a zeolit kristályszerkezete
Jan 03, 2022
A zeolit kristályszerkezete három komponensre osztható: (1) alumínium-szilikát váz, (2) pórusok és üregek, amelyek cserélhető M kationokat tartalmaznak a vázban, (3) látens fázisú vízmolekulák, nevezetesen zeolitvíz.
A zeolit szerkezete némileg eltér a kvarc és a földpát szerkezetétől. A kvarc és a földpát vázszerkezete viszonylag szoros, fajsúlya 2,6-2,7, míg a zeolit vázszerkezete viszonylag ritka, fajsúlya 2.0~2,2. A kiszáradás után az üreg akár 47 százalék is lehet, például chabazit, vagy akár 50 százalék is, például szintetikus zeolit.
A földpát szerkezetben a fémkationok az O-ionokból álló kristályváz hézagjaiban vannak bezárva, és ezeknek a fémkationoknak nehéz szabadon mozogniuk, hacsak a kristály el nem pusztul. A Na vagy K Ca-val való cseréjét egyidejűleg kell végrehajtani a Si és Al cseréjével, azaz páros cserével, ami elkerülhetetlenül a Si/AI arány változásához vezet.
A földpátszerű szerkezetben a fémkationok a viszonylag nyitott, egymással összefüggő résekben helyezkednek el, fajsúlyuk 2,14~2,45, és a kationok a szerkezeti pályákon keresztül cserélődhetnek egymással anélkül, hogy a kristályvázat tönkretennék. A szodalit és a hidronefelin egykor zeolit ásványnak számított.
A zeolit szerkezetben a fémkationok a kristályszerkezet nagyobb és egymással összefüggő pórusaiban vagy üregeiben helyezkednek el. Ezért a kationok szabadon cserélődhetnek a pórusokon keresztül anélkül, hogy befolyásolnák a kristályvázat. Az olyan kicserélődések, mint a 2(Na,K)(Ca2 plusz) könnyen előfordulhatnak a zeolitban, de nem a földpátban. Ez a csereforma, esetleg az ioncsere szélsőséges formája, a zeolitokra és hasonló ásványokra korlátozódik.
A zeolit vízmolekulái és a vázionok és a kicserélhető fémkationok közötti kapcsolat általában laza és gyenge. Ezek a vízmolekulák szabadabban mozoghatnak a pórusokban és szabadabban, mint a kationok. Hő hatására szabadon leválasztható és rögzíthető anélkül, hogy vázszerkezetét befolyásolná.
