沸石是一類硅鋁酸鹽礦物的總稱，這類礦物有規(guī)則的骨架結(jié)構(gòu)，骨架中含有陽離子，其通常為堿亦或堿土金屬離子，具有較強(qiáng)的離子交換性能。由于天然沸石在全世界儲(chǔ)量較為豐富，并且具有較為廣泛的應(yīng)用價(jià)值，因此目前應(yīng)用于眾多生產(chǎn)生活領(lǐng)域中。

由于沸石對銨離子及多種金屬離子都有交換選擇性，因此被廣泛應(yīng)用于水污染控制，如氨氮廢水的處理，重金屬離子的去除，以及放射性元素的處理。處理氨氮廢水是沸石的重要應(yīng)用，需要相關(guān)的離子交換數(shù)據(jù)，同時(shí)離子交換性能也是評價(jià)沸石的重要指標(biāo)。由于不同產(chǎn)地的礦石形成的條件不同，在沸石含量所含雜質(zhì)等方面都有較大差異。

沸石的離子總交換容量較大，其能夠?qū)Σ煌氐碾x子有著較高的選擇性，可用于分離、提取混合液中的不同元素，并且溫度差異是造成沸石在離子交換過程中的重要因素，如果改變交換溫度可以使離子交換達(dá)到完全的程度。

在具體試驗(yàn)中，需要將沸石先轉(zhuǎn)化為鈉型。將20g備好的沸石用100ml蒸餾水中，并洗3次 放入錐形瓶中，加入100ml 20g/L的NaCl溶液，再加入2mol/L的NaOH提高pH值到11，錐形瓶置于搖床，保證恒溫25°C，轉(zhuǎn)速為150r/min。經(jīng)24h后換新鮮溶液。重復(fù)上述操作兩次，倒出溶液，用100ml去離子水洗3次，之后干燥過夜，然后將溶液放置于燒杯之中，并用薄紙蓋上使之與大氣中的水蒸氣平衡。接著將溫度恒定，使用制備好的溶液來測定納離子，保證達(dá)到交換平衡，之后測定平衡液中的濃度，并調(diào)整系統(tǒng)溫度，以達(dá)到不同溫度的不同離子交換平衡數(shù)據(jù)。

經(jīng)過試驗(yàn)與資料文獻(xiàn)分析，可以看出天然沸石及鈉型改性沸石均可對重金屬離子有著較強(qiáng)的交換性，并且不是單一地使用庫侖力、表面絡(luò)合作用、離子的體積效應(yīng)、水合作用、誘導(dǎo)力以及色散力來對其解釋，而是通過多種因素一起作用的結(jié)果。總之，沸石表面的離子吸附較一般無孔材料復(fù)雜得多，吸附選擇性不能用現(xiàn)有理論進(jìn)行描述。對于天然沸石吸附重金屬離子的功能來說，專性吸附也是相當(dāng)重要的一部分，而離子體積在有孔材料表面的吸附作用研究中是首先需要考慮的因素。