1、沸石分为人造沸石和天然沸石两种,人造沸石的成分是磺酸化聚苯乙烯;天然沸石的成分是铝硅酸钠。
2、沸石是一种矿石,种类丰富,已经发现的就有36种,它们的共同特点就是具有架状结构。
3、沸石是一种矿石,最早发现于1756年。瑞典的矿物学家克朗斯提发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象,因此命名为沸石。沸石有很多种,已经发现的就有36种。它们的共同特点就是具有架状结构,就是说在它们的晶体内,分子像搭架子似地连在一起,中间形成很多空腔。因为在这些空腔里还存在很多水分子,因此它们是含水矿物。这些水分在遇到高温时会排出来,比如用火焰去烧时,大多数沸石便会膨胀发泡,像是沸腾一般。
天然沸石属于纳米材料吗
性质:一类分布很广的硅酸盐类矿物。由通过共用氧连结在一起的硅氧四面体和铝氧四面体三维格架组成,三价铝取代四价硅产生的过剩负电荷由一价或二价的金属阳离子,通常为碱金属或碱土金属阳离子所平衡。沸石具有吸附和离子变换功能,并且由于每种沸石有其特定的均一孔径(0.3~1nm),只能通过相应大小的分子。广泛用作催化剂或载体、干燥剂、饲料添加剂、土壤改良剂、污水净化剂、塑料和造纸填料、海水提钾等。并大量用于水泥生产。天然沸石粉含有高纯度硅酸盐,其成分与4A沸石相同,具有疏松、多孔的结构,白度极高。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-100
nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。
纳米氧化铝外观 白色粉末。纳米氧化铝晶相γ相。纳米氧化铝平均粒度(nm) 20±5.纳米氧化铝含量% 大于 99.9%。熔点:2010℃-2050
℃沸点:2980 ℃相对密度(水=1)】:3.97-4.0
方沸石(Analcime)
【化学组成】Na2[AlSi2O6]2·2H2O。有时含K和Ca或少量Mg。
【晶体结构】等轴晶系;空间群 -Ia3d;a0=1.3761nm;Z=8。架状结构,其中每一晶胞中八分之一小立方体的L3方向,由六元环围成一维通道,孔径约0.7nm。
【形态】对称型m3m。四角三八面体n{211},或立方体a{100}与四角三八面体{211}的聚形。集合体常呈粒状。
【物理性质】无色、白色或淡红、浅灰、浅绿色;玻璃光泽。硬度5~5.5;{001}不完全解理;参差状或贝壳状断口。相对密度为2.24~2.29。
【成因产状】形成温度范围较大,上限为525℃。为中性和基性岩浆期后热液及沉积岩成岩作用产物。
思考题及习题
1)何谓含氧盐?其和氧化物均含氧,有何区别?
2)为何砷酸盐、铬酸盐、硫酸盐常在地表形成?在还原条件下,As和Cr及S倾向于呈何种价态?出现在什么矿物中?
3)为什么硅酸盐矿物的数量特多?试从地壳的元素组成分析。
4)为什么硅酸盐矿物种类繁多,性质又相差悬殊?试从晶体结构特征分析。
5)为什么架状硅氧四面体骨干中必须有铝替代硅才能形成架状硅酸盐?
6)何谓铝在硅酸盐中的双重作用?什么因素影响双重作用?试从霞石(Na[AlSiO4])、黄玉(Al2[SiO4]F2)、白云石(KAl2[AlSi3O10](OH)2)等晶体化学式分析铝在其中起什么作用。
7)试分析上列3个晶体化学式,判断矿物属何亚类。
8)在硅酸盐中,Si—O键的性质既有离子键性又有共价键性,为什么?
9)自然界的硅与氧多以[SiO4]形成配位四面体,在什么条件下可形成[SiO6]配位八面体?试用鲍林法则解释[SiO4]比[SiO6]更稳定。
岛状硅酸盐亚类
1)何谓岛状硅酸盐?本亚类矿物晶格中有哪几种硅氧骨干?试写出其晶体化学式。
2)岛状硅酸盐中的阳离子成分有何特点?
3)为什么橄榄石只能形成于SiO2不饱和的岩石中?橄榄石硬度高,为什么不富集于河流沉积物中?
4)按石榴子石的化学成分可将其分为哪两个系列,其成分和成因各有何特点?
5)Al2SiO5有几种同质多象变体?各变体的晶体化学式有何不同?它们是在什么温压条件下形成的?
6)红柱石和锆石的硅氧骨干是孤立四面体而不是硅氧四面体链,为什么它们的形态呈柱状?
7)绿帘石的柱体延长方向与其结构有何联系?从晶体化学式来看,绿帘石晶体结构中有几种硅氧骨干?
8)从离子半径与结构的关系方面解释:为什么镁铝榴石比钙铝榴石的形成压力要大。
9)对比橄榄石型与尖晶石型两个晶体结构型中哪个密度更大。
10)如果某矿区发现紫红、玫瑰红色的石榴子石,该矿区可能有什么矿?
11)为什么锆石可用于研究有关地质体的演化史?
环状硅酸盐亚类
1)为什么绿柱石呈六方柱状或板状形态,其硬度高而相对密度不大?Rb+和Cs+及K+等大阳离子及He和H2O等分子在绿柱石中占据什么位置?
2)电气石与绿柱石柱体的横截面有何不同?为什么?
3)电气石与绿柱石经常产生在内生作用的什么阶段?从化学组成说明其形成介质有何特点。
4)祖母绿、碧玺的矿物学名称是什么?
链状硅酸盐亚类
1)简述岛状、链状两亚类硅酸盐在结构、成分、物理性质上的主要差异。
2)辉石族和角闪石族矿物在成分、结构、性质和成因上有何异同?试举例说明。
3)普通辉石和普通角闪石的成分有何特点?它们的晶体化学式可由哪些辉石或角闪石略做改变获得?
4)辉石族和角闪石族中的几个完全类质同象系列的端员矿物在成分、物性、形成条件、产状等方面有何系统变化?不同系列间有无可类比之处?
5)辉石族(角闪石族)各矿物的晶体结构型式相同,为什么会出现不同的对称性、空间群及晶胞参数?
6)斜方辉石(角闪石)与单斜辉石(角闪石)矿物的解理符号不同,解理夹角是否相同?为什么?
7)从硅灰石、蔷薇辉石的成分特点,分析它们的单链结构与辉石的单链结构有什么不同。为什么?它们的对称为什么最低?
8)为什么碱性角闪石石棉质量最好?
9)矽线石的结构骨干中n(Al):n(Si)为1:1,试从其链状骨干的样式分析其能够稳定存在的原因。
层状硅酸盐亚类
1)何谓1:1型和2:1型结构单元层?TO和TOT的含义是什么?试各举两种矿物,画出其结构示意图。
2)何谓三八面体型和二八面体型层状硅酸盐?试各举4种矿物,并写出其晶体化学式。
3)蒙脱石族矿物为什么具有阳离子交换性和晶格膨胀性?
4)什么是层间域?试分析滑石、高岭石、绿泥石、白云母4种矿物单元层间的联系方式及其对矿物性质(硬度、弹性、滑感等)的影响。
5)何谓粘土矿物?它们有哪些特殊性质?
6)层状硅酸盐矿物的成因、产状有何特点?
7)什么叫温石棉?其特性和工业应用主要是什么?
架状硅酸盐亚类
1)为什么在硅酸盐中架状硅酸盐矿物相对密度最小,但硬度较大?
2)架状硅酸盐硅氧骨干中的阳离子有何特点?
3)架状硅酸盐主要有哪些矿物族?它们各有什么特点?相互间在成分、结构及成因方面有何联系?
4)长石族的碱性长石亚族、斜长石亚族如何进一步分类?
5)影响长石结构对称性的两个主要因素是什么?
6)什么叫长石的有序度?钾长石的有序度如何变化?可形成哪些矿物?长石的有序化过程对双晶的发育有何影响?
7)如果某长石呈沿a轴压扁的板状且{110}单形特别发育,它可能是哪种长石?形成于什么条件?
8)长石的主要双晶类型有哪些?透长石、正长石、微斜长石、斜长石主要发育哪些双晶?其特点是什么?
9)似长石包括哪些矿物?它们在成分上与碱性长石有何异同?成因上有何特点?
10)沸石族矿物在结构和性质上有何特殊之处?
11)如何区分下列相似矿物:①锆石、锡石、金红石;②橄榄石、绿帘石;③石榴子石、白榴石;④黄玉、石英;⑤绿柱石、磷灰石、电气石;⑥透辉石、透闪石、硅灰石;⑦普通辉石、普通角闪石;⑧叶蜡石、滑石;⑨蛭石、黑云母、金云母、绿泥石;⑩蒙脱石、高岭石; 蔷薇辉石、菱锰矿; 正长石、微斜长石、斜长石; 钠长石、锂辉石; 霞石、石英。
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