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天然沸石是多孔材料,由含一價與二價金屬陽離子之鋁矽酸鹽所組成,并且架構中有相當多的孔洞和通道,孔洞大小不一,因此對於金屬陽離子有選擇性的吸附效應,可以進行離子交換作用,因此具有「分子篩」特性,可以將不同種類的氣體分離,例如氬氣、氮氣、氨氣…等等,十分具有工業上應用的價值。
根據沸石的形成的成因,可將之分類為原生沸石、成巖沸石和熱液沸石三類。原生沸石是在火成巖形成時直接由巖漿中結晶出來。成巖沸石則是隨著成巖時間的增長,由-與孔隙水、地下水、海水、湖水等水體反應形成。熱液沸石為-與熱液作用,反應形成的次生礦物。由於這-的沸石產狀皆為氣孔或裂隙充填,因此含量較少,只有少數靠近海邊的產狀有脈狀充填,其含量稍多。過去-沸石的研究僅有羅煥記教授有較詳細的調查,根據其研究結果顯示如附表所示。成巖沸石分布最廣,廣泛分布在海洋盆地與鹽湖盆地的沈積物中,尤其在沈積速率較為緩慢的海盆中,可以和錳核因自生沈淀作用一起形成,如產於太平洋的鈣十字沸石(p-illipsite);在矽質生物生產力較高的海域,則容易形成矽含量較高的斜發沸石(clinoptilolite),如大西洋海域。在整體的海盆中,以鈣十字沸石產量最為豐富,其次為斜發沸石,方沸石(-cime)則排名第三。熱液沸石類則多產于中洋脊附近,或火成作用及溫泉作用的環境。
物理性質:
由於沸石種類繁多,因而其物理性質具有一定范圍,最常見到的為白色晶體,其晶型常見有柱狀、放射針狀、等粒的球狀、板狀、長方體….等,因其結構不同而異,詳情參見各沸石之物理性質。
產狀:
-的沸石幾乎都產於火成巖區,主要是因為沸石的成分必須有矽和鋁的同時供應。因此沸石常見於含有玻璃質的火成巖中,例如含有大量火山玻璃的凝灰巖、海底噴發的枕狀熔巖等。-新生代的火山巖區主要分成三個部分,包括以安山巖為主的東部和北部火成巖區,和以玄武巖為主的西部火成巖區。沸石主要充填在這些火成巖的氣孔、間隙或裂縫中。
目前只有在西部的火成巖區包括澎湖、草嶺山、公館、關西、竹東一帶有原生沸石,形成於玄武巖的基質部分(ground-ss),并且只含方沸石(-cime)一種,含量相當少。成巖沸石形成於西部和東部火成巖中,并廣泛分布於澎湖的玄武巖與東部海岸山脈的安山巖中。熱液型沸石目前只發現於北部大屯火山群和東部的奇美火成雜巖區。
應用:
在工業上經常被用於廢水處理與氣體的吸附,在農業上則經常用於土壤的改良與飼料的添加,并也被應用於太陽能的儲存。此外,合成的有機沸石最常被應用於化工的觸媒反應,是應用相當廣泛且重要的觸媒材料之一。
參考資料
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