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泡沸石
有多微孔結(jié)構(gòu)的水合礦物
泡沸石是一種水合礦物。此術(shù)語(yǔ)最初出現(xiàn)于18世紀(jì)，意為“石頭煮沸”。自然泡沸石是火山巖石與灰層數(shù)起的反應(yīng)與堿性地水，在淺海洋水池結(jié)晶了成千上萬(wàn)年形成的。
基本信息
| 外文名 | uminosilicate |
| 學(xué)科 | 化學(xué) |
簡(jiǎn)介
泡沸石
術(shù)語(yǔ)在最初由18世紀(jì)瑞典語(yǔ)礦物學(xué)家Fredrik Cronstedt命名。他觀察到，在迅速加熱自然礦物，石頭開始跳舞，當(dāng)水蒸發(fā)了。使用意味“石頭煮沸的希臘詞”，他叫這塊物質(zhì)泡沸石。
自然泡沸石形式 火山巖石和 灰層數(shù)起反應(yīng)與 堿性地水。泡沸石在崗位沉積環(huán)境里在淺海洋水池也結(jié)晶了在范圍從數(shù)以萬(wàn)計(jì)的到成千上萬(wàn)幾年。自然發(fā)生的泡沸石很少是純凈的和被沾染到不同程度被其他礦物、金屬、石英或者其他泡沸石。為此，自然發(fā)生的泡沸石從許多重要商務(wù)應(yīng)用被排除，均一和純凈是根本的。
泡沸石是多微孔的固體家庭的aluminosilicate成員以“分子篩著名”。期限 分子篩提到這些材料特殊物產(chǎn)，即。能力有選擇性地排序主要根據(jù)大小排除過程的分子。這歸結(jié)于分子維度一個(gè)非常規(guī)則孔結(jié)構(gòu)。可能進(jìn)入泡沸石的毛孔分子或離子種類的最大大小由隧道的直徑控制。這些由開口的圓環(huán)大小常規(guī)地定義，例如，期限“8ring”提到閉環(huán)從8個(gè)tetrahedrally被協(xié)調(diào)的硅(或鋁)原子和8個(gè)氧原子被修造。這些圓環(huán)總不完全平和對(duì)稱歸結(jié)于各種各樣的作用，包括接合導(dǎo)致的張力在是需要的導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)某些的單位，或者協(xié)調(diào)之間圓環(huán)的氧原子對(duì)正離子在結(jié)構(gòu)之內(nèi)。所以，毛孔開頭為一大小所有圓環(huán)不是相同的。
來源
常規(guī) 露天開采礦采礦技術(shù)在阿肯色用于我的自然泡沸石。去除過重的負(fù)擔(dān)允許通入向俄勒岡。礦石也許為處理被炸開或被剝離被使用拖拉機(jī)裝備以撕開具刀片和前期裝載者。在處理，礦石被擊碎，被烘干，并且被碾碎。被碾碎的礦石在袋子或大塊也許空氣被分類至于微粒大小和運(yùn)輸。被擊碎的產(chǎn)品也許被篩選取消美好的材料，當(dāng)需要時(shí)一個(gè)顆粒狀產(chǎn)品，并且一些成粒狀的產(chǎn)品由美好的材料被生產(chǎn)。生產(chǎn)商也許也修改泡沸石的物產(chǎn)或與其他材料混和他們的泡沸石產(chǎn)品在銷售之前提高他們的表現(xiàn)。
當(dāng)前，自然泡沸石的世界的每年生產(chǎn)是大約4百萬(wàn)噸。這個(gè)數(shù)量， 2.6百萬(wàn)噸運(yùn)輸對(duì)用于的中國(guó)市場(chǎng) 具體產(chǎn)業(yè)。東歐、西歐、澳洲和亞洲是世界領(lǐng)導(dǎo)在供應(yīng)對(duì)自然泡沸石的世界的需求。比較起來，僅57,400公噸(來源：美國(guó). 地質(zhì)勘測(cè)2004)泡沸石(僅1%世界的當(dāng)前生產(chǎn))在北美洲導(dǎo)致; 只在最近有體會(huì)在現(xiàn)在和未來市場(chǎng)的潛力的北美洲。
有由過程的慢形成綜合性泡沸石的幾個(gè)類型 結(jié)晶a 硅土-鋁土膠凝體在堿和有機(jī)模板面前。用于的其中一個(gè)重要過程執(zhí)行泡沸石綜合是 sol膠凝體處理。產(chǎn)品物產(chǎn)取決于反應(yīng)混合物構(gòu)成，系統(tǒng)的酸堿度，操作溫度， ‘播種’時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間的前反應(yīng)以及使用的模板。在sol膠凝體過程，其他元素(金屬，金屬氧化物)可以容易地被合并。 silicalite sol由形成了 熱液方法是非常穩(wěn)定的。并且舒適稱這個(gè)過程做它一條喜愛的路線為泡沸石綜合。
綜合性泡沸石舉行一些關(guān)鍵好處勝過他們的自然類似物。合成物質(zhì)在一個(gè)一致，階段純凈的狀態(tài)可能，當(dāng)然，被制造。制造沒出現(xiàn)本質(zhì)上的中意的泡沸石結(jié)構(gòu)也是可能的。泡沸石A是一個(gè)知名的例子。因?yàn)橛糜诘闹饕牧现圃炫莘惺枪柰粒⑶忆X土，是在最豐富的礦物組分之中在地球上，潛力供應(yīng)泡沸石是實(shí)際上無限的。終于，泡沸石人設(shè)計(jì)的制造過程比天生被規(guī)定的50到50,000年極大需要較少時(shí)間。缺點(diǎn)包括無能創(chuàng)造水晶以可比較的大小的維度對(duì)他們的自然相對(duì)物。
用途
商業(yè)和國(guó)內(nèi)
泡沸石是用途廣泛作為離子交換床在國(guó)內(nèi)和商業(yè) 水凈化變?nèi)岷偷暮推渌麘?yīng)用。在化學(xué)，泡沸石用于分離 分子(某些大小和形狀僅分子可能通過通過)，作為陷阱為分子，因此他們能被分析。
泡沸石有提供氣體的精確和具體分離潛力包括H撤除 2O， CO2 并且如此2 從低檔 天然氣小河。其他分離包括：惰性氣體N2 O2, 氟利昂并且 甲醛. 當(dāng)前，真實(shí)的潛力改進(jìn)處理的這樣氣體如此依然是未知。
石油化學(xué)工業(yè)
綜合性泡沸石用途廣泛 催化劑在石油化學(xué)工業(yè)，例如在流動(dòng)性催化作用 崩裂并且加氫裂化。泡沸石區(qū)域分子在小空間，導(dǎo)致在他們的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性上的變化。泡沸石的氫形式(準(zhǔn)備 離子交換)是強(qiáng)有力固體 酸和能促進(jìn)許多酸摧化的反應(yīng)，例如 異構(gòu)化, 烷化和崩裂。催化裂化使用一臺(tái)熔爐和反應(yīng)器。第一個(gè)原油蒸餾分?jǐn)?shù)在熔爐被加熱并且通過對(duì)反應(yīng)器。在反應(yīng)器原油遇見一種催化劑例如泡沸石。它審閱這步三次，每次得到致冷機(jī)。最后它到達(dá)步以分離器著名。分離器收集被回收的氫。然后它審閱fractionator并且成為最后的項(xiàng)目。
核產(chǎn)業(yè)
泡沸石有用途在先進(jìn)的再加工方法，他們多微孔的能力奪取有些離子，當(dāng)允許其他自由地時(shí)通過允許許多核裂產(chǎn)物從核廢料高效率地被去除和永久地被困住。相等地重要的是泡沸石礦物物產(chǎn)。他們的alumino硅酸鹽建筑對(duì)輻射是極端耐久和有抵抗性甚而以多孔形式。另外，一旦他們用被困住的核裂產(chǎn)物裝載，泡沸石浪費(fèi)組合可以是熱的被按入一個(gè)極端耐久的陶瓷形式，關(guān)閉毛孔和設(shè)陷阱廢物在一個(gè)堅(jiān)實(shí)石塊。這是很大地減少它的危險(xiǎn)與常規(guī)再加工系統(tǒng)比較的廢形狀因子。
農(nóng)業(yè)
在農(nóng)業(yè)， clinoptilolite(一塊自然發(fā)生的泡沸石)使用作為土壤治療。它提供來源的慢慢地發(fā)布 鉀. 如果早先裝載與 氨鹽基泡沸石在緩釋可能供應(yīng)一種相似的功能 氮?dú)? 泡沸石可能也作為水調(diào)解人，他們?cè)谒袑⑽?5%他們的重量和慢慢地發(fā)布它在植物需求之下。這物產(chǎn)可能防止根腐和適度天旱周期。
熱化和冷藏
可以使用泡沸石 太陽(yáng)熱量收藏家并且為 吸附冷藏. 在這些應(yīng)用，他們高溫吸附和能力水合和脫水，當(dāng)利用時(shí)維護(hù)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度。這 吸濕物產(chǎn)加上固有 放熱反應(yīng)，當(dāng)transitioning從被脫水一個(gè)水合的形式(熱吸附)時(shí)，制造自然泡沸石有效在太陽(yáng)和廢熱能量存貯。
洗滌劑
最大單一用途為泡沸石是全球性洗衣店 洗滌劑市場(chǎng)。 1992年這共計(jì)1.44每年百萬(wàn)公噸無水泡沸石A。
寶石
Thomsonites其中一更加罕見的泡沸石礦物，收集了 寶石從一系列 熔巖流程 蘇必利爾湖畔在 明尼蘇達(dá)并且稍微 密執(zhí)安美國(guó)。 Thomsonite根瘤從這些區(qū)域有 腐蝕從玄武巖熔巖流和在蘇必利爾湖畔收集在海灘和由輕潛水員。
這些thomsonite根瘤有同心環(huán)在顏色、黑色、白色、桔子、桃紅色、紅色和綠色許多樹蔭的組合。有些根瘤有銅，因?yàn)榘ê秃苌侔l(fā)現(xiàn)與，銅“注視”。當(dāng)由a時(shí)擦亮 寶石有時(shí)thomsonites顯示 chatoyancy.
水族館保持
泡沸石由寵物商店銷售為使用作為過濾器添加劑 水族館. 在水族館，泡沸石可以用于吸收 氨并且其他含氮化合物。然而，由于一些泡沸石的高親合力為鈣，他們也許是較不有效的在硬水，并且也許耗盡鈣。泡沸石濾清用于一些海洋水族館保持營(yíng)養(yǎng)集中低為珊瑚的目的適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)素被耗盡的水。
那里和怎么泡沸石被形成了是重要考慮對(duì) 水族館. 北半球自然泡沸石被形成了，當(dāng)溶巖與海水聯(lián)系，從而 ‘裝載’泡沸石用Na (鈉) sacrifical離子。這些鈉離子在解答，因而氮?dú)?/a>takeup在氨愿speciate與其他離子，與鈉的發(fā)行。在南半球泡沸石，例如發(fā)現(xiàn)在澳洲，形成與淡水，因而鈣舉起在形成。
泡沸石是有效的氨過濾器，但必須使用以一些關(guān)心，特別是與對(duì)水化學(xué)和tempreature是敏感的精美熱帶珊瑚。
空間硬件測(cè)試
泡沸石可以使用作為分子篩 cryosorption泵浦為概略抽 真空室哪些可以用于模仿空間象情況為了為空間測(cè)試一定的硬件。
錨窩
種類
泡沸石家庭包括：
Amicite Analcime Barrerite Bellbergite Bikitaite Boggsite Brewsterite Chabazite Clinoptilolite Cowlesite Dachiardite Edingtonite Epistilbite Erionite Faujasite Ferrierite Garronite Gismondine | Gmelinite Gobbinsite Gonnardite Goosecreekite Harmotome Herschelite Heulandite Laumontite Levyne Maricopaite Mazzite Merlinoite Mesolite Montesommaite Mordenite Natrolite Offretite Paranatrolite | Paulingite Pentasil Perlialite Phillipsite 銫榴石 Scolecite 鈉Dachiardite Stellerite Stilbite Tetranatrolite Thomsonite Tschernichite Wairakite Wellsite Willhendersonite Yugawaralite |
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