天然沸石是火山活動積聚的火山灰經(jīng)地殼經(jīng)過上億年的長期變形而形成的鋁硅酸鹽礦物的總稱,主要成分為硅(二氧化硅),天然沸石受熱時,空腔中的結(jié)晶水膨脹,放出蒸汽,呈沸騰狀,希臘語“zeo”(沸騰)和“l(fā)ithos”(石頭)由此得名,并命名為沸石。
目前,已發(fā)現(xiàn)超過52種類型的天然沸石,具體取決于它們的結(jié)構(gòu)。天然沸石資源可分為以下兩類,絲光沸石與斜發(fā)沸石。天然沸石具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(蜂窩結(jié)構(gòu)),具有稱為埃(1/100百萬厘米)的非常小的連續(xù)空腔。
結(jié)晶水作為水分子被吸入該空腔中。即使因加熱等原因失去水分,沸石的結(jié)構(gòu)也不會被破壞,原來有結(jié)晶水的地方會保持中空,形成海綿狀或海綿狀結(jié)構(gòu)。該空腔具有再次強烈吸附氣體和水分的特性。
沸石中的陽離子與水溶液中不同的陽離子接觸時,具有交換的性質(zhì)。取代堿基的能力就是堿交換容量(陽離子交換容量),堿容量的大小用堿交換容量(CEC:Cation Exchange Capacity)表示。這也稱為陽離子交換能力,它是像磁鐵一樣保持和釋放鎂、氮、鉀、鈉和鈣等陽離子的力。尤其是沸石的堿交換能力具有“永久帶電”的特性,不受pH等周圍環(huán)境的影響,可長期保持其能力。