沸石水

沸石水

是存在於沸石族礦物中的中性水分子。沸石的結構中有大的空洞及孔道,水就占據在這些空洞和孔道中,位置不十分固定。水的含量隨溫度和濕度而變化。加熱至80-400°,水即大量逸出,但不引起晶格的破壞,只引起物理性質(如密度、折射率、透明度等)的變化。脫水後的沸石仍能重新吸水,恢復原有的物理性質。可見沸石水具有一定的吸附水的性質,但其存在與結構有關,含量的變化有一定的上限和下限範圍。

基本介紹

  • 中文名:沸石水
  • 外文名:zeolitic water 
  • 形式存在:中性水分子
  • 性質:介於結晶水與吸附水之間
概述,沸石水的分子折射度,沸石水的分子體積,沸石水分子的“顯微密度”,

概述

以中性水分子存在於沸石族礦物晶格中的水,故稱為沸石水。這種水就其性質來說和層間水類似,也是介於結晶水與吸附水之間的一種特殊類型。沸石族礦物晶體結構的特點之一是都存在有大小不等的孔道,水分子就存在於這些孔道之中(詳見第十六章沸石族礦物),水分子則常集結在占據晶格一定位置的陰離子周圍,並與之發生配位,其含量有一個最高的上限值。此數值與礦物其它組分的含量有簡單的比例關係。然而,沸石晶格中的各種孔道都是與外界相通的,因此隨外界溫度和濕度的改變,水可以通過孔道逸出或進入,即沸石水的含量也可在一定範圍內變化。
沸石族礦物一般從80℃開始失水;至400℃時水全部析出,其析出過程是連續的。失水後原礦物的晶格不發生變化,只是它的一些物理性質——透明度、折光率和比重隨失水量的增加而降低。失水後的沸石仍能重新吸水,並恢復到原來的含水限度,從而再現礦物原來的物理性質。
含有層間水和沸石水的礦物,大部具有吸附性陽離子,而這些吸附性陽離子又可伴隨著水分子的逸出或進入與介質中的陽離子發生交換,所以通常把這種吸附性陽離子又稱為可交換陽離子,此類礦物的這種特性稱為陽離子交換性質。
綜上所述,除吸附水外,其它形式的水都是礦物的重要組成,並隨其在礦物中的存在形式和性質不同,對礦物的晶體結構和物理性質產生不同的影響,含層間水及沸石水的礦物的陽離子交換性質又是引起此類礦物化學成分變化的重要原因,並從而具有某種實用價值,所以詳細研究水在礦物中的特性是很重要的,尤其對於從事石油、水文及工程地質的工作者的本身業務來說,掌握上述各種水的特性將更具有特殊的意義。

沸石水的分子折射度

要計算沸石水的分子折射度,就要知道沸石成份的玻璃的折射率和密度,這是比較複雜的過程。
(1)根據沸石的分子式,把成份相當的玻璃看成是石英玻璃、鈉長石玻璃、霞石玻璃、鈣長石玻璃等的加和結果,從而計算出沸石玻璃的克分子體積。
(2)根據克分子體積和分子量計算沸石玻璃的密度。
(3)根據分子式、克分子體積,用葉大年提出的公式(葉大年,1974a)、或格拉斯頓一代爾公式都可以計算出沸石玻璃的折射率。
(4)根據含水沸石的分子式,折射率和密度,計算出(按洛侖茨一洛侖茲公式)含水沸石的分子折射度。
(5)按沸石玻璃的折射率、計算值和密度計算值,計算沸石玻璃的分子折射度。
(6)含水沸石的分子折射度減去沸石玻璃的折射度,即是水的總折射度,總折射度除以沸石分子中水分子的數量,即求出一個沸石水分子的折射度。

沸石水的分子體積

在計算沸石水的分子體積時,不僅僅認為空腔和通道是沸石水造成的,而且認為沸石的鬆弛的架狀結構也是沸石水造成的。

沸石水分子的“顯微密度”

從沸石水分子體積,很容易算出它的顯微密度’,平均值1.369/cm3,標準偏差0.159/cm3。可是沸石水的顯微密度與結構水、結晶水沒有明顯的差別,但卻明顯地不同於層問水與自然水(包括冰)。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們