沸石的结构特点(沸石)

一、沸石的作用

沸石的作用有：

1、在化学蒸馏或加热实验当中常用来防止暴沸，这是因为沸石的结构当中有大量的小孔，可作为气泡的凝结核，使反应液平稳沸腾。可用敲碎至米粒大小的素烧瓷片代替。

2、在轻工行业用于造纸、合成橡胶、塑料、树脂、涂料充填剂和素质颜色等。在国防、空间技术、超真空技术、开发能源、电子工业等方面，用作吸附分离剂和干燥剂。

3、在建材工业中，用作水泥水硬性活性掺和料，烧制人工轻骨料，制作轻质高强度板材和砖。在农业上用作土壤改良剂，能起保肥、保水、防止病虫害的作用。

4、在医学上沸石用于血液、尿中氮量的测定。沸石还被开发成为保健用品，用于抗衰老，去除体内积累的重金属。

扩展资料

沸石的特点就是具有架状结构，在它们的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔。因为在这些空腔里还存在很多水分子，因此它们是含水矿物。

这些水分在遇到高温时会排出来，比如用火焰去烧时，大多数沸石便会膨胀发泡，像是沸腾一般。上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室车顺爱课题组与瑞典科学家合作，在合成有序介孔沸石材料方面取得突破性成果。

该研究引入的合成策略及相关的结构导向机理研究，大大扩展了介孔沸石的制备途径，为今后介孔沸石材料的合成提供建设性指导，有助于加深对有机客体分子如何导向形成无机骨架结构的认识。

参考资料来源：百度百科-沸石

参考资料来源：人民网-科学家合成多种有序介孔沸石材料

二、沸石是什么东西

沸石（Zeolite）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，最早发现于1756年的欧洲。瑞典的矿物学家克朗斯提发现有一类天然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Zeo=Boil=沸，Lite=stone=石）意为沸腾的石头，简称沸石。

沸石是由3种元素硅（Si），铝（Al），氧（O）组成的四面体，其中硅氧四面体和铝氧四面体间构成无限拓展的三维空间架状结构。在沸石的四面体结构中，以铝离子取代硅离子所造成的负电荷由钠离子、钾离子、钙离子和镁离子等平衡，因此沸石具有较强的离子交换和吸附能力。

由于沸石独特的结构，施入土壤中可以增加土壤对氨离子、钾离子等阳离子的吸附能力，减少养分损失，提高肥料利用率，沸石会吸收土壤中的重金属及钝化土壤中的重金属离子，降低其对生物的影响性。

沸石内部充满了细微的孔穴和通道，比蜂房还要复杂得多，1立方微米具有100万个孔穴。假如把沸石比作旅馆，那么1立方微米的这种“超级旅馆”内就有100万个“房间”，这些房间能根据“旅客”（分子和离子）的性别、高矮、胖瘦、嗜好的不同自动开门或挡驾，绝对不会让“胖子”到“瘦子”的房间去，也不会使“高个子”与“矮个子”同住一室，这就使沸石具有独特的分子筛作用。

沸石独特的结构，其内部表面积很大，每克沸石的比表面积可达355~1000㎡，因此沸石对离子的吸附量很大。沸石内部的通道大小均匀、固定，孔径大小为 0.3~1.0nm，小于其直径的物质能被吸附，大于其直径的物质则不能被吸附，所以其对离子和分子的吸附具有选择性。这种对离子的选择交换特性是沸石应用于土壤改良的理论基础之一。

全球沸石分布

目前世界上已有中国、美国、澳大利亚、新西兰、日本、俄罗斯等40多个国家发现了沸石矿床。据统计，全球沸石储量超过100亿吨。

中国沸石资源储量全球第一，主要分布在华北、东北、华中、华东地区，已探明的矿点超过400处，总储量达40亿吨，公司所在地沸石资源储量20亿吨，占全国总储量50%。

全球40多个国家沸石储量100亿吨，中国已探明沸石资源储量达40亿吨。目前世界上已发现的沸石有43种，常见的有斜发沸石、丝光沸石、方沸石、菱沸石、片沸石等，其中斜发沸石、丝光沸石最具有商业应用价值。

三、沸石(Zeolite)

一、概述

沸石是沸石族矿物的总称，是一族含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿物。1756年由瑞典矿物学家在冰岛玄武岩杏仁体内发现沸石，对其晶体加热具明显泡沸现象，故得此名。

沸石分天然与合成两类，已发现天然沸石40多种，人工合成沸石150多种，由于从天然沸石矿中提取沸石成本低、产量高，故天然沸石矿是人们寻找、应用和研究的主要对象，为当今世界备受重视的新兴矿产资源。

二、矿物性质

沸石的矿物组成，除含沸石矿物（如斜发沸石、丝光沸石、菱沸石等其他种类的沸石）外，伴生的矿物还有石英、玉髓、蛋白石、方英石、蒙脱石、高岭石、长石、云母、绿泥石等矿物以及晶屑、玻屑、岩屑等。沸石族矿物主要为斜方晶系和单斜晶系，少数为等轴晶系、三方晶系。晶体多呈纤维状或束状、柱状等。颜色多为无色或白色及浅黄、浅绿、浅红、浅褐等色，硬度3.5～5.5，相对密度2.1～2.5g/cm3。

沸石的化学组成十分复杂，因种类不同有很大差异，沸石的一般化学式为AmBpO2p·nH2O，其中：A为Ca、Na、K、Ba、Sr等阳离子，B为Al和Si，p为阳离子电价，m为阳离子数，n为水分子数。例如斜发沸石的化学式为：（Na、K、Ca）2-3［Al3（Al、Si）2Si13O36］·12H2O，丝光沸石化学式为：Na2Ca［AlSi5O12］4·12H2O。

三、用途

沸石的独特矿物结构和晶体化学性质使它具有强吸附性、离子交换及催化性能等，因此，沸石矿作为一种高效建材非金属矿种，被广泛应用于工业、农业、国防等部门，并且它的用途还在不断地开拓。

1）在石油、化学工业中，用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、烷基化、歧化；气、液净化、分离和储存剂；硬水软化、海水淡化剂；特殊干燥剂（干燥空气、氮、烃类等）。

2）在轻工行业用于造纸、合成橡胶、塑料、树脂、涂料充填剂、素质颜色等。

3）在建材工业中，用作水泥水硬性活性掺和料，烧制人工轻骨料，制作轻质高强度板材和砖。

4）在国防、空间技术、超真空技术、能源开发、电子工业等方面，用作吸附分离剂和干燥剂。

5）在农业上用作土壤改良剂，能起保肥、保水、防止病虫害的作用。在禽畜业中，作饲料（猪、鸡）的添加剂、除臭剂等，能使禽畜生长加快，体壮肉鲜，产蛋率高。

6）在环境保护方面，用来处理废气、废水，从废水废液中脱除或回收金属离子，脱除废水中的放射性污染物。离子交换后饱和放射性物质的沸石，又可以作为辐射源使用。还可以从合成氨工厂的废气中回收氨，从硫酸厂的废气中回收SO2。

此外，天然沸石可应用于太阳能制冷方面。天然沸石无疑是颇有前途的矿物资源。

四、地质特征

沸石矿床的类型很多，分类方法也不一致，按地质成因可分为内生和外生沸石矿床两大类，内生成因的矿床一般不能形成大规模单矿物的堆积，暂无工业意义，而外生成因的矿床往往形成有重要价值的工业矿体。

原中国科学院地质研究所苏明迪等在《地质科学》（1983年第2期）发表的《中国东部中生代火山岩中沸石岩的地质特征和成因》一文中指出：在中国东部中生代火山岩中的沸石主要是由降落或喷溢在淡水湖盆地或陆地上的火山灰、火山灰流和火山熔岩中的火山玻璃在“开放体系”中与湖水、渗透地下水或火山活动后期的热水反应所形成的，进一步可分为两种成因亚类，一种亚类是指在远离火山通道的淡水湖盆地中由火山碎屑岩中的玻屑在成岩作用期间与水介质反应生成的沸石岩，以产出斜发沸石为特征，多呈层状、似层状，甚至多层状，具有规模较大、质量较均匀等特点。如黑龙江海林县、勃利县，河北省围场县、宣化县、蔚县等地的沸石岩便属此类。另一种亚类是指距火山通道不远的玻璃质火山熔岩及其伴生的部分火山碎屑岩，在它们形成后，与渗透地下水或火山活动后期的热水反应形成的。以产出丝光沸石为特征，多呈透镜体状、似层状，大多数规模较小，质量不均匀，如浙江缙云县、吉林九台县、辽宁彰武县、安徽宣城县等地的沸石岩属于此类。这两种成因亚类的沸石岩都可能具有工业意义。

中国东部中生代火山岩中沸石岩的成因分类见表2-24-1。

表2-24-1中国东部中生代火山岩中沸石岩的成因分类

（据戴长禄《中国东部中生代火山岩中沸石岩的地质特征和成因》，1983）

五、矿床分布

沸石族矿物是一种富含水的K、Na、Ca、Ba铝硅酸盐。形成沸石族矿物的先决条件是必须有富含足够水分的碱和碱土金属的铝硅酸盐等成矿物质，因此各个地区沸石矿床的形成时代与分布特征，都与每个地区的火山活动密切相关，国内外沸石矿床多集中于新生代和中生代后期。从世界范围看，沸石岩一般产在厚层沉积的和同生的火山作用较年轻的（主要是新生代，其次为中生代）造山带，主要集中分布在环太平洋地区和古地中海地区。中国东部濒临太平洋，属环太平洋造山带的一部分，故我国已知的沸石矿床大多分布于东部火山岩地区，处于新华夏系构造的第二隆起带及第二沉降带之边缘，这些地区的沸石矿床主要形成于晚侏罗世和早白垩世。总的趋势是从东向西沸石产出时代有变新的倾向，这与我国东部中生代地质构造发展和火山活动有关。

六、可供资源

我国是一个沸石资源丰富的国家。自1972年首次在浙江缙云发现具有工业价值的沸石矿床以来，浙江省已成为沸石的主要产地，具体分布在浙东缙云—天台一带。

近年来发现的沸石岩产地，主要分布于我国东部浙江、山东、河北、黑龙江、河南、吉林、辽宁、内蒙古、广东、广西、安徽及西部的新疆、甘肃等省区。据2005年国土资源部《全国矿产资源储量通报》统计，全国已有16个省、自治区相继发现沸石岩矿区41处。其中浙江缙云、河北独石山、黑龙江海林沸石矿是我国较大型的3个沸石矿，查明资源储量约22.55×108t（见表2-24-2）。

表2-24-2中国沸石矿床查明资源储量的分布情况

（据国土资源部《全国矿产资源储量通报》，2005）

四、请教沸石的作用原理是什么啊

加入沸石是为了防止暴沸。

加热时若出现暴沸现象会使液体的温度回到沸点。暴沸有时是危险的，应当增加液体中的气泡。为了清除在蒸馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态，常加沸石，沸石的作用就是使气泡细化，沸石表面有很多微孔，表面能低，气泡会优先在沸石表面生成，然后迅速排出，另外起到一定的阻隔作用，小气泡不能聚集，就不会暴沸了。

暴沸现象的原因

液体中的气泡在沸腾过程中起着汽化核的作用，当液体中缺少气泡时，即使温度达到并超过了沸点，也不会沸腾，形成了过热液体。过热液体是不稳定的，对过热液体继续加热，如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡，则会形成剧烈的沸腾，并伴有爆裂声，这种现象叫暴沸。

暴沸是液体局部受热致使温度高于沸点而未出现沸腾（无汽化中心），当出现汽化中心立即汽化，局部产生很大的气泡，是液体体积极速增加，带动液体快速上升至液面破裂所产生的现象。

参考资料来源：百度百科-暴沸