天然沸石是一种含水架状结构硅铝酸盐矿物质,沸石格架的铝(硅)氧四面体,氧原子有的化合价未得到中和,使整个铝氧(硅氧)四面体带有负电,为保持电中性,缺少的正电荷由附近带正电的阳离子如k、Na、Ca、Mg等碱或碱土金属离子来补偿平衡,这些平衡阳离子和水分子与格架结合的不紧密极易与周围水溶液的阳离子发生交换作用,交换后的沸石晶体结构不被破坏,这就使沸石具有离子交换性。
沸石的结构
1、沸石的离子交换性:
天然沸石是一种含水架状结构硅铝酸盐矿物质,沸石格架的铝(硅)氧四面体,氧原子有的化合价未得到中和,使整个铝氧(硅氧)四面体带有负电,为保持电中性,缺少的正电荷由附近带正电的阳离子如k、Na、Ca、Mg等碱或碱土金属离子来补偿平衡,这些平衡阳离子和水分子与格架结合的不紧密极易与周围水溶液的阳离子发生交换作用,交换后的沸石晶体结构不被破坏,这就使沸石具有离子交换性。
2、沸石的亲和性
沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道,孔穴和通道的体积有的可占沸石晶体体积50%以上,这些空穴和通道在一定物理化学条件下具有**而固定的直径(3—10A)。各种不同的沸石其直径也不同,小于这个直径的物质能够被其吸附,而大于这个直径的物质则被排除在外。沸石具有较大的静电吸引力,在它的铝硅酸盐格架上的电荷即阳离子晶格上的负电与平衡阳离子正电的电荷中心在空间上是不重叠的,所以在其孔穴中有很大的静电吸引力,因而使沸石对具有偶极矩或四极分子的物质以及具有可极化分子的物质显示出良好的亲和性。
3、沸石的吸附性
沸石具有很大的比表面积(达500-800平米/克)因而能产生较大色散力,可用做出色的吸附剂,对于主要由扩散力起作用的吸附过程,在大多数情况下,特别是在低分压范围内,沸石的吸附容量很大,高于其它许多吸附剂,但在高分压范围内,沸石的吸附容量往往很小。
4、沸石的基本组成 鉴于沸石其独特的分子结构,决定了它具有离子交换及静电吸引能力,耐酸、耐碱热稳定等性能良好,是一种良好的吸附剂。天然沸石经过多种特殊工艺活化后,使沸石吸附性能更强,离子交换性能更好,更有利于去除水中各种污染物,成为多功能深度水处理的能替代
活性炭的新型材料。
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