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沸石是一种矿石,早发现于1756年。瑞典的矿物学家克朗斯提发现有一类硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象,因此命名为“沸石”。在希腊文中意为“沸腾”的“石头”。此后,人们对沸石的研究不断深入。
沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物。其内部充满了细微的孔穴和 通道,比还要复杂得多,1立方微米具有100万个纳米级孔穴。沸石拥有巨大的比表面积,一克改性沸石粉的表面积相当于一个足球场面积。
沸石是沸石族矿物的总称,是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。按沸石矿物特征分为架状、片状、纤维状及未分类四种,按孔道体系特征分为一维、二维、三维体系。任何沸石都由硅氧四面体和铝氧四面体组成。四面体只能以顶点相连,即共用一个氧原子,而不能“边”或“面”相连。铝氧四面体本身不能相连,其间至少有一个硅氧四面体。而硅氧四面体可以直接相连。硅氧四面体中的硅,可被铝原子置换而构成铝氧四面体。但铝原子是三价的,所以在铝氧四面体中,有一个氧原子的电价没有得到中和,而产生电荷不平衡,使整个铝氧四面体带负电。为了保持中性,必须有带正电的离子来抵消,一般是由碱金属和碱土金属离子来补偿,如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金属离子。由于沸石具有特的内部结构和结晶化学性质,因而使沸石拥有多种可供工农业利用的特性。
沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能,因此被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂,也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。沸石还具有“营养”价值。在饲料中添加5%的沸石粉,能使禽畜生长加快,体壮肉鲜,产蛋率高。
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