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天然沸石是多孔材料,由含一價與二價金屬陽離子之鋁矽酸鹽所組成,并且架構(gòu)中有相當(dāng)多的孔洞和通道,孔洞大小不一,因此對於金屬陽離子有選擇性的吸附效應(yīng),可以進行離子交換作用,因此具有「分子篩」特性,可以將不同種類的氣體分離,例如氬氣、氮氣、氨氣…等等,十分具有工業(yè)上應(yīng)用的價值。
根據(jù)沸石的形成的成因,可將之分類為原生沸石、成巖沸石和熱液沸石三類。原生沸石是在火成巖形成時直接由巖漿中結(jié)晶出來。成巖沸石則是隨著成巖時間的增長,由-與孔隙水、地下水、海水、湖水等水體反應(yīng)形成。熱液沸石為-與熱液作用,反應(yīng)形成的次生礦物。由於這-的沸石產(chǎn)狀皆為氣孔或裂隙充填,因此含量較少,只有少數(shù)靠近海邊的產(chǎn)狀有脈狀充填,其含量稍多。過去-沸石的研究僅有羅煥記教授有較詳細(xì)的調(diào)查,根據(jù)其研究結(jié)果顯示如附表所示。成巖沸石分布最廣,廣泛分布在海洋盆地與鹽湖盆地的沈積物中,尤其在沈積速率較為緩慢的海盆中,可以和錳核因自生沈淀作用一起形成,如產(chǎn)於太平洋的鈣十字沸石(p-illipsite);在矽質(zhì)生物生產(chǎn)力較高的海域,則容易形成矽含量較高的斜發(fā)沸石(clinoptilolite),如大西洋海域。在整體的海盆中,以鈣十字沸石產(chǎn)量最為豐富,其次為斜發(fā)沸石,方沸石(-cime)則排名第三。熱液沸石類則多產(chǎn)于中洋脊附近,或火成作用及溫泉作用的環(huán)境。
物理性質(zhì):
由於沸石種類繁多,因而其物理性質(zhì)具有一定范圍,最常見到的為白色晶體,其晶型常見有柱狀、放射針狀、等粒的球狀、板狀、長方體….等,因其結(jié)構(gòu)不同而異,詳情參見各沸石之物理性質(zhì)。
產(chǎn)狀:
-的沸石幾乎都產(chǎn)於火成巖區(qū),主要是因為沸石的成分必須有矽和鋁的同時供應(yīng)。因此沸石常見於含有玻璃質(zhì)的火成巖中,例如含有大量火山玻璃的凝灰?guī)r、海底噴發(fā)的枕狀熔巖等。-新生代的火山巖區(qū)主要分成三個部分,包括以安山巖為主的東部和北部火成巖區(qū),和以玄武巖為主的西部火成巖區(qū)。沸石主要充填在這些火成巖的氣孔、間隙或裂縫中。
目前只有在西部的火成巖區(qū)包括澎湖、草嶺山、公館、關(guān)西、竹東一帶有原生沸石,形成於玄武巖的基質(zhì)部分(ground-ss),并且只含方沸石(-cime)一種,含量相當(dāng)少。成巖沸石形成於西部和東部火成巖中,并廣泛分布於澎湖的玄武巖與東部海岸山脈的安山巖中。熱液型沸石目前只發(fā)現(xiàn)於北部大屯火山群和東部的奇美火成雜巖區(qū)。
應(yīng)用:
在工業(yè)上經(jīng)常被用於廢水處理與氣體的吸附,在農(nóng)業(yè)上則經(jīng)常用於土壤的改良與飼料的添加,并也被應(yīng)用於太陽能的儲存。此外,合成的有機沸石最常被應(yīng)用於化工的觸媒反應(yīng),是應(yīng)用相當(dāng)廣泛且重要的觸媒材料之一。
參考資料
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