沸石的作用（沸石的起源与应用）

沸石是多年前由火山灰落入碱性水源并承受压力而产生的天然矿物，这种压力组合导致沸石可以形成二氧化硅-氧四面体的三维骨架结构，其晶体骨架呈带有孔隙的蜂窝状网络，是具有天然负电荷的稀有矿物之一。蜂窝结构和净负电荷的结合使沸石既能吸收液体又能吸收化合物，负电荷与阳离子如钙、镁、钾和钠平衡，并且这些阳离子可以进行交换。

大约250,000年前，在罗托鲁瓦/陶波地区，强烈的火山活动产生了巨大的火山灰，这些火山被冲刷并侵蚀成湖泊，形成了深达80米的沉积层。随后的地下热活动迫使热水(120C)向上通过这些地层矿床，将粘土转变为具有有序内部结构序列的软岩，因此被称为沸石。

一、什么类型的沸石？

大约有40种不同的沸石类型，它们的出现取决于形成过程中的条件。位于新西兰北岛中部陶波火山带的Ngakuru沸石主要是丝光沸石和斜发沸石。地层中热水流动的位置、持续时间和强度决定了热变的程度。靠近热裂隙的沉积物被完全改变并且通常具有很强的机械强度，而那些较远的沉积物通常改变不良并且可以分解成组成粘土。

二、沸石是如何工作的？

第一，离子吸附能力 。在热变质阶段，无定形材料从粘土上被洗掉，留下铝和氧化硅的3D骨架，由于独特的配置，它们具有高负电荷（阳离子交换容量，通常大于100meq/100g）。溶液中带正电的阳离子（或悬浮在空气中的分子）可以被吸收到晶格上，根据pH值，阳离子浓度和电荷特性可以在以后释放。这种结合蜂窝结构和净负电荷，使沸石既能吸收液体又能吸附化合物。沸石既像海绵又像磁铁。吸收液体和交换磁性化合物，使其适用于各种用途，从消除异味到清理溢出的有毒物质，再到减少农场的氮和磷渗滤液。

第二，物理吸收能力。沸石具有超大的内外比表面积（高达145平方米/克）的特性，其可以吸收更多的液体。当干燥时，这些沸石中的一些能够以液体形式吸收高达自身重量的70%。例如，在运动草坪中，沸石将添加的肥料中吸收可溶性养分，使其可在以后满足植物需求吸水，增加持水能力，而不会对孔隙空间和渗透率产生不利影响。