-
沸石的结构
沸石矿
床主要是由火山玻璃质在碱性水介质的作用下,
经过水化、
水解
和结晶等反应生成。
沸石矿床的矿石主要是沸石,
同时有多种类
型沸石伴生,如伊利石、蒙脱石、石英等。目前被广泛应用的沸石有
斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、毛沸石、钙沸石和铁沸石等。
从内部微观结构看,
沸石是一种含水架状结构的多孔性铝硅酸盐
晶体,
有自然界天然存在的也有人工合成的。
理想的沸石化
学式可表
示为
M
x/y
Al
x
Si
Y
O
2(x+y)
P
·
H
2
O
,式中,
M
为碱金属(如
Na
、
K
、
Li
)
和碱
土金属
(如
Ca
< br>、
Mg
、
Ba
< br>、
Sr
)
。
沸石的化学成分一般可认为是由
Al
2
O
3
、
SiO
2
、
H
2
O
和金属阳离子四部分构成,其中
Al
2
O
3
、
Si
O
2
两种成分约占
沸石矿物总量的
p>
80%
。
在不同的沸石矿物中,
硅和铝的含量比例不同,
且其比例大小的不同将引起沸石的某些特性变化,
如离子交换性和耐
酸性能等。
沸石的骨架结构是指由氧、
硅和铝三种原子构成的复杂三维空间
结构。
结构基本单元是由一个硅或铝原子为中心、
四个氧为顶点而形
成的硅(铝)氧四面体。在这种四面体中,中心是硅(或铝)原子
,
每个硅
(或铝)原子的周围有
4
p>
个氧原子、各个硅氧化四面体通过处
于四面体顶点的氧原子相互连接
起来,
各四面体连接成环状,
形成沸
石
的次级结构单元;
沸石的结构中有时还有其他多面体,
可以连接
成
多元环,
他们是沸石结构的三级单元。
作为次级和三级单元的各种环
以整体形式相互连接,
就形成了
沸石的骨架。
沸石骨架结构中存在着
空洞和孔道,晶穴的体积约
为总体积的
40%~50%
,独特的晶体结构
< br>