沸石
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沸石是一種含有水架狀結構的鋁矽酸鹽礦物群,最早發現於1756年。瑞典礦物學家克朗斯提(Cronstedt)發現有一類天然鋁矽酸鹽礦石在灼燒時會產生沸騰現象,因此命名為沸石(瑞典文:zeolit),其名稱來自希臘文「ζέω (zéō)」(意思為沸騰的)和「λίθος (líthos)」(意思為石頭)。此後人們對沸石的研究不斷深入。[1]
沸石族礦物主要由矽、鋁、氧組成,其化學通式為Mn+
1/n(AlO
2)−
(SiO
2)
x・yH
2O,這裏的Mn+
1/n 為金屬離子或氫離子,這些陽離子可以跟電解質溶液中的其他陽離子交換。[2]
晶體結構中有許多空腔(籠)和連接空腔的通道,水分子位於其中,可由通道運輸。晶體和集合體形態及解理隨着晶體結構的不同而異,一般呈淺色,玻璃光澤,硬度3-3.5,比重2.0-2.4。
沸石族礦物由低溫熱液作用形成,見於噴出岩,特別是玄武岩的孔隙中,也見於沉積岩、變質岩及熱液礦床和某些近代溫泉沉積中。
1932年,McBain提出了「分子篩」(Molecular sieve)的概念。表示可以在分子水平上篩分物質的多孔材料。沸石用作分子篩,可以吸取或過濾其他物質的分子。雖然沸石只是分子篩的一種,但是沸石在其中最具代表性,因此「沸石」和「分子篩」這兩個詞經常被混用。
除了天然產品外,也可由人工合成,人造沸石是:磺酸化聚苯乙烯,天然沸石:鋁矽酸鈉。