交沸石

更新时间:2022-08-25 14:04

交沸石(harmotome)是一种含水的碱和碱土金属的铝硅酸盐矿物,工业上常用作分子筛。

特征

交沸石的化学式为Ba[Al2Si5O16]·6H2O,属于含水的架状铝硅酸盐矿物

力学性质

交沸石的晶体呈柱状,但通常以十字形贯穿双晶出现,集合体呈放射状或杏仁状。解理平行{010}完全;硬度4.5,相对密度2.35~2.44。脱水后的交沸石吸收氢、氮、二氧化碳和氨的能力很强。工业上用来作分子筛。

光学性质

交沸石的晶系属于单斜晶系,a=9.87Å,b=14.14Å,c=9.72Å,β=124°50′。对称型2,无色透明,或呈白、灰、淡黄等色,玻璃光泽。主要产于火山岩的气孔中,也见于热液铅锌矿脉中。

产出

天然交沸石最早是在玄武岩中发现的,现已知主要产于未变质的沉积岩层中,尤其是火山碎屑的沉积岩层中。在土壤中也有产出,此外也可以作为某些硅酸盐矿物次生产出。

已知的天然沸石大约有36种,人造沸石已经超过100种。这些沸石矿物种分布数量上极不均衡,且不易鉴别,需借助X射线、光学显微镜、差热、红外光谱等方法确定。

工业应用

钡沸石的晶体结构特点决定了它具有广泛的工业应用:

(1)钡沸石作为离子交换材料:通过沸石提供的2Na+来交换Ca2+,使得原来含Ca较高的硬水软化,也可以淡化海水或从海水中提取K,可用于废水处理,除去废水中的放射性元素、重金属离子和氨态氮(NH3-N)及磷酸根等有害离子。据研究,通过熔化沸石可将Cs、Sr长久固定在沸石晶格里,以防止污染扩散,甚至可以回收使用。

(2)钡沸石作为分子筛:当加热时,笼和通道中的水分子逐渐逸出,并不破坏晶体结构,在适当条件下还可以重新吸收水分,这种形式的水叫做沸石水。利用沸石的分子筛性可分离混合气体、液体,清除废气,处理天然气等,还可以用于土壤的改良,即将营养料吸附于沸石晶格中不易于流失而只被作物缓慢吸收。

此外,也可以用于水泥、建材工业上,制成坚固轻巧的制品。还可以用离子交换法对沸石进行改型,使之改型成为Ca型、K型、Na型等,以适用于不同的工业应用。·

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