沸石發明者

Ⅰ 用途及工業要求

沸石具有獨特的晶體結構、物化性能，因而具有優良的吸附及選擇性吸附、離子交換、催化、耐酸耐熱等性能，使天然沸石、人工合成沸石在工業、農業、國防尖端科技等領域都得到了廣泛的應用。

(一)建築材料工業中的應用

在世界范圍內，天然沸石主要用於建築材料方面。

1.做水泥的活性摻和料

沸石的高活性，被大量用做水泥活性摻和料。

用水泥熟料60%、沸石岩35%、石膏5%配成的水泥，28天的抗壓強度達392kg/cm²;沸石岩、石灰、石膏按一定的比例配合，還可製成300號的無熟料水泥;沸石岩作為水泥的摻和料可以改善水泥的性能，提高標號，降低成本。沸石岩摻和量為10%～15%的水泥，抗壓強度高於純熟料水泥，摻和量為30%～40%，水泥的抗壓強度與純熟料水泥基本一致。

2.燒制人工輕骨料

沸石岩在1200～1400℃的溫度下焙燒膨脹，可燒製成優良的人工輕骨料(膨脹沸石陶粒)，用這種輕骨配製的混凝土與礫石、砂石等製成的混凝土相比，抗壓強度高、容重低。例:膨脹沸石岩熟料440kg、頁岩陶粒480kg、400號水泥422kg、水176kg製成的混凝土，28天抗壓強度為358kg/cm²，濕容重為1522kg/m³;碎石1297kg、普通砂505kg、490號水泥422kg、水176kg製成的混凝土，28天抗壓強度為312kg/cm²，濕容重2540kg/m³。

3.燒制輕質磚和輕質陶瓷製品

天然沸石在1100℃時具有發泡性，用85%～75%的沸石、5%～20%的其他粘土混合成型後，燒製成的高強磚，其比重小，為0.57～0.86，吸水率為0.6%～0.7%，孔隙度37.8%～24.3%，抗壓強度為2110～2620kg/cm²，是高層建築的理想材料。

採用50%～95%的粘土、50%～5%的沸石燒製成陶瓷製品時，可使製品的重量比純粘土製品重量輕30%，耐抗壓強度即有所提高，耐火性能及不透水性也好。

4.沸石岩作建築石料

沸石凝灰岩具有孔隙度高、比重小、質地均勻、易采、切、割的特點，用其建築的房子，結構牢固，不易崩解，而保溫隔熱性能良好，冬暖夏涼。

(二)農牧業中的應用

20世紀80年代以來，天然沸石在農業方面的利用受到許多國家的注意，國外幾個主要沸石產國均將沸石廣泛用於農業。日本是首先將沸石用於農業的國家，在這方面的應用已處於世界領先水平。美國年產幾萬噸的天然沸石主要用於畜牧業，所以沸石在農業上的利用是大有作為的。

1.土壤改良劑

一般的土壤，鹽基交換量為5～10mmol/100g±，吸附性和保肥性較差，而含50%絲光沸石和斜發沸石的沸石岩，其交換量可達100mmol/100g±，把沸石粉施於土壤中，可提高土壤的鹽基交換容量，從而增強土壤的肥力。同時沸石中的K⁺，Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺等陽離子是農作物生長時必需的元素。沸石多孔性結構和強的吸附能力，能使肥料和水免於流失，沸石可吸收空氣中的NH₃，N₂，因此施沸石於土壤中能保肥保水，使農作物增產，沸石能吸附土壤中的病原菌和其他代謝產物，使病原菌的活動受到抑制，從而起到防止病蟲害的作用。

2.畜牧業中的應用

在家禽的飼料中添加一定量的沸石(一般為5%～7%)，能促進其生長，在產蛋雞飼料中添加5%的沸石粉，能明顯提高其產蛋率。

日本在豬飼料中加5%的天然沸石粉，試驗豬體重增加16%，豬飼料中加15%的天然斜發沸石，可以治瘉嚴重的豬腹瀉病。

在奶牛飼料中，添加5%的沸石粉，可提高其產奶率，在家禽家畜飼料中撒入一定量的沸石粉，能吸附禽畜糞便產生的NH₃，減輕臭味，防止疾病。當養魚場的放養密度過大時，殘余魚食和魚的排瀉物會使水中的NH⁺₄濃度迅速增加，而水體中NH⁺₄含量大，魚會停止生長甚至死亡。在養魚場撒入鈉型沸石會吸附掉水中的NH⁺₄，有利於魚類的生長。用天然沸石作富氧劑，有利於鮮魚的運輸。

(三)在石油化工中的應用

1.做催化劑和催化劑載體

沸石做催化劑和催化劑載體，常按以下三種方式應用:①將天然沸石改型成氫型沸石，脫陽離子沸石或RE³⁺沸石，以利於羰離子型反應，加快其反應速度;②用天然沸石做載體，載上具有催化性能的金屬，可提高其催化效應;③將天然沸石、合成沸石、活性氧化鋁等混合使用，可使某種催化性質產生增效作用。

2.氣、液的凈化、分離、儲存劑

(1)氫氣的提純

工業上用天然氣分解法、石油裂解法、水電解法等制酸的氫氣，其純度往往不高，常存有O₂，N₂，CO，CO₂，H₂O蒸氣等雜質，不能滿足某些方面的需要，用低溫液化方法可以除去這些雜質，但設備復雜，成本高，若用沸石吸附法，設備簡單，操作容易，吸附效果好，吸附速度快，吸附劑還可以再生使用，用1～3NNaCl，HCl處理過的天然絲光沸石1.8kg可以制純190L的氫氣，純度可達99.99%以上。

(2)氮、氧的富集與分離

用低溫液化分溜法可製取高純度O₂，N₂;但成本較高。工業上常大量使用的是低純度的N₂和O₂，可用沸石(天然絲光沸石)做吸附劑量，用吸附、分離方法富集一定純度的氧氣和氮氣。這種方法具有設備簡單，吸附速度快，吸附量大等優點。在標准狀況下，天然絲光沸石對O₂的吸附量為21.8mL/g沸石，對N₂的吸附量為8.6mL/g，氧氣純度可達70%～90%，氧氣回收率達55%～59%。

(3)其他氣體的凈化

天然氣的凈化:用菱沸石、毛沸石做分子篩可以將天然氣中的H₂S，CO₂，SO₂等氣體吸附除掉，還可吸附除去其他碳氫化合物中的HCl、NH₄等氣體。

(4)氣、液的儲存運輸

對易發生反應的氣體或液體，以沸石為載體，吸附在沸石中，以便於儲存和運輸。如天然氣的運輸則可用沸石作吸附材料。

菱沸石具有吸附氧化氘較高的性能，可用來富集重水。

3.其他方面的用途

從海水中提取鉀:鉀肥是農作物生長不可缺少的三大肥料之一，而我國目前的鉀肥還很缺乏。用NaCl溶液在100℃下處理斜發沸石，使其變成Na型沸石後從海水中提取鉀，K⁺的交換量為54.1mg/g沸石。斜發沸石可交換Ca²⁺，Mg²⁺等離子，因此可用沸石軟化硬水和淡化海水，試驗表明，18g沸石可以使80～90mL的海水淡化變成無菌的飲用水。

(四)在環境保護方面的應用

沸石具有優越的吸附和離子交換性能，對於消除工業廢氣廢水的污染有較好的效果。因此，天然沸石在環境保護方面是一種經濟而有效的凈化劑。

1.廢氣處理

吸附消除SO₂。SO₂是許多化工廠排放的有害氣體，可以用X型分子篩、合成絲光沸石、活性炭作吸附劑對其進行消除。X型分子篩吸附容量大，一般為200～30mL/g沸石，但耐酸性較差。當SO₂與水共存時，形成亞硫酸和硫酸，使X型分子篩遭到破壞;合成絲光沸石耐酸性較好，但吸附容量小;活性炭能吸附除去SO₂，但不能再生使用，而且成本高;天然絲光沸石、斜發沸石具有耐酸、耐高溫等特點，適用於酸性環境，可以大量吸附SO₂，還可以解吸再生。因此，天然絲光沸石、斜發沸石是高效能的吸附劑。天然沸石還可用於合成氨的廢氣中吸收氨，從硫酸廢氣中吸附H₂S，從其他工業廢氣中吸附CO、NH₃等。

2.廢水處理

沸石中的可交換性陽離子是K⁺，Na⁺，Ca²⁺，相對其他重金屬離子和放射性元素來說，是無害的。斜發沸石和絲光沸石對廢水中的¹³⁷Cs和⁹⁰Sr有極好的交換除去能力。當含¹³⁷Cs的廢水低速流過沸石時，99%的¹³⁷Cs可以被吸附掉，廢水中的重金屬，尤其是Pb，Hg，Cd對人體危害極大，用鹼處理過的絲光沸石和斜發沸石，對這些金屬離子的吸附效果極佳，用0.05NHCl還可以濃縮回收被沸石吸附的重金屬離子，用NaOH溶液可使沸石再生。

廢水中如果含有較多的磷酸根離子，會使藻類大量繁殖，造成水質污濁和魚類死亡，可用強鹼法將銨以氨氣的形式除掉，把磷酸根離子變成不溶性塵沉澱除去。還可以用離子交換樹脂法除去磷酸根離子，但這些方法工藝復雜，處理費用高，如果用0.1%～0.2%的Ca(OH)₂在80℃下處理後的天然沸石作陽離子交換劑，在弱酸性或弱鹼性的廢水中，這種處理過的沸石能將銨離子和磷酸根離子濃度降低到3×10^－6以下，用過的這種交換劑，只需用0.12%～0.2%的Ca(OH)₂溶液接觸半個小時，就可再生使用。

沸石具有很高的選擇性陽離子交換能力，故適用於核廢料處理及冶金廢物處理。當放射性廢物穿過裝滿沸石的濾柱時，沸石可以選擇性吸附¹³⁴Cs、¹³⁷Cs和⁹⁰Sr。我囯用斜發沸石和菱沸石處理放射性廢物的研究及應用已有30多年的歷史。在黑色和有色金屬加工、冶煉和精煉生產中，使用沸石處理污染物具有很大的潛力。

(五)在能源、空間技術、原子能工業中的應用

1.劣質煤的利用

自然界賦存著很多規模巨大的劣質煤礦資源，有的煤礦埋藏於地下深處，如美國就有25%以上的煤埋於地下深處。對於這劣質煤和埋藏於地下深處的煤炭資源，由於開采費用高，深處的煤常規方法不能開采，通過沸石的富氧作用，取得廉價的氧，把富氧的空氣泵入地下煤層，加速燃燒，使煤氣化，然後取出煤化氣再加以利用，為劣質煤和埋藏於深處的煤的利用開辟了新的途徑。

2.空間技術中的應用

在宇宙飛船和潛艇中，為了維持人生存的環境，需要除去工作人員呼出的CO₂，過去用LiOH作CO₂吸附劑，但LiOH不能再生使用，需定期更換，用沸石作吸附劑，則能克服上述缺點。

3.原子能方面的應用

沸石的耐輻射性能好，可以儲存各種放射性的金屬離子、放射性氣體和揮發性氣體物質，故沸石可用作原子反應堆中裂變反應物的儲存器。

(六)輕工業中的應用

造紙工業中常使用高嶺土和滑石作為紙張的填料，試驗證實，用沸石作紙張的填料，能提高紙張的質量，使其具有白度高、吸附性強、耐火性能好(在燭火上11～12秒鍾不燃)等優點;沸石還可以用於合成橡膠、塑料、塗料的填料，其具有耐酸、耐腐蝕、耐熱等優點。

利用天然沸石優良的吸附和離子交換性能，使天然沸石與脂肪酸結合，可製成新型洗衣皂，經浙江麗水化工廠試制，產品性能良好，用它能節約脂肪酸，減少滑脂用量，降低原料成本。用改性的天然沸石代替部分三聚磷酸鈉(STPP———洗衣粉的助洗劑，具有使硬水軟化的功能)製造新型洗衣粉，不但可以減少三聚磷酸鈉對水質的污染，還可降低原料成本，經有關化工廠試制核算，成本可降低35%～70%。沸石優良的吸附性能，還可用於食用油脂的精製，它能大量除去食用油脂中各種色素、毒素以及臭味。

(七)在其他方面的應用

1.脫水、深度乾燥劑

在化工廠，天然沸石被用於產品的脫水、深度乾燥劑。產品經乾燥後的含水量是可降低10×10^－6以下，用常規方法是難以達到的，價格遠遠低於常用的合成沸石和硅膠，且使用壽命長。某化工廠將天然沸石吸附劑用於氟利昂製冷劑的脫水，其效果顯著，這種天然沸石吸附劑對氟利昂F－12液相脫水具有更高的吸附深度和吸附容量，使工業氟製冷劑F－12水分含量可降至10×10^－6以下，可以滿足電冰箱、塑料發泡劑等行業的要求，以F－12二氟二氯甲烷為製冷劑時，水分允許含量為6×10^－6，用沸石分子篩可脫除至2×10^－6以下。

2.沸石在太陽能方面的應用

近幾年來美國利用斜發沸石從太陽輻射中吸收和釋放熱能，既用於空調，又用於水加熱，取得成功後，一些國家認為這是天然沸石的一個具有遠景意義的利用領域。加拿大發明了一種儲存太陽能的新辦法，這種辦法是利用沸石容易吸收熱量，採用一種裝滿沸石的容器，在與濕潤空氣接觸時又可以放出熱量的原理，用來為房間供熱。

天然沸石的應用非常廣泛，是開發潛力巨大的礦物資源。

Ⅱ 合成沸石分子篩的方法有哪些

沸石分子篩材料在石油精細化工及環境治理等方面發揮著巨大的作用。通常，絕大多數沸石分子篩都是需要在有機模板參與的條件下合成，然而使用的大部分模板劑都是有毒的，這對沸石的實際生產應用有著強烈的影響。綠色合成路線是指使用較為綠色的原料來合成目標產品，並且在合成過程中減少甚至消除對環境的負面影響、減少廢物的排放和提高效率。

對於合成沸石分子篩，溫度是一個很重要的因素。溫度變化會影響水在反應釜中的壓力的變化、硅鋁酸鹽的聚合狀態和聚合反應、凝膠的生成和溶解與轉變、分子篩的成核與生長以及介穩相間的轉晶。相同的體系在不同的溫度下可能會得到完全不一樣的物相，溫度越高得到的沸石的尺寸和孔體積越小，晶體骨架密度相應增大。一般而言在150C以下，初級結構往往是四元環或六元環，而當溫度高於150C，則往往是五元環的初級結構單元。由此可見，在高溫水熱條件下，無機物（主要是硅鋁酸鹽物種）的造孔規律和晶化溫度與水蒸汽壓之間存在著密切的聯系。

為克服常規水熱法合成沸石分子篩過程中由於溶劑水的引入造成的含鹼廢水排放，合成體系壓力過高、單釜產率過低等問題，人們開發出了無溶劑法綠色沸石分子篩合成路線。過對晶化過程中晶化產物的表徵結果發現，無溶劑法合成沸石分子篩經歷如下過程：晶化初期，固相原料在無定形二氧化硅中逐漸發生擴散，並伴隨著硅物種的聚合；隨著晶化時間的延長，無定形的二氧化硅逐漸向晶體轉換。總的來說，固相合成反應過程經歷了初始原料混合和擴散，硅羥基的不斷縮合等過程，最終使得反應原料在固相狀態下轉換為silicalite-1沸石分子篩。

Ⅲ 蒸餾時加入沸石的作用是什麼如果蒸餾前忘記加沸石怎麼辦

蒸餾時加入沸石的作用是防止暴沸，如果蒸餾前忘記加沸石，不能立即將沸石加至將近沸，應該冷卻後加入。

蒸餾可將易揮發和不易揮發的物質分離開來，也可將沸點不同的液體混合物分離開來。但液體混合物各組分的沸點必須相差很大（至少30℃以上）才能得到較好的分離效果。

歷史

在古希臘時代，亞里士多德曾經寫到：「通過蒸餾，先使水變成蒸汽繼而使之變成液體狀，可使海水變成可飲用水」，這說明當時人們發現了蒸餾的原理。

古埃及人曾用蒸餾術製造香料。在中世紀早期，阿拉伯人發明了酒的蒸餾。在十世紀， 一位名叫Avicenna的哲學家曾對蒸餾器進行過詳細的描述。

Ⅳ 怎麼用沸石做污水處理

本發明涉及一種沸石污水處理方法，其特徵在於，所述污水處理步驟如下;按照質量份數，1)先將大豆蛋白14份、漂白粉10份、活性炭22份放入廢水中進行吸附預處理，預處理時間為30-45分鍾;2)預處理後將石粉13份放入廢水中，邊攪拌邊加熱45分鍾;3)最後加入沸石36份，繼續攪拌，冷卻至常溫，完成污水凈化過程。
權利要求書
1.一種沸石污水處理方法，其特徵在於，所述污水處理步驟如下;按照質量份數，1)先將大豆蛋白14份、漂白粉10份、活性炭22份放入廢水中進行吸附預處理，預處理時間為30-45分鍾;2)預處理後將石粉13份放入廢水中，邊攪拌邊加熱45分鍾;3)最後加入沸石36份，繼續攪拌，冷卻至常溫，完成污水凈化過程。
說明書
一種沸石污水處理方法
技術領域
本發明涉及一種處理方法，具體涉及一種沸石污水處理方法，屬於廢水凈化技術領域。
背景技術
污水處理工藝就是對城市生活污水和工業廢水的各種經濟、合理、科學、行之有效的工藝方法。污水處理，為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求，並對其進行凈化的過程。污水凈化被廣泛應用於建築、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活，工業污水如果不及時處理，不僅影響環境也對百姓的身心健康帶來危害，但是現有技術中工業污水的凈化成本較高，並且容易產生二次污染，因此，迫切需要一種新的方案解決該技術問題。
發明內容
為了解決上述存在的問題，本發明公開了一種沸石污水處理方法，該方法可以在短時間內處理相關廢水，工作效率高，並且處理後的廢水能夠達到環保部門的相關排放標准，成本較低。
為了實現上述目的，本發明的技術方案如下，一種沸石污水處理方法，其特徵在於，所述污水處理步驟如下;按照質量份數，1)先將大豆蛋白14份、漂白粉10份、活性炭22份放入廢水中進行吸附預處理，預處理時間為30-45分鍾;2)預處理後將石粉13份放入廢水中，邊攪拌邊加熱45分鍾;3)最後加入沸石36份，繼續攪拌，冷卻至常溫，完成污水凈化過程。相對於現有技術，本發明的優點如下：1)整個技術方案簡單，成本較低;降低企業成本：2)該沸石污水處理方法效率高，效果好，經過處理後的廢水達到環保局規定的排放標准;3)該處理劑所述成分相對安全，對操作人員無副作用;4)該處理方法比較簡單，操作安全，減少二次污染，便於大規模的推廣應用。
具體實施方式
為了加深對本發明的認識和理解，下面結合具體實施方式，進一步闡明本發明。
實施例1：
一種沸石污水處理方法，所述污水處理步驟如下;按照質量份數，1)先將大豆蛋白14份、漂白粉10份、活性炭22份放入廢水中進行吸附預處理，預處理時間為30-45分鍾;2)預處理後將石粉13份放入廢水中，邊攪拌邊加熱45分鍾;3)最後加入沸石36份，繼續攪拌，冷卻至常溫，完成污水凈化過程需要說明的是上述實施例僅僅是本發明的較佳實施例，並沒有用來限定本發明的保護范圍，本發明的保護范圍以權利要求書為准。

Ⅳ 高滋的科學成就

20世紀70年代初，中國開始建設首批大型石油化工廠，在石油部和上海市的組織下，高滋參加了上海金山石油化工廠的部分籌建工作。在調研中她發現國內許多化工廠所用催化劑多依賴進口，深深地認識到石化裝置催化劑國產化的重要意義和迫切性。回校後，高滋於1973年負責籌建了催化專業，並承擔了石油部重點項目國產絲光沸石和甲苯歧化催化劑的研製工作。
經過六年多的奮戰，高滋等用廉價的國產原料和簡單可行的工藝，首先研製成功了以人工合成絲光沸石為主要活性組分的DF 甲苯歧化催化劑。在小試和中試階段進行的1000小時甲苯歧化反應試驗中，該催化劑的活性、選擇性和穩定性均達到甚至超過了從日本引進的T-81催化劑的水平。1978年，在湖南長嶺煉油廠工業生產裝置上放大生產DF催化劑9噸，試車一次成功，產品合格率100%。放大生產的DF催化劑在該廠自行設計並製造的國內第一套3萬噸/年甲苯歧化生產裝置中連續運轉1012小時，操作穩定，各項指標達到了引進裝置開車水平。1979年DF甲苯歧化催化劑通過了上海市科委的技術鑒定，該成果獲1980年上海市重大科技成果一等獎和1981年國家發明四等獎。在研製甲苯歧化催化劑的過程中，高滋領導的催化實驗室還建立並推廣了多種沸石催化劑測試技術，如紅外光譜測定八面沸石和絲光沸石骨架硅鋁比、XRD測定沸石結晶度和晶胞參數、非水溶劑法測定沸石催化劑的積碳量、NH3-TPD法測沸石表面酸性等，在催化劑的研製和生產水平的提高等方面起了積極作用。
90年代初，高滋參加了唐有祺教授領導的「功能體系分子工程學」國家攀登計劃，即根據特定功能，利用已掌握的材料的合成、結構和性能之間的關系進行分子設計和合成的方法。比如，沸石上的吸附和催化過程都是在沸石內部孔道中進行的，為了提高沸石在這些過程中的擇形選擇分子識別能力，高滋曾利用化學氣相沉積（CVD）技術來精細調變沸石孔徑。CVD法效果顯著，但操作和裝置復雜，難以在工業上大規模推廣。日本專利曾提到用硅酯溶液可以調變NaY沸石孔徑，但缺乏詳細數據。高滋摸索了不同沉積劑在不同沸石上的化學液相沉積（CLD），並從沸石與沉積劑反應機理出發，發明了用價格低廉和沉積效果好的鹵化物代替硅酯進行化學液相沉積的新方法。由於鹵化物的沉積反應活性比硅酯高，用鹵化物化學液相沉積處理的HZSM-5沸石對各種二取代苯對間異構體混合物具有優異的擇形選擇分離性能，孔徑調變精度已達到小於0.05納米，沉積劑用量可減少一半。該成果已獲國家發明專利，並榮獲1997年上海市優秀發明成果一等獎。

Ⅵ 沸石 hammett 怎麼測酸強度

L.P.哈米特（L.P.Hammett）發明的。

Hammett指示劑法：

大多數金屬氧化物以及由它們組成的復合氧化物，都具有酸性或者鹼性，有時甚至同時具有這兩種性質。按照酸鹼的定義固體酸可以分成兩類。一類是能給出質子的物質叫Brouml;nsted酸，簡稱為B酸；另一類是能接受電子對的物質叫Lewis酸，簡稱為L酸。在固體催化劑的表面上，酸中心的分布是不均勻的，這是由於其表面上能量分布的不均勻性造成的。催化劑表面酸分布是指其表面酸濃度隨酸強度變化的情況。以每克催化劑樣品上酸量來表示酸濃度（即酸中心的數目）。在不同酸強度下酸的總量稱為總酸量。固體表面酸性質就包括以上所述的酸類型、酸強度和酸量。
固體酸的類型可以通過吡啶吸附的紅外光譜來測定。酸強度和酸濃度可以通過Hammett指示劑法來測定，但該方法所測定的是B酸和L酸的總結果。
以B代表鹼性的Hammett指示劑，當它吸附在催化劑的表面上時，與表面上的H+發生相互作用生成相應的共軛酸BH+：
B + H+ ==== BH+
將固體酸粉末樣品懸浮於非水惰性液體中，藉助於指示劑用鹼進行滴定。滴定所用的鹼必須是比指示劑更強的鹼，通常採用 值約為+10的正丁胺。加入的鹼首先吸附在最強的酸性位上，並且最終從固體上取代指示劑分子。本實驗用標准正丁胺－環己烷溶液滴定固體酸，從而求出酸量。當某指示劑（ ）吸附在固體酸上變成酸型色時，使指示劑恢復到鹼型色所需的正丁胺的滴定度，即為固體酸表面上酸中心數目的度量。用這種方法測定的酸量，實際上是具有酸強度 的那些酸中心的量。若以不同 值的指示劑，用標准正丁胺－環己烷溶液滴定，就可以得到不同酸強度范圍下的酸量，就將得到各H0下的酸量即酸分布

Ⅶ 沸石分子篩是什麼

1、什麼是沸石分子篩

沸石分子篩具有晶體的結構和特徵，表面為固體骨架，內部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之間有孔道相互連接，分子由孔道經過。由於孔穴的結晶性質，分子篩的孔徑分布非常均一。分子篩依據其晶體內部孔穴的大小對分子進行選擇性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質的分子，因而被形象地稱為"分子篩"。

分子篩吸附或排斥的功能受分子的電性影響。合成沸石具有根據分子的大小和極性而進行選擇性吸附的特殊功能，因而可以對氣體或液體進行乾燥或純化，這也是分子篩可以進行分離的基礎。合成沸石可以滿足工業界對吸附和選擇特性產品的廣泛需求，在工業分離中也大量應用到合成沸石分子篩。UOP分子篩的優越性

自從四十年代末UCC的科學家們發明了第一代合成分子篩以來，UOP的分子篩技術日新月異。今天，UOP的分子篩以高效、低耗和可靠著稱於世。

藉助UOP分子篩的高吸附容量，用戶可能降低分子篩的裝填量，延長吸附周期，更重要的是，藉助此優越性，用戶可以顯著降低其投資和操作費用，降低能耗。這在能源日趨緊張的今天格外引人注目。

高度的可靠性使用戶不再為意外停車而困擾，這是UOP分子篩帶給他們信心。

傳統的分子篩可用做乾燥劑、吸附劑以及離子交換劑，UOP還為非傳統應用領域提供高硅沸石系列分子篩, 包括去除影響食物及飲料的口味或造成異味的有機體的分子篩。

2.兩種常用沸石分子篩結構圖

沸石分子篩的吸附作用有兩個特點：

（1）表面上的路易斯中心極性很強；

（2）沸石中的籠或通道的尺寸很小，使得其中的引力場很強。因此，其對吸附質分子的吸附能力遠超過其他類型的吸附劑。即使吸附質的分壓（或濃度）很低，吸附量仍很可觀。沸石分子篩的吸附分離效果不僅與吸附質分子的尺寸和形狀有關，而且還與其極性有關，因此，沸石分子篩也可用於尺寸相近的物質的分子。

B型沸石分子篩

A型分子篩

類似於NaCl的立方晶系結構。若將NaCl晶格中的Na+和Cl-全部換成β籠，並將相鄰的β籠用γ籠聯結起來就得到A-型分子篩的晶體結構。8個β籠聯結後形成一個方鈉石結構，如用γ籠做橋聯結，就得到A-型分子篩結構。中心有一個大的α的籠。α籠之間通道有一個八元環窗口，其直徑為4Å，故稱4A分子篩。

若4A分子篩上70%的鈉離子為Ca2+交換，八元環可增至5Å，對應的沸石稱5A分子篩。反之，若70%的Na+為K+交換，八元環孔徑縮小到3Å，對應的沸石稱3A分子篩。

X-型和Y-型分子篩類似金剛石的密堆六方晶系結構。若以β籠為結構單元，取代金剛石的碳原子結點，且用六方柱籠將相鄰的兩個β籠聯結，即用4個六方柱籠將5個β籠聯結一起，其中一個β籠居中心，其餘4個β籠位於正四面體頂點，就形成了八面體沸石型的晶體結構。

用這種結構繼續連結下去，就得到X-型和Y型分子篩結構。在這種結構中，由β籠和六方柱籠形成的大籠為八面沸石籠，它們相通的窗孔為十二元環，其平均有效孔徑為0.74nm，這就是X-型和Y-型分子篩的孔徑。這兩種型號彼此間的差異主要是Si/Al比不同，X-型為1~1.5；Y型為1.5~3.0。

絲光沸石型分子篩

這種沸石的結構，沒有籠而是層狀結構。結構中含有大量的五元環，且成對地聯系在一起，每對五元環通過氧橋再與另一對聯結。聯結處形成四元環。這種結構單元進一步聯結形成層狀結構。層中有八元環和十二元環，後者呈橢圓形，平均直徑0.74nm，是絲光沸石的主孔道。這種孔道是一維的，即直通道。

高硅沸石ZSM（ZeoliteSoconyMobil）型分子篩

這種沸石有一個系列，廣泛應用的為ZSM-5，與之結構相同的有ZSM-8和ZSM-11；另一組為ZSM-21、ZSM-35和ZSM-38等。ZSM-5常稱為高硅型沸石，其Si/Al比可高達50以上，ZSM-8可高達100，這組分子篩還顯出憎水的特性。它們的結構單元與絲光沸石相似，由成對的五元環組成，無籠狀空腔，只有通道。ZSM-5有兩組交叉的通道，一種為直通的，另一種為之字型相互垂直，都由十元環形成。通道呈橢圓形，其窗口直徑為（0.55-0.60）nm。屬於高硅族的沸石還有全硅型的Silicalite-1，結構與ZSM-5一樣，Silicalite-2與ZSM-11一樣。

3.沸石分子篩的作用機理

分子篩具有明確的孔腔分布，極高的內表面積（600m2/s）良好的熱穩定性（1000℃），可調變的酸位中心。分子篩酸性主要來源於骨架上和孔隙中的三配位的鋁原子和鋁離子(AlO)+。經離子交換得到的分子篩HY上的OH基顯酸位中心，骨架外的鋁離子會強化酸位，形成L酸位中心。像Ca2+、Mg2+、La3+等多價陽離子經交換後可以顯示酸位中心。Cu2+、Ag+等過渡金屬離子還原也能形成酸位中心。一般來說Al/Si比越高，OH基的比活性越高。分子篩酸性的調變可通過稀鹽酸直接交換將質子引入。由於這種辦法常導致分子篩骨架脫鋁。所以NaY要變成NH4Y，然後再變為HY。

因為分子篩結構中有均勻的小內孔，當反應物和產物的分子線度與晶內的孔徑相接近時，催化反應的選擇性常取決於分子與孔徑的相應大小。這種選擇性稱之為擇形催化。導致擇形選擇性的機理有兩種，一種是由孔腔中參與反應的分子的擴散系數差別引起的，稱為質量傳遞選擇性；另一種是由催化反應過渡態空間限制引起的，稱為過渡態選擇性。

4.沸石分子篩的應用

沸石分子篩具有復雜多變的結構和獨特的孔道體系，是一種性能優良的催化劑。ZSM-5與Y型沸石分子篩共同作用應用於FCC反應，以獲得較高產率的汽油、丙烯和丁烯。MCM-22沸石分子篩在烷基化反應上具有顯著的優勢，例如MCM-22作為液相烷基化催化劑催化苯和乙烯反應制備乙苯，不僅提高了乙苯選擇性，並且MCM-22本身的穩定性高，用量少，可以在反應器中進行原位再生，而其它種類催化劑則必須從反應器中取出另行再生。在短鏈烷基取代芳烴的合成反應上，MCM-56有更好的活性，並且不容易失活。ZSM-22在許多工藝中用作催化劑，但主要是用於丁烯骨架異構和正庚烷異構化兩個方面。

近年來，沸石分子篩由於具有獨特的結構及性能，已經在吸附分離、催化等領域取得了廣泛的應用。但其至今仍具有很大的研究意義，很多學者仍致力於沸石分子篩的研究中。總之，沸石分子篩已經並且繼續改變著化工行業及人類的生活。

Ⅷ 蒸餾過程中發現沒有加沸石，此時已經到達沸點，能馬上補加沸石嗎為什麼

蒸餾前加入沸石的作用是引入氣化中心，防止液體過熱暴沸，使沸騰保持平穩，如果蒸餾前忘記加沸石，決不能立即將沸石加至將近沸騰的液體中。

因為這樣往往會引起劇烈的暴沸泛液，也容易發生著火等事故，應該待液體冷卻至其沸點以下。再加入沸石為妥，當重新進行蒸餾時，用過的沸石因排出部分氣體，冷卻後孔隙吸附了液體，因而可能失效，不能憨撣封趕莩非鳳石脯將繼續使用，應加入新的沸石。

加入助沸物是用來引入氣化中心，保證沸騰平穩，在液體接近沸騰時加入沸石，則液體會突然釋放出大量蒸氣而將大量液體從蒸餾瓶口噴出造成危險。

如果需要加入，則必須先移去熱源，待加熱液體冷至沸點以下後方可加快入。

(8)沸石發明者擴展閱讀：

200多年前，法國發明家採用蒸餾豎塔，生產出了95%含量乙醇，獲得了蒸餾界的公認記錄，30多年後，英國發明家在蒸餾豎塔基礎上，發明了精餾塔，生產出了99--99.9%乙醇，第一次產生了「酒精」一詞，含義是酒的精華。

甲醇或乙醇生產廠，林立的高20--120米，塔徑0.3--13.5米蒸餾【精餾】塔，結構多樣塔，均源於法國和英國發明家產品，蒸餾【精餾】塔最大年生產量可達5--30萬噸，是有機溶劑主要提純方法。

2005年開始，安陽市海川化工研究所（原安陽高新區當代化工研究所），開始獨具特色提純研究，國內許多用戶稱之為無塔蒸餾（精餾）和無塔精製。

2010年12月無塔精製設備面世，獲得了專利證書；2011年3-8月份，無塔蒸餾機和無塔精餾機問世，一項專利授權，一項專利通過初審。

20%超低含量廢甲醇工業性提純試驗，在河南省商丘市某大型葯業生產公司使用成果，初餾份含量在86%；2011年8月，河南省安陽市某大型制葯公司，對82%廢乙醇工業性提純試驗，無塔蒸餾[增程]機提純到98%。

乙醇中醋酸甲酯含量0.1%，明顯優於該廠蒸餾塔0.26%分離效果。2010年代後，在眾多的有機溶劑提純上無塔蒸餾設備受到用戶高度重視。該所不僅致力與分離設備研發，而且努力把積累的豐富提純經驗，上升到理論高度探索。

Ⅸ 沸石分子篩的性質用途

沸石分子篩具有晶體的結構和特徵，表面為固體骨架，內部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之間有孔道相互連接，分子由孔道經過。由於孔穴的結晶性質，分子篩的孔徑分布非常均一。分子篩依據其晶體內部孔穴的大小對分子進行選擇性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質的分子，因而被形象地稱為"分子篩"。

分子篩吸附或排斥的功能受分子的電性影響。合成沸石具有根據分子的大小和極性而進行選擇性吸附的特殊功能，因而可以對氣體或液體進行乾燥或純化，這也是分子篩可以進行分離的基礎。合成沸石可以滿足工業界對吸附和選擇特性產品的廣泛需求，在工業分離中也大量應用到合成沸石分子篩。
分子篩對催化科學和技術有巨大的影響。60年代初分子篩裂化催化劑的發明，引發了煉油工業的一場技術革命。70年代發現ZSM－5分子篩的擇形性，使得重要的石油煉制和石油化工新工業過程（乙苯生產、甲苯歧化、重油脫蠟等）開發成功。80年代TS－1變價元素雜原子分子篩的出現使分子篩「氧化催化」的領域異常活躍。近年來分子篩在「環保催化」中應用亦發展很快。分子篩在工業催化過程的成功應用激勵了分子篩合成、改性、表徵、應用研究的廣泛開展。分子篩改性最基本的辦法是通過二次合成、雜原子同晶取代等途徑，改變其骨架組成。AEM對檢測納米級范圍的元素及其組成變化十分有利。下面以脫鋁Y分子篩和TS－1分子篩為例，介紹AEM在分子篩合成中的應用。

70年代煉油工業面臨渣油加工和高辛烷值汽油生產的問題。FCC催化劑必須具有高的水熱穩定性、抗重金屬污染、減少積炭生成、抑制氫轉移反應等特點。

人們發現Y分子篩經脫鋁，提高其骨架Si／Al比會帶來一系列結構和化學性質的變化，包括晶胞收縮、表面酸中心濃度降低、酸中心強度增加、酸中心分布分散、同時產生二次中孔。這些正適應煉油催化劑性能新的要求。脫鋁Y分子篩已被廣泛用作FCC催化劑活性組份。實際上因晶化時間較長，工業規模直接合成具有Si／Al比大於5的Y沸石是十分困難的。所以合成後脫鋁或用模板劑是僅有可能制備高Si超穩Y沸石的方法。脫鋁Y分子篩最先由Grace公司的Mcdanniel和Maher於1968年提出的。在有水蒸汽存在條件下，NH4Y分子篩經高溫焙燒製得，稱超穩Y分子篩（USY）。目前，制備脫鋁Y分子篩的方法主要有：水熱深床處理（工業大規模生產採用此種方法）；化學法（液相或氣相）脫鋁；水熱－化學法等。