1)沸石名称的来历
沸石(Zeolite)是现代科学界最早识别的自然界矿物之一,早在1756年就由瑞典矿物学家Axel Fredrik Cronstedt发现和命名。这位瑞典学者在冰岛考察火山地质时,发现玄武岩的气孔中充填着一种灰白色的“石头”,带回实验室后,他发现这种新矿物在200℃的“低温”加热下会产生大量的水汽,出现冒泡沸腾的现象。因此,他便引用希腊语和将之命名,这两个单词的意思分别为“(使)沸腾”和“岩石”,故译矿物中文名为“沸石”。
2)沸石的种类、特性与鉴别
沸石是沸石族矿物的总称,该矿物家族包括50 多种含水的钙、钠、镁、钡、钾的架状铝硅酸盐矿物,主要有钠沸石、钙沸石、方沸石、束沸石、菱沸石、片沸石、交沸石等,它们的化学成分可综合表达为NaaCabMgcBadKe[AlfSigOh]·i[H2O](a~i 表示1~18 之间的数字)。沸石家族不同成员的矿物学特征有一定相似之处,但也不尽相同:其晶系有三方晶系(菱沸石)、斜方晶系(钠沸石)、单斜晶系(片沸石、辉沸石);晶形有立方体晶形(菱沸石)、台状晶形(辉沸石)、针状或束状晶形(所有种类)。颜色有无色、白色、灰色、黄色、棕红色、橘红色等多种。矿物通常为透明至半透明,玻璃光泽,贝壳状断口,密度2~2.3g/cm3,摩氏硬度3.5~5.57。
■钠沸石矿物晶体
■菱沸石矿物晶体
■针状钙沸石晶体
3)沸石的主要价值与用途
沸石是自然界较为独特稀少的矿物(也可人工合成),自然保存完好、晶体较大的沸石晶体具有很好的观赏性,备受博物馆和收藏家的青睐。沸石矿物拥有特别开放的晶体结构类型,其矿物晶格中存在着大小不同的空腔。假如把沸石比作旅馆,那么1μm3的这种“超级旅馆”内竟有100万个“房间”,这些房间彼此相连通,构成贯穿整个晶体的微小通道系统,因此,沸石不但可以吸收其他大小不同的分子,并可以借水的渗滤作用进行阳离子的交换,譬如其成分中的钠离子可与水溶液中的钙离子交换。并且,沸石的“房间”还能根据“旅客”(分子和离子)的性别、高矮、胖瘦、嗜好的不同自动开门或挡驾,绝对不会让“胖子”到“瘦子”的房间去,也不会使高个子与矮个子同住一室,譬如供氧设备的压缩空气通过特制的沸石装置时能够过滤掉氮气。根据沸石的这些特性,1932年Mc Bain提出了“分子筛”的概念,代指沸石这一类可在分子水平上筛分物质的多孔材料。在工业上,沸石可用来制造陶瓷、特殊水泥、轻质建筑材料、洗涤剂、除臭剂、清污剂、肥料载体、猫砂、离子交换材料;也可用来软化硬水、清洁饮用水、改良土壤等。在医学上,沸石还可以用于血液、尿中氮量的测定。沸石还被开发成为保健用品,用于抗衰老,去除体内积累的重金属。现代工业使用的沸石绝大多数是人工合成的。(www.daowen.com)
■辉沸石晶体
4)宝石级沸石的评价与挑选
沸石通常以次生矿物形式形成于低温热液环境,常见于玄武岩等火山岩气孔中,也见于热液型矿床(接触变质带)和热水沉积中,但人们主要还是在火山岩晶洞中找到较完好的沸石晶体。沸石矿物的阳离子类型和含水量随外界(化学环境、温度、湿度)变化而变化,也导致不同沸石晶体的晶形、色泽、矿物都有一定的差别。对于该矿物的多样性特征具有很好的研究和收藏价值。如美国新泽西州长达10cm的透明钠沸石晶体,印度孟买的辉沸石、杆沸石矿物在全球矿物收藏界都较出名。优质半透明的杆沸石还可作蛋形圆宝石。
■沸石鱼眼石晶洞
■杆沸石矿物集合体
4)沸石的分布
湖北的沸石矿物主要以伴生有用组分和次生矿物形式大量发现于鄂东南早白垩世火山岩矿产和侵入岩接触变质带的张性断裂晶洞中,前者多以隐晶质矿物集合体形式出现,后者有时形成较完整、较大的矿物晶体,并常与鱼眼石、水晶等矿物共生,构成精美的矿物组合。其产地主要有大冶冯家山、太和、沼山、金牛、灵乡、保安、茗山等,部分沸石还产出于江汉盆地的白垩纪—古近纪玄武岩的气孔中,呈绿色。在大冶西部和鄂州交界一带,当地居民还采集火山岩中的沸石,打碎后作为鸡鸭猪的饲料添加剂,这种方法充分利用了沸石矿物中丰富的SiO2、Al2O3、CaO、K、Na、Mg、Fe、Mn 等多种动物所必需的常量和微量元素(或氧化物),不仅能加速禽畜的生长,且能减少它们的消化道疾病,并清除粪便的臭味(沸石的吸附性)。
■水晶-方解石-沸石共生矿物组合(大冶冯家山)
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。