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沸石具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能,因此被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和催化劑,也可用于氣體的干燥、凈化和污水處理等方面。沸石還具有“營養”價值。在飼料中添加5%的沸石粉,能使禽畜生長加快,體壯肉鮮,產蛋率高。
由于沸石的多孔性硅酸鹽性質,小孔中存有一定量的空氣,常被用于防暴沸。在加熱時,小孔內的空氣逸出,起到了氣化核的作用,小氣泡很容易在其邊角上形成。
防暴沸原理
先說成因:對過熱液體繼續加熱,會驟然而劇烈地發生沸騰現象,這種現象稱為“暴沸”,或叫作“崩沸”。過熱是亞穩狀態。由于過熱液體內部的漲落現象,某些地方具有足夠高的能量的分子,可以彼此推開而形成極小的氣泡。當過熱的液體溫度遠高于沸點時,小氣泡內的飽和蒸氣壓就比外界的壓強高,于是氣泡迅速增長而膨脹,以至由于破裂引起工業容器的爆炸。液體之所以發生過熱的原因是液體里缺乏形成氣泡的核心。為了在蒸餾過程中的過熱現象和保證沸騰的平穩狀態,常加沸石,或一端封口的毛細管,因為它們都能防止加熱時的暴沸現象,把它們稱做止暴劑又叫助沸劑,值得注意的是,不能在液體沸騰時,加入止暴劑,不能用已使用過的止暴劑。簡單說就是因為加熱時燒杯中的液體會向上沖,從而造成了一個個冒出來的“噴泉”,劇烈時甚至會濺出傷人,而沸石能夠有效的阻止液體的向上沖,使加熱時液體能夠保持平穩。
沸石族礦物晶體結構的特點之一是都存在有大小不等的孔道,水分子就存在于這些孔道之中(詳見第十六章沸石族礦物),水分子則常集結在占據晶格一定位置的陰離子周圍,并與之發生配位,其含量有一個高的上限值。此數值與礦物其它組分的含量有簡單的比例關系。然而,沸石晶格中的各種孔道都是與外界相通的,因此隨外界溫度和濕度的改變,水可以通過孔道逸出或進入,即沸石水的含量也可在一定范圍內變化。
沸石族礦物一般從80℃開始失水;至400℃時水全部析出,其析出過程是連續的。失水后原礦物的晶格不發生變化,只是它的一些物理性質——透明度、折光率和比重隨失水量的增加而降低。失水后的沸石仍能重新吸水,并恢復到原來的含水限度,從而再現礦物原來的物理性質。
含有層間水和沸石水的礦物,大部具有吸附性陽離子,而這些吸附性陽離子又可伴隨著水分子的逸出或進入與介質中的陽離子發生交換,所以通常把這種吸附性陽離子又稱為可交換陽離子,此類礦物的這種特性稱為陽離子交換性質。
綜上所述,除吸附水外,其它形式的水都是礦物的重要組成,并隨其在礦物中的存在形式和性質不同,對礦物的晶體結構和物理性質產生不同的影響,含層間水及沸石水的礦物的陽離子交換性質又是引起此類礦物化學成分變化的重要原因,并從而具有某種實用價值,所以詳細研究水在礦物中的特性是很重要的,尤其對于從事石油、水文及工程地質的工作者的本身業務來說,掌握上述各種水的特性將更具有特殊的意義。
1.要按用途選用沸石粉的規格。如用于水質改良應使用180目至200目的規格。
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