沸 石
发现
最早是由瑞典的矿物学家Axel Fredrik Cronstedt于1756年在瑞典Lappmak的Svappavari铜矿发现一种形态独特的架状铝硅酸盐矿物晶体,在进行吹管分析加热时有沸腾现象,因此给这些矿物定名为“沸石”(zeolite),在希腊语中意为“沸腾(zeo)的石头(lithos)”,这就是我们家族——沸石族,后来我们族人就以“沸石”的称呼而名扬天下。
我们的身体组成一般可以这样表示:
AmXpO2p·nH2O
各种沸石成员的形态各异,有的为纤维状、柱状、板状,也有粒状;
皮肤一般是白色的或者无色的,有时含有杂质就染成别的颜色;
一般有一组完全解理;
我们家族成员有很多,例如:
丝光沸石(mordenite)
方沸石(analcite)
片沸石(heulandite)
菱沸石(chabazite)
斜发沸石(Clinoptilolite)
镁碱沸石(ferrierite)
毛沸石(Erionite)
钠沸石(natrolite)
辉沸石(stilbite)
以及其他沸石族矿物等等
他们不仅身体结构复杂,而且各个天生丽质,颜值爆棚。
1
丝光沸石
【名称由来】它最初由Henry How于1864年在加拿大Nova Scotia的一个小社区被发现并命名。
【化学组成】大多数情况下,碱金属元素多于Ca,而且Na多于K。
【晶体特征】斜方晶系,晶体形态常见纤维状。NSi/NAl丝光沸石的分子结构中硅原子与铝原子的高比率使得它比大多数沸石更能抵抗酸的侵蚀。
【物理性质】常见颜色有白色、淡黄色、粉红色或无色。其莫氏硬度为5,密度为2.1g/cm3。
蛋白石、丝光沸石(白色)
丝光沸石(白色、淡黄色)
紫水晶、丝光沸石(白色略带淡黄色)
丝光沸石(白色)
2
方沸石
方沸石通常被归为沸石矿物,但在结构和化学上更类似于长石类。
【化学组成】化学式为Na2[AlSi2O6]2·2H2O,有时含有少量K、Ca或少量Mg。
【晶体结构】等轴晶系,架状结构
【主要产地】方沸石常见于玄武岩和其他碱性火成岩。主要产出地点包括英国莱斯特郡的克罗夫特采石场;位于西西里岛东部和意大利北部特伦蒂诺附近的独立岛;维多利亚州; 印度洋的Kerguelen岛;在密歇根州的苏必利尔湖铜矿区,新泽西州的卑尔根山以及美国加利福尼亚州的塞尔莱斯湖;加拿大魁北克省新斯科舍省和圣圣伊莱尔角的Cape Blomidon。
黑色霓石、棱柱状的钠沸石、方沸石
方沸石
方沸石、钠沸石、霓石
方沸石、霓石
方沸石、中性针沸石
方沸石
方沸石、菱沸石
针钠沸石、方沸石
3
钠沸石
【化学组成】化学式为Na2[Al2Si3O10]·2H2O,属于沸石族的骨架硅酸盐矿物,它是一种水合硅酸钠和硅酸铝。
【名称由来】它最初由Martin Heinrich Klaproth1803年将它命名为natrolite。来源于希腊语中的苏打,突出其中钠含量较高。针状石或针沸石是另一种非正式的名称,主要强调其常见的针状形态,通常发育为很细、聚集成簇状。
【物理性质】Natrolite通常是白色、无色或粉红色,但有时偏红或淡黄色。呈玻璃光泽。
钠沸石
钠沸石
钠沸石
钠沸石
钠沸石
钠菱沸石
钠菱沸石
钠菱沸石
钠菱沸石
4
菱沸石
【名称由来】它于1792年被Boscd'Antic命名为chabasie,后来改为chabazite。
【晶体特征】三方晶系,晶体通常是孪晶,并且可以观察到接触孪晶和渗透孪晶。
【物理性质】它们可以是无色,白色,橙色,棕色,粉红色,绿色或黄色。硬度范围为3至5,比重为2.0至2.2,玻璃光泽。
【主要产地】菱沸石最常见于玄武岩中的空隙。菱沸石常产于印度,冰岛,法罗群岛,北爱尔兰的巨人铜锣湾,波希米亚,意大利,德国等地。
菱沸石
菱沸石
菱沸石
菱沸石、石英
菱沸石、石英
菱沸石
5
辉沸石
【名称由来】有时,heulandite(片沸石)和stilbite(辉沸石)被认为是同一种矿物。在1818年发现其是两个独立的矿物后,使用英文名称“stilbite”,来自希腊语stilbein,意为“闪耀”,因为{010}具有珍珠光泽,看起来很耀眼。
【晶体特征】晶体通常发育为薄的平板状,集合体可以是捆状或束状,也可以是纤维状和球状。
【物理性质】颜色通常为无色或白色,也有黄色,棕色,粉红色,鲑鱼色,橙色,红色,绿色,蓝色或黑色。通常是玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。条纹为白色,晶体透明至半透明。硬度为3至4,比重为2.12至2.22。 {010}完全解理。质脆,具有贝壳状或不均匀的裂缝。
【主要产地】Stilbite是一种低温次生热液矿物。它常见于玄武质火山岩,安山岩,片麻岩和热液脉中的杏仁体腔中。主要产地有冰岛,法罗群岛,斯凯岛,芬迪湾,新斯科舍省(省级矿产),新泽西州北部和北卡罗来纳州的火山岩中含有丰富的Stilbite。
辉沸石、石英
淡黄色辉沸石、淡绿色鱼眼石
辉沸石
辉沸石
辉沸石
绿色的Stilbite-Ca
浅绿色鱼眼石、粉红色辉沸石
产自印度的蝴蝶结式的粉红色辉沸石
来自印度的Stilbite-Ca
来自Wassons Bluff,Nova Scotia的辉沸石
6
镁碱沸石
【名称由来】Ferrierite(镁碱沸石)以加拿大地质学家、采矿工程师Walter Frederick Ferrier(1865-1950)的名字命名。
镁碱沸石
镁碱沸石
镁碱沸石
镁碱沸石
镁碱沸石
镁碱沸石
镁碱沸石
镁沸石
抛光的镁沸石
7
片沸石
【晶体特征】晶体是单斜晶系。它们可能具有特征性的棺材状,但也可能形成简单的菱棱柱,有时会形成一层细小的楔形晶体。
【物理性质】矿物质通常是无色或白色的,可能是橙色,棕色,黄色,砖红色或绿色,玻璃光泽,它透明到半透明不等。
片沸石、辉沸石、石英
片沸石、辉沸石
片沸石
片沸石
片沸石、辉沸石、石英
斜发沸石
斜发沸石
斜发沸石
斜发沸石
斜发沸石、鱼眼石
葡萄石,中性针沸石,方解石
天然沸石
Tschernichite
Tschernichite
Tschernichite
Tschernichite
八面沸石
毛沸石
毛沸石
毛沸石
沸石族矿物的总特征
我们族人的身体结构和其他的架状硅酸盐部落差别很大,我们身体结构中有宽阔的空腔和通道,可以吸附一些金属阳离子和水分子,形成沸石水,沸石水参与我们身体结构的组成,但是温度升高到80℃至400℃,沸石水就会开始逃逸至完全散失,我们的身体的某些物理性质也就相应发生变化,比如透明度、折射率、相对密度等物理性质随着失水量的增加而降低。在失去沸石水以后仍能够重新吸水,从而恢复之前的身体素质(如上的物理性质),这样特殊的身体结构让我们的族人得到了人类的器重,在工业、农业、国防和尖端科学技术领域得到广泛且独特的应用。
1.作为离子交换材料
位于沸石族宽大的空腔和通道中的阳离子可被其他阳离子置换而不破坏晶体结构。例如用沸石提供的2Na+来交换Ca2+,使得原来含Ca2+高的硬水软化,也可以淡化海水或从海水中提取K,可用于废水处理,除去废水中的放射性元素、重金属元素等有害离子。
2.作为分子筛
位于沸石族宽大的空腔和通道中的离子失去以后可以重新吸收离子,直径大于通道的离子将被拒之门外,从而达到选择性吸收,对分子起着筛选作用。利用沸石的分子筛可以分离混合气体、液体,清除废气,处理天然气等,还可用于土壤改良,即将营养料吸附于沸石晶格中不易于流失而只被植物缓慢吸收。
3.水泥、建材工业
另外,还可用于水泥、建材工业中,制成坚固轻巧的制品。由于沸石族矿物的广泛使用,天然产出的沸石已经不能满足人类需求,目前采用火山岩(珍珠岩、流纹岩等)以及黏土岩合成沸石,也可用矿物如高岭石、叶腊石等合成沸石,这已经形成很有经验的生产流水线了。
图片来源:
[1] wiki百科
[2] mindat.org
参考文献:
[1]谢洪源.天然沸石研究综述[J].地质与勘探,1986(12):28
[2]崔光,郭宜娇,陈斌,刘培生,陈靖鹤.沸石的结构和应用[J].北京信息科技大学学报(自然科学版),2017,32(04):54-58+63
[3]赵珊茸等,结晶学与矿物学
作者:王 敏
美编:桃之妖
音频:刘启鹏
彩铅:葛若雯
校对:张腾飞