[科普中国]-片沸石

片沸石（Heulandite）是一种硅酸盐类矿物，也是沸石族矿物中的一种，常产于火山岩的气孔中。

简介片沸石是沸石的一种，它与其他沸石一起产在花岗岩、伟晶岩和玄武岩的空洞里。片沸石可无色透明，可呈白到红、灰、棕等色调。1

物理性质

片沸石的化学成分为Ca[Al2Si7O18]·6H2O，单斜晶系，a=17.73Å，b=17.82Å，c=7.43Å，β=116°20′。对称型m，晶体多为板状或柱状晶体，具有假斜方的对称。白色或无色，也有黄色、 红色者，晶面玻璃光泽，解理面珍珠光泽，解理平行 {010}完全，有时作短柱状或鳞片状，没有双晶。硬度3.5～4，相对密度2.1～2.2。产于火山岩的气孔中。1

片沸石加热熔化膨胀可变为蛭石的形状条痕白色；透明到半透明；玻璃光泽，断口呈不平坦状；具脆性；特征处为具有特殊晶形，特定方向有珍珠光泽的解理面，易溶于盐酸中，加热可释放出水份，再加温至熔化之后可发泡变成白色玻璃状。1

产状与分布片沸石主要形成于低温的环境，属于成岩作用为主，在台湾的产地包括台东嘉武、关山一带的玻璃质玄武岩内，属于次生矿物，与其他沸石类矿物共生。另外亦有低温热液换质作用成因，形成于火成岩或沉积岩中。1

用途具有良好的离子交换特性。也有其他沸石类矿物共有的工业应用：

（1）片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）片沸石作为分子筛：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

区分片沸石和斜发沸石被认为是等结构的两种矿物，它们之间的区别，一般认为如果按Si/Al来说 , 即片沸石的Si/Al为2.70一3.35，斜发沸石的Si/Al为4.25一5.25。但 也有人认为片沸石与斜发沸石之间的区别主要在于片沸石中的Ca原子多于K+Na原子，而在斜发沸石中恰好相反。但在实际应用中往往是根据矿物的热学性质来区别片沸石和斜发沸石，如果矿物加热过程中出现相变，则该矿物被认为是片沸石，反之，如果加热过程中不出现相变，则认为是斜发沸石。但是，片沸石和斜发沸石的热稳定性不仅与Si/Al有关，同时也与碱土金属和碱金属的相对数量有关，此外，就碱金属而言，K的多少对于斜发沸石和片沸石的热稳定性也具有很大的影响。由此可见热稳定性是多种因素的综合结果，区别斜发沸石和片沸石也不能单从Si/Al或者碱和碱上金属的多少进行截然划分。2

片沸石和斜发沸石一样都是属于板状的沸石类矿物，但片沸石的Si/Al比值小于4，而斜发沸石的Si/Al比值高于4，因此斜发沸石通常形成于矽含量偏高的母岩，例如酸性火成岩区或者含有矽质来源的海洋沉积物中，而片沸石通常形成于中性火成岩中。两者都具相当好的离子交换特性，尤其是钠和钾离子的交换。2

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学