依托于自身特殊的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),4A沸石主要用作去垢助洗劑以軟化水質(zhì)(4A沸石在國內(nèi)外通常用作磷的替代助劑)。近年來,由于國內(nèi)外大力推廣無磷洗滌劑的使用,當(dāng)前的洗滌行業(yè)對4A沸石需求量暴增。此外,4A沸石還用于吸附劑,干燥劑和催化劑載體等制備中,并廣泛用于冶金,石化,農(nóng)藥和洗滌劑行業(yè)。
?4A沸石的陽離子交換容量大,理論值達(dá)到350mgCaCO3/g,依托于沸石自身特殊結(jié)構(gòu),因此4A沸石具有較強(qiáng)的離子交換能力。其自身鋁-氧四面體具有負(fù)電荷,為了保持整個結(jié)構(gòu)的電中性,在氧化鋁四面體附近必須存在帶正電的金屬離子,以抵消其負(fù)電荷。在4A沸石中,該中和金屬陽離子為鈉離子。因此,沸石的鋁/硅原子比越大,其陽離子交換容量越大。
一、4A沸石的清洗效果
4A沸石是無毒,無味,無味和液體的白色粉末,具有較強(qiáng)的鈣離子交換能力,對環(huán)境無污染,對水中生物是無毒的,因此是三聚磷酸鈉的理想替代品無磷洗滌劑助劑,其具有很強(qiáng)的表面吸附能力,是理想的吸附劑和干燥劑。沸石中的鈉離子可以有效地交換水中的鈣離子,大大提高了水的軟化程度,從而使合成沸石釋放出的鈉離子保留在洗滌液中,不會沉淀并附著在織物上。沸石的高交換容量還防止了鈣和鎂離子與去污劑中表面活性劑的沉淀反應(yīng),從而改善了去污劑中的表面活性劑的活化,即提高了清潔效果。
我國是洗滌劑的大生產(chǎn)國,河流,湖泊和其他水域受到磷廢水的嚴(yán)重污染。由于環(huán)境中磷污染的增加,近年來,我國逐漸開始禁止磷措施。4A沸石用作無磷洗滌劑助劑來代替含磷的洗滌劑助劑,如三聚磷酸鈉,因此不可避免地要迅速增加其用量。隨著我國無磷洗滌劑消費(fèi)量的增加,預(yù)計(jì)4A沸石的產(chǎn)量將迅速增加。
二、4A沸石在洗滌劑中的應(yīng)用
自1978年,美國P&G公司首次在洗滌劑中使用Zeolite,并開始研究4A沸石的相關(guān)結(jié)構(gòu)及特性后,4A沸石被眾多洗滌劑生產(chǎn)廠家日益廣泛地使用及推崇。1993年,美國一些州政府對含磷洗滌劑加收10%銷售稅,限制含磷洗滌劑的銷售,從而使4A沸石用量從20世紀(jì)90年代初的12.6萬t增加到31萬t。隨后濃縮粉的出現(xiàn)更極大地刺激了沸石的發(fā)展與生產(chǎn)。由于4A沸石可以攜帶較多的非離子表面活性劑,因而得以在濃縮粉中大量應(yīng)用,使沸石的需求量猛增了4倍之多。
我國在19世紀(jì)80年代開始研究4A沸石在洗滌劑中的應(yīng)用,目前已有規(guī)模的生產(chǎn)及應(yīng)用,并向多品種、多功能發(fā)展。此外,國內(nèi)已經(jīng)形成相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用以指導(dǎo)A4沸石在洗滌劑行業(yè)的推廣及應(yīng)用。在日化行業(yè),4A沸石除用作洗滌劑助劑外,還用作香皂的成形劑和牙膏的摩擦劑等。
除用作洗滌劑添加劑外,4A沸石還用于環(huán)境保護(hù),以去除污水中的重金屬離子,例如NH3-N和Pb2,Cu2,Zn2和Cd2。 在冶金工業(yè)中,它用于提取鹽水中的鉀金屬離子,例如rub和銫; 在石化工業(yè)中用作催化劑,干燥劑和吸附劑; 在農(nóng)業(yè)中用作土壤改良劑; 在制藥工業(yè)中用于制備載銀沸石抗菌劑。 由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能,A4沸石具有廣闊的應(yīng)用前景。 除4A沸石外,其他孔徑的沸石在環(huán)保,能源和輕工業(yè)行業(yè)中也顯示出潛在的發(fā)展前景。