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交沸石

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交沸石(harmotome)是一種含水的鹼和鹼土金屬的鋁硅酸鹽礦物,工業上常用作分子篩。
中文名
交沸石
外文名
harmotome
化學式
Ba[Al2Si5O16]·6H2O
形    態
通常以十字形貫穿雙晶出現
集合體
常呈放射狀或杏仁狀
晶    系
單斜晶系
顏    色
呈白、 灰、淡黃等色
透明度
透明
光    澤
玻璃光澤
解    理
解理平行{010}完全
硬    度
4.5
相對密度
2.35~2.44
學    科
結晶學及礦物學
應    用
分子篩
產    出
主要產於火山岩的氣孔
類    型
鋁硅酸鹽礦物

交沸石特徵

交沸石的化學式為Ba[Al2Si5O16]·6H2O,屬於含水的架狀鋁硅酸鹽礦物 [1] 

交沸石力學性質

交沸石的晶體呈柱狀,但通常以十字形貫穿雙晶出現,集合體呈放射狀或杏仁狀。解理平行{010}完全;硬度4.5,相對密度2.35~2.44。脱水後的交沸石吸收氫、氮、二氧化碳和氨的能力很強。工業上用來作分子篩。 [1] 

交沸石光學性質

交沸石的晶系屬於單斜晶系,a=9.87Å,b=14.14Å,c=9.72Å,β=124°50′。對稱型2,無色透明,或呈白、灰、淡黃等色,玻璃光澤。主要產於火山岩的氣孔中,也見於熱液鉛鋅礦脈中。 [1] 

交沸石產出

天然交沸石最早是在玄武岩中發現的,現已知主要產於未變質的沉積岩層中,尤其是火山碎屑的沉積岩層中。在土壤中也有產出,此外也可以作為某些硅酸鹽礦物次生產出。 [1] 
已知的天然沸石大約有36種,人造沸石已經超過100種。這些沸石礦物種分佈數量上極不均衡,且不易鑑別,需藉助X射線、光學顯微鏡、差熱、紅外光譜等方法確定。 [1] 

交沸石工業應用

鋇沸石的晶體結構特點決定了它具有廣泛的工業應用:
(1)鋇沸石作為離子交換材料:通過沸石提供的2Na+來交換Ca2+,使得原來含Ca較高的硬水軟化,也可以淡化海水或從海水中提取K,可用於廢水處理,除去廢水中的放射性元素、重金屬離子和氨態氮(NH3-N)及磷酸根等有害離子。據研究,通過熔化沸石可將Cs、Sr長久固定在沸石晶格里,以防止污染擴散,甚至可以回收使用。 [1] 
(2)鋇沸石作為分子篩:當加熱時,籠和通道中的水分子逐漸逸出,並不破壞晶體結構,在適當條件下還可以重新吸收水分,這種形式的水叫做沸石水。利用沸石的分子篩性可分離混合氣體、液體,清除廢氣,處理天然氣等,還可以用於土壤的改良,即將營養料吸附於沸石晶格中不易於流失而只被作物緩慢吸收。 [1] 
此外,也可以用於水泥、建材工業上,製成堅固輕巧的製品。還可以用離子交換法對沸石進行改型,使之改型成為Ca型、K型、Na型等,以適用於不同的工業應用。 [1]  ·
參考資料
  • 1.    趙珊茸,邊秋娟,王勤燕.結晶學及礦物學:高等教育出版社,2009:426-428