天然沸石是具有明確結(jié)構(gòu)的三維、微孔、結(jié)晶固體，在其規(guī)則框架中包含鋁、硅和氧；陽(yáng)離子和水位于孔隙中。硅和鋁原子通過(guò)共享的氧原子相互四面體配位。在成分上，沸石類似于粘土礦物。更具體地說(shuō)，兩者都是鋁硅酸鹽。然而，它們的晶體結(jié)構(gòu)不同。

許多類型的粘土具有分層晶體結(jié)構(gòu)（類似于一副紙牌），并且會(huì)隨著水在層間吸收和去除而收縮和膨脹。相比之下，沸石具有剛性的3維晶體結(jié)構(gòu)（類似于蜂窩），由相互連接的隧道和籠子網(wǎng)絡(luò)組成。水可以自由進(jìn)出這些孔，但沸石框架保持剛性。這種結(jié)構(gòu)的另一個(gè)特殊方面是孔和通道的尺寸幾乎一致，使晶體可以充當(dāng)分子篩。

多孔沸石含有水分子和鉀離子和鈣離子，以及各種其他帶正電荷的離子，但只有那些分子大小合適的分子才能進(jìn)入孔隙，從而產(chǎn)生“篩分”特性。由于它們的規(guī)則和可重復(fù)的結(jié)構(gòu)，它們以可預(yù)測(cè)的方式運(yùn)行。

一、沸石的種類

沸石是在世界許多地方開(kāi)采的天然礦物。商業(yè)上使用的大多數(shù)沸石都是合成生產(chǎn)的。在開(kāi)發(fā)沸石的應(yīng)用時(shí)，重要的是要記住并非所有這些礦物都是相同的。沸石有近50種不同類型的沸石（斜發(fā)沸石、菱沸石、菱沸石、絲光沸石等），其物理和化學(xué)性質(zhì)各不相同。晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分是主要差異。顆粒密度、陽(yáng)離子選擇性、分子孔徑和強(qiáng)度只是根據(jù)所討論的沸石而不同的一些特性。重要的是要知道人們正在使用的沸石的具體類型，以確保它適合一個(gè)人的需要。

有許多天然和合成沸石，每一種都具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。市售的孔徑范圍從大約3?到大約8?。一些商業(yè)材料是：A、β、絲光沸石、Y、ZSM-5。

二、天然沸石和合成沸石的最大區(qū)別是：

合成材料是由消耗能量的化學(xué)品制造的，而天然材料是由天然礦體加工而成。合成沸石的二氧化硅與氧化鋁之比為1:1，斜發(fā)沸石(clino)沸石的比率為5:1。Clino天然沸石在弱酸性環(huán)境中不會(huì)分解，而合成沸石會(huì)。天然沸石結(jié)構(gòu)具有更耐酸的二氧化硅，可將其結(jié)構(gòu)固定在一起。clino天然沸石在農(nóng)業(yè)工業(yè)中被廣泛接受用作土壤改良劑和飼料添加劑。

1948年，RichardBarrer首次生產(chǎn)了一種沒(méi)有天然對(duì)應(yīng)物的合成沸石。大約在同一時(shí)間，米爾頓制造了第一批沒(méi)有天然對(duì)應(yīng)物的材料，如沸石A。新的天然沸石仍在被發(fā)現(xiàn)，世界各地的許多實(shí)驗(yàn)室正在發(fā)明新的合成沸石。