基本介紹
- 中文名：八面沸石
- 外文名：Faujasite
- 化學式：Na(AlSi5O12)·4H2O
- 晶系：立方晶系
- 形態：片狀或板狀
- 顏色：白色或無色
- 光澤：玻璃光澤
- 解理：平行{010}完全
- 硬度：3.5～4
- 相對密度：2.16
- 產出：火山碎屑、火山熔岩的蝕變產物
- 套用：天然分子篩材料
- 學科：結晶學及礦物學
簡介,特點,形成過程,產出,工業套用,
簡介
八面沸石的改型過程的機理實際是沸石再結晶過程，即是矽酸鹽陽離子骨架再形成的過程。斜發沸石在NaOH和NaCl的水溶液中，固相晶態的斜發沸石軟化，受到介質中(OH)-的催化而發生解聚，生成沸石結構單元，晶核進一步有序化，生成八面沸石晶體。
特點
八面沸石的化學式為Na(AlSi5O12)·4H2O，立方晶系。對稱型2/m，晶體呈片狀或板狀，集合體呈放射狀、毛髮狀。白色或無色，玻璃光澤，解理平行{010}完全，硬度3.5～4，相對密度2.16。多產於火山岩氣孔中，也可以是火山碎屑、火山熔岩的蝕變產物。八面沸石結構比較穩定，是很好的天然分子篩材料。
形成過程
沸石骨架的最基本結構是由矽氧四面體及鋁氧四面體基本結構單元所構成。在這兩種四面體中，中心原子是矽（或鋁），每個矽（或鋁）原子周圍有四個氧原子。氧原子的兩個相鄰四面體所共用的這種連線方式，稱作氧橋。各個四面體經氧橋互相連線起來後，有的成鏈狀，有的成環狀。各種不同的多元環又可以通過氧橋互相連線成具有三維空間多面體（稱為晶穴、孔穴或空腔）。由於這種多面體多呈中空的籠狀，所以常稱為籠。在分子篩的晶體結構中，籠的形式有各種各樣，如α籠、β籠、γ籠、八面沸石籠等。其中β籠也稱作方鈉石籠，實際上它是一個截角（也稱削角）或平切八面體，是將八面體的六角頂切掉後的形式，共有24個頂角的十四面體。而截面八面體中有六個四元環、八個六元環。相鄰的β籠之間，通過六元環用六個氧橋互相連線，這樣連線起來的結構就是八面沸石。
產出
天然八面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矽酸鹽礦物次生產出。
已知的天然沸石大約有36種，人造沸石已經超過100種。這些沸石礦物種分布數量上極不均衡，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。
工業套用
八面沸石的晶體結構特點決定了它具有廣泛的工業套用：
（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。
（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。
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套用。
