沸石的应用领域与作用

天然沸石是一种新型的优秀天然过滤介质，可用于过滤水，其具有优于沙子和碳过滤器的性能，提供更纯净的水和更高的吞吐量，而所需的维护更少。它比砂有很多优点，可以直接代替普通砂滤中的砂。沸石在工业上主要有三种用途：催化、气体分离和离子交换。

催化作用：沸石作为几种涉及有机分子的重要反应的催化剂非常有用。最重要的是裂化、异构化和烃类合成。沸石可以促进多种催化反应，包括酸碱和金属诱导反应。沸石也可以是酸催化剂，可以用作活性金属或试剂的载体。

沸石可以通过过渡态选择性或通过基于分子直径排除竞争反应物而成为形状选择性催化剂。它们也被用作氧化催化剂。反应可以在沸石的孔隙内发生，这允许更大程度的产品控制。主要的工业应用领域是：石油炼制、合成燃料生产和石化生产。合成沸石是石化炼油厂最重要的催化剂。

吸附： 沸石用于吸附多种材料。这包括在干燥、纯化和分离方面的应用。它们可以将水去除到非常低的分压，并且是非常有效的干燥剂，在水中的容量高达其重量的25%以上。它们可以从气流中去除挥发性有机化学物质，分离异构体和气体混合物。沸石广泛使用的特性是气体分离特性。沸石的多孔结构可用于“筛分”具有特定尺寸的分子并允许它们进入孔隙。可以通过改变孔周围阳离子的大小和数量来改变结构来微调这种性质。

离子交换：沸石孔内的水合阳离子与沸石骨架松散结合，并且在水介质中时可以很容易地与其他阳离子交换。它的应用可以在水软化设备中以及沸石在洗涤剂和肥皂中的使用中看到。沸石的最大用量是在洗涤剂配方中，它们已取代磷酸盐作为水软化剂。他们通过将沸石中的钠换成水中存在的钙和镁来做到这一点。甚至可以从受污染的水中去除放射性离子。