人工沸石的吸附性質
2023.10.27
人工沸石采用的、品味較高的天然斜發沸石經過破碎、機械加工、篩分等一系列工藝精制加工成各種粒度的規格型產品，人工沸石的顏色一般為淺灰色，也有乳白、淺黃、淺綠、淺紅、淺褐色等，但可因混入雜質而呈其他顏色。比重較小，拿在手上明顯感到比一般石頭輕，這是因為沸石內部充滿了細微的孔穴和通道，比還要復雜。根據沸石的吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能，沸石濾料常被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和催化劑，也可用于氣體的干燥、凈化和污水處理等方面。
沸石濾料是鋁硅酸鹽類礦物，屬弱酸性陽離子交換劑，經人工導入活性組分，使其具有新的離子交換或吸附能力，吸附容量也相應增大。主要用于中小型鍋爐用水的軟化處理，以除去水中的鈣、鎂離子，從而減少鍋爐內水垢的生成，減輕水測金屬的腐蝕，延長鍋爐的使用壽命。在廢水處理中，可用于除去水中的磷和鉛以及六價鉻。失效后的沸石濾料可用于濃鹽水逆流再生后重復使用。
在一般情況下人工沸石結構中的孔道和孔穴都充滿了水分子,分子圍繞著可交換的陽離子形成水化球,常在350℃或 400℃下加熱數小時或更長時間沸石將會失去水分子。
這時,些有效直徑小到足,通過孔道的分子將易于被沸石吸附在脫水孔道和孔穴中，直徑過大無法進入孔道的分子將被排斥，這就是人們熟悉的沸石的選擇性吸附。選擇性吸附1925年發現脫水菱沸石能強烈地吸附水、、乙醇，而完全不能吸附、和苯，即具有選擇性吸附的特性。
如上所述，沸石晶體內部存在很多孔穴和孔道，它們的體積占沸石晶體總體積的50以上，而且孔穴、孔道大小均勻、固定，和普通分子的大小相當。一般孔穴直徑在6?15A之間，孔道直徑約在3?10A之間。表2-8是沸石、硅膠和活性炭對直鏈烴選擇吸附的實驗結果，從表中數據可以看出，活性炭對各種烴類的吸附量都很高，而硅膠在室溫下對揮發性丁烷-正丁烷和異丁烷的吸附量則很低，說明它們的吸附作用是沒有選擇性的。只有5A分子篩具有選擇性吸附作用，很明顯只有那些直徑比較小的分子，才能通過沸石孔道（5A分子篩的孔徑為5人）被吸附，而直徑大的分子，由于不能進入沸石孔穴，則不能被沸石吸附，因此沸石的選擇吸附、篩分分子性能決定于沸石的孔徑和被吸附分子的大小。
