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沸石

沸石（zeolite）是一種礦石，*早發(fā)現(xiàn)于1756年。瑞典的礦物學(xué)家克朗斯提（Cronstedt）發(fā)現(xiàn)有一類(lèi)天然硅鋁酸鹽礦石在灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，因此命名為“沸石”（瑞典文zeolit）。在希臘文中意為“沸騰”（zeo）的“石頭”（lithos）。此后，人們對(duì)沸石的研究不斷深入。 自然界已發(fā)現(xiàn)的沸石有30多種，較常見(jiàn)的有[2]方沸石、菱沸石、鈣沸石、片沸石、鈉沸石、絲光沸石、輝沸石等，都以含鈣、鈉為主。它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。晶體所屬晶系隨礦物種的不同而異，以單斜晶系和正交晶系（斜方晶系）的占多數(shù)。方沸石、菱沸石常呈等軸狀晶形，片沸石、輝沸石呈板狀，毛沸石、絲光沸石呈針狀或纖維狀，鈣十字沸石和輝沸石雙晶常見(jiàn)。純凈的各種沸石均為無(wú)色或白色，但可因混入雜質(zhì)而呈各種淺色。玻璃光澤。解理隨晶體結(jié)構(gòu)而異。莫氏硬度中等。比重介于 2.0～2.3，含鋇的則可達(dá) 2.5～2.8。沸石主要形成于低溫?zé)嵋弘A段，常見(jiàn)于噴出巖氣孔中，也見(jiàn)于熱液礦床和近代溫泉沉積中。沸石可以借水的滲濾作用，以進(jìn)行陽(yáng)離子的交換，其成分中的鈉、鈣離子可與水溶液中的鉀、鎂等離子交換，工業(yè)上用以軟化硬水。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是由硅（鋁）氧四面體連成三維的格架，格架中有各種大小不同的空穴和通道，具有很大的開(kāi)放性。堿金屬或堿土金屬離子和水分子均分布在空穴和通道中，與格架的聯(lián)系較弱。不同的離子交換對(duì)沸石結(jié)構(gòu)影響很小，但使沸石的性質(zhì)發(fā)生變化。晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或過(guò)濾大小不同的其他物質(zhì)的分子。工業(yè)上常將其作為分子篩，以?xún)艋蚍蛛x混合成分的物質(zhì) ，如氣體分離、石油凈化、處理工業(yè)污染等。 特性

是沸石族礦物的總稱(chēng)，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物。按沸石礦物特征分為架狀、片狀、纖維狀及未分類(lèi)四種，按孔道體系特征分為一維、二維、三維體系。任何沸石都由硅氧四面體和鋁氧四面體組成。四面體只能以頂點(diǎn)相連，即共用一個(gè)氧原子，而不能“邊”或“面”相連。鋁氧四面體本身不能相連，其間至少有一個(gè)硅氧四面體。而硅氧四面體可以直接相連。硅氧四面體中的硅，可被鋁原子置換而構(gòu)成鋁氧四面體。但鋁原子是三價(jià)的，所以在鋁氧四面體中，有一個(gè)氧原子的電價(jià)沒(méi)有得到中和，而產(chǎn)生電荷不平衡，使整個(gè)鋁氧四面體帶負(fù)電。為了保持中性，必須有帶正電的離子來(lái)抵消，一般是由堿金屬和堿土金屬離子來(lái)補(bǔ)償，如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金屬離子。由于沸石具有獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和結(jié)晶化學(xué)性質(zhì)，因而使沸石擁有多種可供工農(nóng)業(yè)利用的特性。 

世界上已發(fā)現(xiàn)的天然沸石一般為淺灰色，有時(shí)為肉紅色。拿在手上明顯感到比一般石頭輕，這是因?yàn)榉惺瘍?nèi)部充滿了細(xì)微的孔穴和通道，比蜂房要復(fù)雜得多。假如把沸石比作旅館，那么1立方微米的這種“超級(jí)旅館”內(nèi)竟有100萬(wàn)個(gè)“房間”！的這些房間能根據(jù)“旅客”（分子和離子）的性別、高矮、胖瘦、嗜好的不同自動(dòng)開(kāi)門(mén)或擋駕，**不會(huì)讓“胖子”到“瘦子”的房間去，也不會(huì)使高個(gè)子與矮個(gè)子同住一室。根據(jù)沸石的這一特性，人們用它來(lái)篩選分子，獲得很好的效果。這對(duì)在工業(yè)廢液中回收銅、鉛、鎘、鎳、鉬等金屬微粒具有特別重要的意義。 

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(yíng)養(yǎng)”價(jià)值。在飼料中添加5%的沸石粉，能使禽畜生長(zhǎng)加快，體壯肉鮮，產(chǎn)蛋率高。 

由于沸石的多孔性硅酸鹽性質(zhì)，小孔中存有一定量的空氣，常被用于防暴沸。在加熱時(shí)，小孔內(nèi)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。 

用途

吸附劑和干燥劑 

催化劑 

洗滌劑 

其他用途（污水處理、土壤改良劑、飼料添加劑） 

天然沸石是一種新興材料，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等部門(mén)，并且它的用途還在不斷地開(kāi)拓。沸石被用作離子交換劑、吸附分離劑、干燥劑、催化劑、水泥混合材料。在石油、化學(xué)工業(yè)中，用作石油煉制的催化裂化、氫化裂化和石油的化學(xué)異構(gòu)化、重整、烷基化、歧化；氣、液凈化、分離和儲(chǔ)存劑；硬水軟化、海水淡化劑；特殊干燥劑（干燥空氣、氮、烴類(lèi)等）。在輕工行業(yè)用于造紙、合成橡膠、塑料、樹(shù)脂、涂料充填劑和素質(zhì)顏色等。在國(guó)防、空間技術(shù)、超真空技術(shù)、開(kāi)發(fā)能源、電子工業(yè)等方面，用作吸附分離劑和干燥劑。在建材工業(yè)中，用作水泥水硬性活性摻和料，燒制人工輕骨料，制作輕質(zhì)高強(qiáng)度板材和磚。在農(nóng)業(yè)上用作土壤改良劑，能起保肥、保水、防止病蟲(chóng)害的作用。在禽畜業(yè)中，作飼料（豬、雞）的添加劑和除臭劑等，可促進(jìn)牲口成長(zhǎng)，提高小雞成活率。在環(huán)境保護(hù)方面，用來(lái)處理廢氣、廢水，從廢水廢液中脫除或回收金屬離子，脫除廢水中放射性污染物。 

在醫(yī)學(xué)上沸石用于血液、尿中氮量的測(cè)定。沸石還被開(kāi)發(fā)成為保健用品，用于抗衰老，去除體內(nèi)積累的重金屬。 

在生產(chǎn)中沸石常用于砂糖的精制。 

新型墻材（加氣混凝土砌塊）原料 

隨著實(shí)心黏土磚逐步退出舞臺(tái)，新型墻體材料應(yīng)用比例目前已達(dá)到80%墻體材料生產(chǎn)企業(yè)以煤矸石、粉煤灰、陶粒、爐渣、輕質(zhì)工業(yè)廢渣、重質(zhì)建筑垃圾、沸石等為主料，積極開(kāi)發(fā)新型墻體材料。 

沸7 kg，對(duì)照組為0.29 kg;測(cè)試組的料肉比是3.13，而對(duì)照組為4 .7。 

疾病防治 

大量 試 驗(yàn) 已經(jīng)證明，沸石能夠緩解及預(yù)防一些化合物、重金屬以及氨的毒害作用，這對(duì)畜產(chǎn)品的食品安全具有重要意義。沸石用于毒枝菌素的結(jié)合吸附是一個(gè)近年來(lái)很熱門(mén)的研究課題。另外，也有一些研究表明，飼料中加人沸石對(duì)豬腹瀉綜合征發(fā)病率的降低和病情的緩解都起到了積極的作用，但是沸石作用的確切機(jī)理并不明朗。沸石預(yù)防豬特定疾病的可能機(jī)理， 見(jiàn)表2。 

減少氨氣排放 

由于 豬 的 排泄物內(nèi)含有NH3和N凡十等原因，集約化養(yǎng)豬生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量氨氣，過(guò)量的氨氣排放會(huì)引起環(huán)境的污染，豬的生長(zhǎng)環(huán)境中NH3水平也經(jīng)常會(huì)超標(biāo)，豬通常會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地暴露于高濃度NH3的條件下，這樣會(huì)引起豬的嗅覺(jué)敏感度發(fā)生暫時(shí)或者持久的改變，從而進(jìn)一步影響豬的個(gè)體識(shí)別、社會(huì)關(guān)系、采食行為以及其他諸如信號(hào)激素等相關(guān)氣味的識(shí)別，這些在一定程度上都會(huì)對(duì)豬的生 

產(chǎn)和福利產(chǎn)生不利影響[5]。 

在飼料中添加沸石能夠吸附胃腸道內(nèi)的NH4+,使大部分原本要以尿的方式排出體外的氮轉(zhuǎn)化為以糞便的方式排出體外，從而在降低了大氣內(nèi)氨氣的濃度。 

結(jié)語(yǔ) 

沸石作為飼料添加劑具有很高的安全性，對(duì)于提高豬的生長(zhǎng)性能以及疾病的預(yù)防都具有很積極的作用，沸石又具有分布量大、易于開(kāi)采等特點(diǎn)，因此，作為一種高效低廉的飼料添加劑可以更廣泛的應(yīng)用于養(yǎng)豬生產(chǎn)。同時(shí)，沸石又可以改善養(yǎng)豬生產(chǎn)中的食品安全、環(huán)境保護(hù)以及動(dòng)物福利等社會(huì)問(wèn)題，從而使養(yǎng)豬生產(chǎn)更加符合時(shí)代的要求。存在的問(wèn)題:不同種類(lèi)、純度的沸石在飼料中所占有的比例與豬的生長(zhǎng)和疾病預(yù)防的關(guān)系，以及沸石在預(yù)防疾病過(guò)程中阻礙各種毒素的具體生理機(jī)制等問(wèn)題有待于今后進(jìn)一步研究。 

沸石在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的妙用

1.作魚(yú)、蝦、蟹的飼料添加劑。沸石含有魚(yú)、蝦、蟹生長(zhǎng)發(fā)育所必需的多種常量元素和微量元素，這些元素多以可交換離子狀態(tài)和可溶性鹽基形式存在，較易被吸收利用，同時(shí)還具有生物酶的多種催化作用。因此，在魚(yú)、蝦、蟹飼料中應(yīng)用沸石具有促進(jìn)新陳代謝，促進(jìn)生長(zhǎng)，增強(qiáng)抗病力，提高成活率，調(diào)節(jié)動(dòng)物的體液和滲透壓，保持酸堿平衡，凈化水質(zhì)的功效，還有一定的防霉作用。魚(yú)、蝦、蟹飼料中的沸石粉用量一般在3%~5%之間。 

2.作水質(zhì)處理劑。沸石由于內(nèi)部有很多孔徑、均勻的管狀孔道和內(nèi)表面積很大的孔穴，因而具有獨(dú)特的吸附、篩分、交換陰陽(yáng)離子以及催化性能。它能吸收水中氨態(tài)氮、有機(jī)物和重金屬離子，能有效地降低池底硫化氫毒性，調(diào)節(jié)pH值，增加水中溶解氧，為浮游植物生長(zhǎng)提供充足碳素，提高水體光合作用強(qiáng)度，同時(shí)也是一種良好的微量元素肥料。漁塘中每施入1公斤沸石，可帶入200毫升氧氣，然后以微泡形式緩慢釋放，可防止水質(zhì)惡化，防止魚(yú)浮頭。沸石粉作水質(zhì)改良劑時(shí)，用量按每畝一米水深加13公斤左右全池遍灑。 

3.作修建漁塘材料。沸石內(nèi)部有許多孔隙，具有極強(qiáng)的吸附能力，人們?cè)谛拚麧O塘的時(shí)候，摒棄過(guò)去全部采用黃砂鋪池底的傳統(tǒng)習(xí)慣，采用底層鋪黃砂，上層撒放具有陰陽(yáng)離子交換能力和吸附水中有害物質(zhì)作用的沸石，這樣可使?jié)O塘水色一年四季都保持綠豆青色或黃綠色，能促進(jìn)魚(yú)類(lèi)快速健康生長(zhǎng)，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。