沸石的晶体构造可分为三种组分:(1)铝硅酸盐骨架,(2)骨架内含可交换阳离子M的孔道和空洞,(3)潜在相的水分子,即沸石水。
沸石的构造与石英、长石的骨架有些不同。石英、长石的骨架构造比较严紧,比重2.6~2.7,而沸石的骨架构造比较空疏,比重2.0~2.2。其脱水后的空腔可大至47%,如菱沸石,甚至50%,如合成沸石。
在长石构造中,金属阳离子都限制在O离子构成的晶体骨架的空隙间,除非晶体被破坏,这些金属阳离子是很难自由活动的。Na或K被Ca交换,必须与Si、Al的置换同时进行,即成对置换,必然引起Si/AI比的改变。
在似长石构造中,金属阳离子位于比较开阔的相互通连的空隙间,比重2.14~2.45,阳离子可以通过构造的通路互相交换,而不破坏其晶体骨架。水方钠石和水霞石曾被认为是沸石族矿物。
在沸石构造中,金属阳离子位于晶体构造较大并相互通连的孔道或空洞间。因此,阳离子可自由地通过孔道发生交换作用,而不能影响其晶体骨架,像2(Na,K)(Ca2+)这样的交换,在沸石中是容易发生的,而在长石中是不能的。这种形式的交换作用,可能是离子交换的极端形式,只限于沸石及类似的矿物。
沸石的水分子与骨架离子和可交换金属阳离子的联系,一般都是松弛而微弱的。这些水分子比阳离子更自由地可以移动和出入孔道。在有热力的趋使下,可自由地脱、附而不影响其骨架构造。[
活化沸石滤料
活化沸石滤料是天然沸石经过多种特殊工艺活化而成,首先将原矿粉碎到一定的粒度,然后置于盐酸或硫酸溶液中浸渍处理一定的时间,再把中和后的矿样放在水中煮沸,最后将产品干燥、焙烧。经过这样处理的沸石,其吸附性能比天然沸石更强,离子交换性能也更好,吸附容量也相应增大。不仅能去除水中的浊度、色度、异味,而且对水中有害的重金属,如:铬、镉、镍、锌、汞等以及有机物:酚、氨氮、磷酸根离子等物质具有吸附交换作用,也有利于去除水中各种微污染物,去除水中铁、氟效果更为显著。因此活化沸石滤料是工业给水、废水处理及自来水过滤的新型理想材料。