自然界中已发现80多种沸石。其中方沸石、菱晶石、钙沸石、沸石、钠沸石、丝光沸石、沸石以钙、钠为主。它们的含水量随温度和湿度的变化而变化。晶体系统因矿物种类而异,以单斜晶系和正交晶系(正交晶系)为主。
方沸石和菱晶石通常呈等轴晶型,丝光沸石和丝光沸石呈板状,丝光沸石和丝光沸石呈针状或纤维状,常见钙十字沸石和红辉沸石双晶。纯沸石是无色或白色的,但由于杂质,它们可能是浅色的。玻璃光泽。解理随晶体结构而变化。莫氏硬度中等。其比重在2.0~2.3之间,而含钡的比重可达2.5~2.8。沸石主要形成于低温热液阶段,常见于喷出岩、热液矿床和现代温泉矿床的孔隙中。
沸石可以通过水的渗透来交换阳离子。沸石中的钠离子可与水溶液中的钙、镁离子交换,在工业上可用于软化硬水。沸石的晶体结构是由硅(铝)氧四面体连接的三维晶格。框架内有各种尺寸的孔洞和通道,具有很大的开放性。碱金属或碱土金属离子和水分子分布在孔道中,与晶格的联系很弱。不同的离子交换对沸石的结构影响不大,但会改变沸石的性质。晶格中有不同大小的空腔,可以吸收或过滤其他大小不同的物质分子。在工业上,它常被用作分子筛来净化或分离混合组分,如气体分离、石油净化、工业污染治理等。
沸石的方暴沸原理:沸石的方爆沸原理:
首先,成因:如果过热的液体继续受热,它会突然剧烈沸腾。这种现象被称为“沸腾”,或“塌陷沸腾”。
过热是一种亚稳态。由于过热液体的波动,在某些地方具有足够能量的分子会相互推开,形成微小的气泡。当过热液体的温度远高于沸点时,小气泡中的饱和蒸气压高于外压,气泡迅速长大膨胀,甚至引起工业容器破碎。
液体过热的原因是液体缺乏核心形成气泡。为了消除蒸馏过程中的过热现象,保证沸腾状态的稳定,常在蒸馏过程中加入一端密封的沸石或毛细管,以防止加热过程中的沸腾现象。他们被称为方暴剂,也被称为沸腾爱滋病。需要注意的是,当液体沸腾时,不应添加和使用方爆剂。简言之,烧杯中的液体受热后会向上冲出,导致“喷泉”一个个冒出来,甚至在加热时溅出来伤人。
沸石能有效防止液体向上窜动,保持加热时液体的稳定
什么是沸石?沸石为Na、Ca等金属离子的含水铝硅酸盐矿物。Na、Ca、Al、Si元素在地壳中的含量是很丰富的,它们均为主要的造岩元素,所以沸石应该是比较常见而且分布比较广泛的造岩矿物。
而在岩浆作用过程中,蕞初因温度较高,岩浆以SiO24-为主。它是弱酸,不能和强碱性的阳离子K+、Na+结合,而只能与碱土金属族的Mg2+和Fe2+结合,所以蕞早形成由 MgSiO3和 FeSiO4所构成的橄榄石和由 MgSiO3和FeSiO3构成的辉石。随着温度降低,出现Si4O611和Si2O2-4,酸性增强,可与碱性较强的K+、Na+、Ca2+结合形成角闪石和云母。当岩浆中出现硅铝酸根后,由于它是一种较强的酸,故能与碱金属K、Na和碱土金属Ca结合形成各种长石。所以在岩浆作用阶段几乎没有沸石的出现。
在热液阶段,随着热液的运移及与围岩作用,热液由酸性逐渐转变为弱碱性,弱碱性的条件有利于沸石的形成。矿物的结晶顺序是按晶格能递减的顺序进行的。对硅酸盐矿物,首先形成的是岛状构造硅酸盐,其次是链状、层状构造硅酸盐,蕞后是架状构造硅酸盐。所以在低温热液阶段有少量的沸石形成。但是由于沸石矿化受岩石渗透性的约束,只有在岩石空洞裂隙比较发育的地段矿化才较为有利。这就造成了岩石中沸石矿物分布的不均匀性。另外,在岩石空洞裂隙发育的条件下,其成矿的物理化学环境也有很大差别。所以热液作用条件下生成的沸石矿在化工业意义较小。
绝大部分的沸石是由沉积的铝硅酸盐矿物与孔隙水反应形成的(或由铝硅酸盐矿物经热液蚀变形成)。由于原岩质地均匀,成矿的物理化学条件也比较稳定,在成岩作用中沸石生成速度缓慢,故可形成重要的工业矿床。
沸石作为过滤材料在水处理中的应用沸石作为过滤材料在水处理中的应用来源:|作者:北京安吉屋科技有限公司|发布时间: 2020-04-26|431 次浏览1、去除有机物水中的有机物是一类主要污染物。沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的极性大小。
吸附能力大小为:极性分子>非极性分子;直径小的分子>直径大的分子。
能与沸石表面发生强烈吸附作用的、三氯等都属于沸石吸附物质之列。一些常见的有机污染物,如酚类、、苯醌、氨基酸等,多有极性,分子直径适中,可被沸石吸附而去除。
2、去除氨氮
去除氨氮是利用沸石对阳离子的选择换和再生特性。斜发沸石对阳离子的交换顺序为:Cs+>Rb+>K+>NH4+>Sr2+=Ba2+>Ca2+>Na+>Fe3+>Al3+>Mg2+>Li+。在上述各种阳离子共存的溶液中,除Cs+、Rb+、K+外、优先吸附的是NH4+。
3、降低氟含量
我国的高氟水分布广泛,对人体危害甚大。目前降氟方法很多,但均存在一定弊端。沸石除氟有许多优点:可对含氟量不同的原水有效地除氟,处理后水质澄清、透明,含氟量达到国家饮用水标准;处理成本低,装置简单,再生简易。