1932年，McBain提出了“分子篩”的概念。表示可以在分子水平上篩分物質(zhì)的多孔材料。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(gè)詞經(jīng)常被混用。人造沸石是：磺酸化聚苯乙烯；天然沸石：鋁硅酸鈉。沸石族礦物常見(jiàn)于噴出巖，特別是玄武巖的孔隙中，也見(jiàn)于沉積巖、變質(zhì)巖及熱液礦床和某些近代溫泉沉積中。浙江省縉云縣為我國(guó)境內(nèi)沸石儲(chǔ)量最高的地區(qū)。

沸石的一般化學(xué)式為：AmBpO2p·nH2O，結(jié)構(gòu)式為A(x/q) [ (AlO2)x (SiO2)y ] n(H2O) 其中：A為Ca、Na、K、Ba、Sr等陽(yáng)離子，B為Al和Si，p為陽(yáng)離子化合價(jià)，m為陽(yáng)離子數(shù)，n為水分子數(shù)，x為Al原子數(shù)，y為Si原子數(shù)，(y/x)通常在1～5之間，(x+y)是單位晶胞中四面體的個(gè)數(shù)。

分子 量：218.247238^[2]

EINECS號(hào) 215-283-8^[3]

自然界已發(fā)現(xiàn)的沸石有30多種，較常見(jiàn)的有方沸石、菱沸石、鈣沸石、片沸石、鈉沸石、絲光沸石、輝沸石等，都以含鈣、鈉為主。它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。晶體所屬晶系隨礦物種的不同而異，以單斜晶系和正交晶系（斜方晶系）的占多數(shù)。方沸石、菱沸石常呈等軸狀晶形，片沸石、輝沸石呈板狀，毛沸石、絲光沸石呈針狀或纖維狀，鈣十字沸石和輝沸石雙晶常見(jiàn)。純凈的各種沸石均為無(wú)色或白色，但可因混入雜質(zhì)而呈各種淺色。玻璃光澤。解理隨晶體結(jié)構(gòu)而異。莫氏硬度中等。比重介于2.0～2.3，含鋇的則可達(dá) 2.5～2.8。沸石主要形成于低溫?zé)嵋弘A段，常見(jiàn)于噴出巖氣孔中，也見(jiàn)于熱液礦床和近代溫泉沉積中。沸石可以借水的滲濾作用，以進(jìn)行陽(yáng)離子的交換，其成分中的鈉、鈣離子可與水溶液中的鉀、鎂等離子交換，工業(yè)上用以軟化硬水。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是由硅（鋁）氧四面體連成三維的格架，格架中有各種大小不同的空穴和通道，具有很大的開(kāi)放性。堿金屬或堿土金屬離子和水分子均分布在空穴和通道中，與格架的聯(lián)系較弱。不同的離子交換對(duì)沸石結(jié)構(gòu)影響很小，但使沸石的性質(zhì)發(fā)生變化。晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或過(guò)濾大小不同的其他物質(zhì)的分子。工業(yè)上常將其作為分子篩，以凈化或分離混合成分的物質(zhì)，如氣體分離、石油凈化、處理工業(yè)污染等。

一、斜發(fā)沸石
　　在巖石致密結(jié)構(gòu)處的斜發(fā)沸石，多呈似放射狀板片集合體微形態(tài)，而在孔隙發(fā)育處，可形成具完好或部分完好幾何形態(tài)的板塊晶體，寬可達(dá)20µm，厚5µm左右，端部約呈120度角，有的呈菱形板片和板條狀。EDX譜為Si、Al、Na、K、Ca。
　　二、絲光沸石
　　SEM特征微形態(tài)為纖性狀，纖絲般細(xì)直或稍有彎曲，直徑約為0.2µm，長(zhǎng)度可達(dá)幾µm，可為自生礦物，但也見(jiàn)到在蝕變礦物外緣，呈放射狀逐漸分開(kāi)形成纖絲狀絲光沸石。此種絲光沸石應(yīng)為改造型礦物。EDX譜主為Si、Al、Ca、Na。
　　三、方沸石
　　SEM特征微形態(tài)為四角三八面體和各種形態(tài)的聚形，晶面多呈4、6邊形，晶粒可大至幾十µm，EDX譜特征元素為Si、Al、Na，可以有少量Ca。
　　四、菱沸石
　　SEM特征微形態(tài)短菱柱形大小可從1µm到幾µm，EDX譜為Si、Al、Ca、可以有K、Na的少量存在。^[4]

沸石

有很多種，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的就有36種。它們的共同特點(diǎn)就是具有架狀結(jié)構(gòu)，就是說(shuō)在它們的晶體內(nèi)，分子像搭架子似地連在一起，中間形成很多空腔。因?yàn)樵谶@些空腔里還存在很多水分子，因此它們是含水礦物。這些水分在遇到高溫時(shí)會(huì)排出來(lái)，比如用火焰去燒時(shí)，大多數(shù)沸石便會(huì)膨脹發(fā)泡，像是沸騰一般。沸石的名字就是因此而來(lái)。不同的沸石具有不同的形態(tài)，如方沸石和菱沸石一般為軸狀晶體，片沸石和輝沸石則呈板狀，絲光沸石又成了針狀或纖維狀等等。各種沸石如果內(nèi)部純凈的話，它們應(yīng)該是無(wú)色或白色，但是如果內(nèi)部混入了其他雜質(zhì)，便會(huì)顯出各種淺淺的顏色來(lái)。沸石還具有玻璃樣的光澤。我們知道沸石中的水分可以跑出來(lái)，但這并不會(huì)破壞沸石內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)。因此，它還可以再重新吸收水或其他液體。于是，這也成了人們利用沸石的一個(gè)特點(diǎn)。我們可以用沸石來(lái)分離煉油時(shí)產(chǎn)生的一些物質(zhì)，可以讓它使空氣變得干燥，可以讓它吸附某些污染物，凈化和干燥酒精等等。沸石礦物有很廣的分布。特別多見(jiàn)于由火山碎屑形成的沉積巖石中，在土壤中也有發(fā)現(xiàn)。

沸石的晶體構(gòu)造可分為三種組分：(1)鋁硅酸鹽骨架，(2）骨架內(nèi)含可交換陽(yáng)離子M的孔道和空洞，(3）潛在相的水分子，即沸石水。

沸石的構(gòu)造與石英、長(zhǎng)石的骨架有些不同。石英、長(zhǎng)石的骨架構(gòu)造比較嚴(yán)緊，比重2.6~2.7，而沸石的骨架構(gòu)造比較空疏，比重2.0~2.2。其脫水后的空腔可大至47%，如菱沸石，甚至50%，如合成沸石。

在長(zhǎng)石構(gòu)造中，金屬陽(yáng)離子都限制在O離子構(gòu)成的晶體骨架的空隙間，除非晶體被破壞，這些金屬陽(yáng)離子是很難自由活動(dòng)的。Na或K被Ca里換，必須與Si、Al的置換同時(shí)進(jìn)行，即成對(duì)置換，必然引起Si/AI比的改變。

在似長(zhǎng)石構(gòu)造中，金屬陽(yáng)離子位于比較開(kāi)闊的相互通連的空隙間，比重2.14~2.45，陽(yáng)離子可以通過(guò)構(gòu)造的通路互相交換，而不破壞其晶體骨架。水方鈉石和水霞石曾被認(rèn)為是沸石族礦物。

在沸石構(gòu)造中，金屬陽(yáng)離子位于晶體構(gòu)造較大并相互通連的孔道或空洞間。因此，陽(yáng)離子可自由地通過(guò)孔道發(fā)土交換作用，而不能影響其晶體骨架，像2(Na,K）(Ca2+）這樣的交換，在沸石中是容易發(fā)生的，而在長(zhǎng)石中是不能的。這種形式的交換作用，可能是離子交換的極端形式，只限于沸石及類似的礦物。

沸石的水分子與骨架離子和可交換金屬陽(yáng)離子的聯(lián)系，般都是松弛而微弱的。這些水分子比陽(yáng)離子更自由地可以移動(dòng)和出入孔道。在有熱力的趨使下，可自由地脫、附而不影響其骨架構(gòu)造。^[5]

沸石

是沸石族礦物的總稱，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物。按沸石礦物特征分為架狀、片狀、纖維狀及未分類四種，按孔道體系特征分為一維、二維、三維體系。任何沸石都由硅氧四面體和鋁氧四面體組成。四面體只能以頂點(diǎn)相連，即共用一個(gè)氧原子，而不能“邊”或“面”相連。鋁氧四面體本身不能相連，其間至少有一個(gè)硅氧四面體。而硅氧四面體可以直接相連。硅氧四面體中的硅，可被鋁原子置換而構(gòu)成鋁氧四面體。但鋁原子是三價(jià)的，所以在鋁氧四面體中，有一個(gè)氧原子的電價(jià)沒(méi)有得到中和，而產(chǎn)生電荷不平衡，使整個(gè)鋁氧四面體帶負(fù)電。為了保持中性，必須有帶正電的離子來(lái)抵消，一般是由堿金屬和堿土金屬離子來(lái)補(bǔ)償，如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金屬離子。由于沸石具有獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和結(jié)晶化學(xué)性質(zhì)，因而使沸石擁有多種可供工農(nóng)業(yè)利用的特性。

世界上已發(fā)現(xiàn)的天然沸石一般為淺灰色，有時(shí)為肉紅色。拿在手上明顯感到比一般石頭輕，這是因?yàn)榉惺瘍?nèi)部充滿了細(xì)微的孔穴和通道，比蜂房要復(fù)雜得多。假如把沸石比作旅館，那么1立方微米的這種“超級(jí)旅館”內(nèi)竟有100萬(wàn)個(gè)“房間”！的這些房間能根據(jù)“旅客”（分子和離子）的性別、高矮、胖瘦、嗜好的不同自動(dòng)開(kāi)門(mén)或擋駕，絕對(duì)不會(huì)讓“胖子”到“瘦子”的房間去，也不會(huì)使高個(gè)子與矮個(gè)子同住一室。根據(jù)沸石的這一特性，人們用它來(lái)篩選分子，獲得很好的效果。這對(duì)在工業(yè)廢液中回收銅、鉛、鎘、鎳、鉬等金屬微粒具有特別重要的意義。

沸石具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能，因此被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和催化劑，也可用于氣體的干燥、凈化和污水處理等方面。沸石還具有“營(yíng)養(yǎng)”價(jià)值。在飼料中添加5%的沸石粉，能使禽畜生長(zhǎng)加快，體壯肉鮮，產(chǎn)蛋率高。

由于沸石的多孔性硅酸鹽性質(zhì)，小孔中存有一定量的空氣，常被用于防暴沸。在加熱時(shí)，小孔內(nèi)的空氣逸出，起到了氣化核的作用，小氣泡很容易在其邊角上形成。

先說(shuō)成因：對(duì)過(guò)熱液體繼續(xù)加熱，會(huì)驟然而劇烈地發(fā)生沸騰現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為“暴沸”?；蚪凶?ldquo;崩沸”。過(guò)熱是亞穩(wěn)狀態(tài)。由于過(guò)熱液體內(nèi)部的漲落現(xiàn)象，某些地方具有足夠高的能量的分子，可以彼此推開(kāi)而形成極小的氣泡。當(dāng)過(guò)熱的液體溫度遠(yuǎn)高于沸點(diǎn)時(shí)，小氣泡內(nèi)的飽和蒸氣壓就比外界的壓強(qiáng)高，于是氣泡迅速增長(zhǎng)而膨脹，以至由于破裂引起工業(yè)容器的爆炸。液體之所以發(fā)生過(guò)熱的原因是液體里缺乏形成氣泡的核心。為了清除在蒸餾過(guò)程中的過(guò)熱現(xiàn)象和保證沸騰的平穩(wěn)狀態(tài)，常加沸石，或一端封口的毛細(xì)管，因?yàn)樗鼈兌寄芊乐辜訜釙r(shí)的暴沸現(xiàn)象，把它們稱做止暴劑又叫助沸劑，值得注意的是，不能在液體沸騰時(shí)，加入止暴劑，不能用已使用過(guò)的止暴劑。簡(jiǎn)單說(shuō)就是因?yàn)榧訜釙r(shí)燒杯中的液體會(huì)向上沖，從而造成了一個(gè)個(gè)冒出來(lái)的“噴泉”，劇烈時(shí)甚至?xí)R出傷人，而沸石能夠有效的阻止液體的向上沖，使加熱時(shí)液體能夠保持平穩(wěn)。