[科普中国]-交沸石

交沸石（harmotome）是一种含水的碱和碱土金属的铝硅酸盐矿物，工业上常用作分子筛。

特征交沸石的化学式为Ba[Al2Si5O16]·6H2O，属于含水的架状铝硅酸盐矿物。1

力学性质交沸石的晶体呈柱状，但通常以十字形贯穿双晶出现，集合体呈放射状或杏仁状。解理平行{010}完全；硬度4.5，相对密度2.35～2.44。脱水后的交沸石吸收氢、氮、二氧化碳和氨的能力很强。工业上用来作分子筛。1

光学性质交沸石的晶系属于单斜晶系，a=9.87Å，b=14.14Å，c=9.72Å，β=124°50′。对称型2，无色透明，或呈白、灰、淡黄等色，玻璃光泽。主要产于火山岩的气孔中，也见于热液铅锌矿脉中。1

产出天然交沸石最早是在玄武岩中发现的，现已知主要产于未变质的沉积岩层中，尤其是火山碎屑的沉积岩层中。在土壤中也有产出，此外也可以作为某些硅酸盐矿物次生产出。1

已知的天然沸石大约有36种，人造沸石已经超过100种。这些沸石矿物种分布数量上极不均衡，且不易鉴别，需借助X射线、光学显微镜、差热、红外光谱等方法确定。1

工业应用钡沸石的晶体结构特点决定了它具有广泛的工业应用：

（1）钡沸石作为离子交换材料：通过沸石提供的2Na+来交换Ca2+，使得原来含Ca较高的硬水软化，也可以淡化海水或从海水中提取K，可用于废水处理，除去废水中的放射性元素、重金属离子和氨态氮（NH3-N）及磷酸根等有害离子。据研究，通过熔化沸石可将Cs、Sr长久固定在沸石晶格里，以防止污染扩散，甚至可以回收使用。1

（2）钡沸石作为分子筛：当加热时，笼和通道中的水分子逐渐逸出，并不破坏晶体结构，在适当条件下还可以重新吸收水分，这种形式的水叫做沸石水。利用沸石的分子筛性可分离混合气体、液体，清除废气，处理天然气等，还可以用于土壤的改良，即将营养料吸附于沸石晶格中不易于流失而只被作物缓慢吸收。1

此外，也可以用于水泥、建材工业上，制成坚固轻巧的制品。还可以用离子交换法对沸石进行改型，使之改型成为Ca型、K型、Na型等，以适用于不同的工业应用。1·

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郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学