structure cristalline de la zéolithe

La structure cristalline de la zéolithe peut être divisée en trois composants : (1) charpente d'aluminosilicate, (2) pores et vides contenant des cations échangeables M dans la charpente, (3) molécules d'eau en phase latente, à savoir l'eau de zéolite.

La structure de la zéolithe est quelque peu différente de celle du quartz et du feldspath. La structure de charpente du quartz et du feldspath est relativement serrée, avec une gravité spécifique de 2,6 à 2,7, tandis que la structure de charpente de la zéolite est relativement clairsemée, avec une gravité spécifique de 2,0~2,2. La cavité après déshydratation peut atteindre 47 %, comme la chabazite, ou même 50 %, comme la zéolithe synthétique.

Dans la structure du feldspath, les cations métalliques sont confinés dans les interstices de la charpente cristalline composée d'ions O, et il est difficile pour ces cations métalliques de se déplacer librement à moins que le cristal ne soit détruit. L'échange de Na ou K par Ca doit se faire en même temps que le remplacement de Si et Al, c'est-à-dire un remplacement apparié, ce qui conduira inévitablement au changement du rapport Si/AI.

Dans la structure de type feldspath, les cations métalliques sont situés dans les espaces interconnectés relativement ouverts, avec une gravité spécifique de 2,14 ~ 2,45, et les cations peuvent s'échanger les uns avec les autres par les voies structurelles sans détruire la structure cristalline. La sodalite et l'hydronéphéline étaient autrefois considérées comme des minéraux zéolitiques.

Dans la structure de la zéolithe, les cations métalliques sont situés dans les pores ou cavités plus grands et interconnectés de la structure cristalline. Par conséquent, les cations peuvent s'échanger librement à travers les pores sans affecter la structure cristalline. Des échanges comme 2(Na,K)(Ca2 plus ) se produisent facilement dans la zéolite, mais pas dans le feldspath. Cette forme d'échange, éventuellement une forme extrême d'échange d'ions, est limitée aux zéolithes et minéraux similaires.

La connexion entre les molécules d'eau de la zéolite et les ions de charpente et les cations métalliques échangeables est généralement détendue et faible. Ces molécules d'eau peuvent entrer et sortir des pores plus librement que les cations. Sous l'influence de la chaleur, il peut être librement détaché et attaché sans affecter sa structure squelettique.