沸石的结构特性
沸石是一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质,是30多种沸石族矿物的总称。在世界40多个 的火山碎屑沉积岩中,已发现有1000多处沸石产地。常见的主要矿物有钠沸石、钙沸石、方沸石、束沸石、主沸石、浊沸石、毛沸石、斜发沸石、丝光沸石等,它们含水量的多少随外界温度和湿度的变化而变化。其化学通式可以表示为:(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)y?[Alx+ySin-(x+2y)
O2n]?mH2O。其中,x为碱金属离子个数,y为碱土金属离子个数,n表示铝硅离子的个数之和,m表示水分子的个数[4~6]。
构成沸石结晶阴离子型架状结构的基本单位是硅氧(SiO4)四面体和铝氧(AlO4)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个氧原子,各个硅氧四面体通过处于四面体顶点的氧原子互相连接起来,形成所谓的巨大分子。其中在铝氧四面体中由于1个氧原子的价电子没有得到中和,使得整个铝氧四面体带有1个负电荷,为保持电中性,附近要有1个带正电荷的金属阳离子(M+)来抵消极性(通常是碱金属或碱土金属离子)。这些阳离子和铝硅酸盐结合相当弱,具有很大的流动性,易和周围水溶液中的阳离子发生交换作用,交换后的沸石结构不被破坏。
沸石的这种结构决定了它具有离子交换性。
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我厂生产的沸石滤料采用沸石含量高的沸石矿经多道加工制成,主要有斜发沸石滤料、改性沸石、活化沸石三种。主要用于水处理行业的氨氮氟离子和部分重金属阳离子的交换和吸附。
目前市场上沸石种类繁多,甚至还存在以次充好和以假乱真的情况,在这种情况下使部分客户对沸石的使用效果产生不任甚至否定的态度。
购买沸石需要注意哪几点呢?
1.不要贪图便宜购买违背常识性价格的沸石;一份价格一分货,便宜自有便宜的理由,我国的沸石矿藏数量虽然较为可观,可去掉已探明却未开发的沸石矿、去除已经被个人或企业承包自用的沸石
矿、去除其它型号的沸石矿等原因,故在国内市场普遍使用的沸石矿藏也就只有已开发沸石的一半左右,况且适用于水处理行业的优质沸石只是属于沸石矿藏中极少一部分。进几年高品质沸石矿价
格一直都呈上升趋势,所以以极低价格购得的沸石肯定不是专业用于水处理的优质沸石。
2.用于水处理的沸石一定要选择强度高的;沸石的强度决定的沸石内部孔径的稳定性,我们知道沸石是可以多次再生使用的,沸石在使用中要经受水流的冲涮、挤压和相互间的摩擦,再生时的反冲
洗过程中要经受更加强烈的摩擦和水压、药物浸泡时还要承受酸碱等溶液的腐蚀等。所以强度低的沸石很可能在使用中就慢慢的粉化流失掉了,更没有再生的可能性和必要性。
3.选择沸石要选用孔孔径的沸石;经常有客户问为什么我们买的沸石放在水中冒出的气泡又大又多,你们的沸石冒出的气泡又小又少呢?这里我们主要讲下沸石的吸附和交换原理,沸石属于针对
性较强的吸附材料,其具有选择性吸附的能力,那么沸石为什么具有选择性吸附的能力呢,答案就是沸石的孔径,因为沸石的孔径在6-15A之间,所以沸石只吸附小于15A的分子,分子直径较大的就
被挡在其孔道之外,所以沸石的这种特性我们又称为分子筛。试想,同样大的容器一个只装氨氮等直径较小的分子一个却不管大小都装进去,那么谁对氨氮的吸附能力强?吸附饱和度的高低我们一
目了然。况且同一单位面积下孔径小、孔道多的肯定比孔径大、孔道少的吸附容量更大。那么您买的气泡又大又多的“沸石”真的是沸石吗?