沸石

兩種不同的天然沸石

活性氧化鋁有時也被用作沸石使用

4А 分子篩(人造分子篩)

沸石是一種含有水架狀結構的鋁矽酸鹽礦物群，最早發現於1756年。瑞典礦物學家克朗斯提（Cronstedt）發現有一類天然鋁矽酸鹽礦石在灼燒時會產生沸騰現象，因此命名為沸石（瑞典文：zeolit），其名稱來自希臘文「ζέω (zéō)」（意思為沸騰的）和「λίθος (líthos)」（意思為石頭）。此後人們對沸石的研究不斷深入。 沸石族礦物主要由矽、鋁、氧組成，其化學通式為Mn+
1/n(AlO
2)−
(SiO
2)
x･yH
2O，這裡的Mn+
1/n 為金屬離子或氫離子，這些陽離子可以跟電解質溶液中的其他陽離子交換。

晶體結構中有許多空腔（籠）和連接空腔的通道，水分子位於其中，可由通道運輸。晶體和集合體形態及解理隨著晶體結構的不同而異，一般呈淺色，玻璃光澤，硬度3－3.5，比重2.0－2.4。

沸石族礦物由低溫熱液作用形成，見於噴出岩，特別是玄武岩的孔隙中，也見於沉積岩、變質岩及熱液礦床和某些近代溫泉沉積中。

1932年，McBain提出了「分子篩」（Molecular sieve）的概念。表示可以在分子水平上篩分物質的多孔材料。沸石用作分子篩，可以吸取或過濾其他物質的分子。雖然沸石只是分子篩的一種，但是沸石在其中最具代表性，因此「沸石」和「分子篩」這兩個詞經常被混用。

除了天然產品外，也可由人工合成，人造沸石是：磺酸化聚苯乙烯，天然沸石：鋁矽酸鈉。

用途

• 吸附劑和乾燥劑
• 催化劑或助催化劑
• 洗滌劑
• 建築材料
• 其他用途（污水處理、土壤改良劑、肥料添加劑、藥物載體、飼料添加劑、防止蒸餾過程中出現暴沸等）

A型沸石

A型沸石，代號LTA，是應用最廣的人造矽酸鹽沸石。典型品種組成為|Na₁₂(H₂O)_27/8|[Al₁₂Si₁₂O₄₈]，|Na₆₄(H₂O)_326.71|[Si₉₆Al₉₆O₃₈₄]或|Na_91.7|[Si₉₆Al₉₆O₃₈₄]。孔穴十分巨大。該型始於立方晶系，具立方面心晶胞，晶胞參數$a$ = 24.6Å左右。A型沸石具有吸附水分子的良好性能，乾燥性能很高，易再生，可反覆使用。5A型可以高效分立正丁烷和異丁烷，3A型可乾燥乙烯、丙烯等氣體。

磷酸鋁沸石

磷酸鋁沸石，代號AFI，又稱介孔磷酸鋁(meso-porous aluminum phosphates)。典型組成是AlPO₄。屬於六方晶系，$a$ = 13.827Å，$c$ = 8.580Å。磷酸鋁沸石具有優良的反應活性，可以製備單層碳納米管；亦可用作催化劑，將乙烷氧化為乙二酸。

參見

• 礦物列表