天然沸石-天然沸石生產-蕪湖紅花山沸石礦

沸石是一族具有連通孔道的呈架狀構造的含水鋁硅酸鹽礦物。沸石結構可以分為三個部分：鋁硅酸鹽構架、構架中相互連結的孔隙（孔道和空穴）、在孔道或空穴中的陽離子和水分子。

構架中硅氧四面體內的硅四價陽離子常被鋁三價正離子置換，出現過剩負電荷，由堿土金屬離子補償，這些補償陽離子與晶格結合力很弱，具有很高的自由度，活躍在孔道中，使沸石具有優良的離子交換性能。構架中連通的孔道、孔穴使沸石擁有很大的內表面積，特別當“沸石水”受熱溢出后，通道和孔穴更加空曠，相應內表面積更加巨大。而且脫水沸石內部具有很強的庫侖場和極性，表現出強烈的吸附性，加之沸石孔道大小均勻，尺寸固定，形狀規則，因此吸附具有選擇性，即具有分子篩和離子篩的功能。此外，沸石還具有耐酸、耐高溫、耐輻射等性能。這些物化性能決定了沸石在環境治理方面必將具有廣泛的應用前景。

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視頻作者：蕪湖紅花山沸石礦業有限公司

沸石已被廣泛應用于水處理中，為進一步拓展其應用范圍，需對其應用機理進行深入探討，本文從吸附等溫、吸附動力學和吸附熱力學三個方面進行探討。

一、沸石吸附等溫特性

常見的吸附等溫理論模型有Langmuir模型和Freundlich模型。Langmuir模型，適用于化學吸附和低壓高溫時的物理吸附，Langmuir等溫模型的應用基于三個假設：

1.吸附分子間無作用力；

2.表面是均勻的，即吸附熱不隨吸附量而變化，每一個吸附點的能量不變；

3.吸附限制在單分子層。Freun．dlich模型是經驗式，適用于不均勻表面的吸附，吸附熱隨覆蓋度指數下降。這兩種模型在物理吸附和化學吸附中都有廣泛的應用。

二、沸石吸附動力學

常用于描述吸附過程的動力學模型有準一級反應動力學模型和準二級反應動力學模型。準一級動力學模型通常用于吸附開始階段的描述，不能用來準確地描述整個吸附過程，而準二級模型包含了吸附的全過程，如液膜擴散、表面吸附與內擴散，能更好地描述吸附反應的全過程。

三、沸石吸附熱力學

采用靜態平衡法，進行了斜發沸石對水中氨氮的吸附熱力學研究，結果表明，該吸附反應的△H>0、△G<0、△S>0，沸石對氨氮的吸附為吸熱反應，吸熱后體系的混亂度增加。在研究溫度對天然沸石及改性沸石吸附NH4-N的影響時，發現該沸石吸附NH4+-N為吸熱反應，溫度升高有利于沸石吸附NH4+-N，但影響不明顯。

沸石分子篩是一種十分優良的吸附劑，廣泛用于基本有機化工、石油化工的生產上，在有害氣體的治理上，也常用于so2、nox、co、co2，nh3，ccl4、水蒸氣和氣態碳氫化合物廢氣的凈化；以及生化、油漆工業、地下場所、皮革工廠、動物飼養場所的空氣凈化、脫臭；煙道氣的臭氣吸附、蒸汽的去除等。

沸石吸附劑突出優勢：

1、 吸附選擇性強。分子篩的孔徑大小整齊均勻，又是一種離子型吸附劑。因此它能根據分子的大小及極性的不同進行選擇性吸附。可有效地從飽和碳氫化合物中把乙烯、炳烯除去，把釔炔從乙烯中除去，這一點是由它的強極性決定的。

2、 吸附能力強。即使氣體的組成濃度很低，仍然具的吸附能力。

3、 受溫度影響小。 在較高的溫度下仍有較大的吸附能力，而其他吸附劑卻受溫度的影響很大，因而在相同溫度條件下，沸石分子篩的吸附容量大。

4、 可高溫再生，再生效率較高，安全性高。

5、 抗毒性強，熱穩定性能好。