[科普中國]-片沸石

片沸石（Heulandite）是一種硅酸鹽類礦物，也是沸石族礦物中的一種，常產(chǎn)于火山巖的氣孔中。

簡介片沸石是沸石的一種，它與其他沸石一起產(chǎn)在花崗巖、偉晶巖和玄武巖的空洞里。片沸石可無色透明，可呈白到紅、灰、棕等色調(diào)。1

物理性質(zhì)

片沸石的化學成分為Ca[Al2Si7O18]·6H2O，單斜晶系，a=17.73?，b=17.82?，c=7.43?，β=116°20′。對稱型m，晶體多為板狀或柱狀晶體，具有假斜方的對稱。白色或無色，也有黃色、 紅色者，晶面玻璃光澤，解理面珍珠光澤，解理平行 {010}完全，有時作短柱狀或鱗片狀，沒有雙晶。硬度3.5～4，相對密度2.1～2.2。產(chǎn)于火山巖的氣孔中。1

片沸石加熱熔化膨脹可變?yōu)轵问男螤顥l痕白色；透明到半透明；玻璃光澤，斷口呈不平坦狀；具脆性；特征處為具有特殊晶形，特定方向有珍珠光澤的解理面，易溶于鹽酸中，加熱可釋放出水份，再加溫至熔化之后可發(fā)泡變成白色玻璃狀。1

產(chǎn)狀與分布片沸石主要形成于低溫的環(huán)境，屬于成巖作用為主，在臺灣的產(chǎn)地包括臺東嘉武、關山一帶的玻璃質(zhì)玄武巖內(nèi)，屬于次生礦物，與其他沸石類礦物共生。另外亦有低溫熱液換質(zhì)作用成因，形成于火成巖或沉積巖中。1

用途具有良好的離子交換特性。也有其他沸石類礦物共有的工業(yè)應用：

（1）片沸石作為離子交換材料：通過沸石提供的2Na+來交換Ca2+，使得原來含Ca較高的硬水軟化，也可以淡化海水或從海水中提取K，可用于廢水處理，除去廢水中的放射性元素、重金屬離子和氨態(tài)氮（NH3-N）及磷酸根等有害離子。據(jù)研究，通過熔化沸石可將Cs、Sr長久固定在沸石晶格里，以防止污染擴散，甚至可以回收使用。1

（2）片沸石作為分子篩：當加熱時，籠和通道中的水分子逐漸逸出，并不破壞晶體結(jié)構(gòu)，在適當條件下還可以重新吸收水分，這種形式的水叫做沸石水。利用沸石的分子篩性可分離混合氣體、液體，清除廢氣，處理天然氣等，還可以用于土壤的改良，即將營養(yǎng)料吸附于沸石晶格中不易于流失而只被作物緩慢吸收。1

此外，也可以用于水泥、建材工業(yè)上，制成堅固輕巧的制品。還可以用離子交換法對沸石進行改型，使之改型成為Ca型、K型、Na型等，以適用于不同的工業(yè)應用。1

區(qū)分片沸石和斜發(fā)沸石被認為是等結(jié)構(gòu)的兩種礦物，它們之間的區(qū)別，一般認為如果按Si/Al來說 , 即片沸石的Si/Al為2.70一3.35，斜發(fā)沸石的Si/Al為4.25一5.25。但 也有人認為片沸石與斜發(fā)沸石之間的區(qū)別主要在于片沸石中的Ca原子多于K+Na原子，而在斜發(fā)沸石中恰好相反。但在實際應用中往往是根據(jù)礦物的熱學性質(zhì)來區(qū)別片沸石和斜發(fā)沸石，如果礦物加熱過程中出現(xiàn)相變，則該礦物被認為是片沸石，反之，如果加熱過程中不出現(xiàn)相變，則認為是斜發(fā)沸石。但是，片沸石和斜發(fā)沸石的熱穩(wěn)定性不僅與Si/Al有關，同時也與堿土金屬和堿金屬的相對數(shù)量有關，此外，就堿金屬而言，K的多少對于斜發(fā)沸石和片沸石的熱穩(wěn)定性也具有很大的影響。由此可見熱穩(wěn)定性是多種因素的綜合結(jié)果，區(qū)別斜發(fā)沸石和片沸石也不能單從Si/Al或者堿和堿上金屬的多少進行截然劃分。2

片沸石和斜發(fā)沸石一樣都是屬于板狀的沸石類礦物，但片沸石的Si/Al比值小于4，而斜發(fā)沸石的Si/Al比值高于4，因此斜發(fā)沸石通常形成于矽含量偏高的母巖，例如酸性火成巖區(qū)或者含有矽質(zhì)來源的海洋沉積物中，而片沸石通常形成于中性火成巖中。兩者都具相當好的離子交換特性，尤其是鈉和鉀離子的交換。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學