè)污染防治等?
③ 催化劑功能:除了具有“分子篩”和“支撐物質(zhì)”等特性外,它還具有反應(yīng)過程中的催化劑作用。?主要用途:廢氣凈化、垃圾生產(chǎn)、二惡英和有機氯化合物的無害化處理?