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沸石

  沸石(zeovit)简介

  沸石主要是火山喷出的沉积岩,因为沉积岩中有机物被液化或气化,而形成细微的孔洞,而这些孔洞刚好是硝化细菌的居住场所。沸石是由铝硅酸盐等组成的矿物,且对阳离子有吸附性。

  作为结晶性矿物体的沸石,是一种多孔隙的过滤材料,带有离子的沸石孔之中,能够吸收水质中的氨以及其他杂质。目前,在水族市场出售的沸石,大多数呈粒状或粉末状。沸石的吸附能力有限,所以逐日累积在沸石孔隙中的污垢是必须要即时清除的。但由于沸石的价格比较便宜,许多水族爱好者在使用沸石失去功效以后就会丢掉,再重新购买使用。

  其实,在沸石使用的过程中,只把沸石放入过滤器,而不加以处理的话,是不能保持水质干净的。只有通过定时清理、定期“再生”,才能够继续保持沸石的水质过滤功效。

  这段定时清除的时间,在水质一般正常的情况下,夏季一个月清除“再生”一次,而冬季则可延长至三个月清除“再生”一次,或根据实际水质处理情况,自行控制延长或缩短清除“再生”的时间。

  所谓“再生”,就是再活性而恢复原有过滤功效的意思。

  而沸石的“再生”处理其实很简单,只要将过滤器中使用沸石稍加清洗,去除表面较大的污垢等累积杂质以后,放入饱和状态的食盐水中浸泡(因食盐中的离子能够吸除沸石多孔隙中累积的不能清洗处理的细微杂质,沸石因此就能回复新的状态。而食盐与沸石的再生处理的比例一般控制在1:3),这样浸泡一整天以后再在太阳光下晾晒半天,就能使沸石的过滤效果完全恢复。

  沸石的作用:由于沸石的孔径约在1nm一下,分子的最小直径是0.28nm,所以沸石所能吸附的有机、无机分子凡在就只0.28nm——1nm之间。沸石作为滤材主要是吸附水质氨态氮、甲醇分子、有机物和重金属离子,能有效的降低硫化氢毒性,调节pH值。而这些分子就是锦鲤鱼粪便或是残食等有机物被某些化学元素分解后的产物。沸石还可以增加水中的溶解氧,每公斤沸石可带入200ml氧气沸石在锦鲤养殖水质中主要是延缓水质老化。

  沸石的工作能力:沸石可以吸附的量是本身重量的50%以上(因为沸石密度小);但是沸石的吸附量和其孔径大小有关系。不同的孔径处理不同的物质。1kg的沸石最多约能处理15g的有机氮素、50g的有机碳素。由此可见越小的孔径越能发挥沸石的效能,但是由于孔径过小吸附太快也会造成严重的问题。

  清洗时间:由于孔径小吸附快,过多的分子会堵塞空隙,使其功效完全无法发挥,因此要3——4天清洗一次沸石,清洗的越干净越好。

  教你如何让沸石循环利用

  形成沸石的原因有十几种,不同的生成环境所产出的沸石种类也不尽相同

  沸石的成因很复杂,大部分是经由火山所喷出的沉积岩,因沉积岩中的有机物被液化或汽化而产生微细的孔洞。这些孔径的的大小正好又与一般有机分子相当,因此具备对有机分子的吸附性。

  沸石的另一项特色是由铝硅酸盐等成所组成的矿物,并且对阳离子具有吸附性。为什么沸石能具有离子交换功能呢?最主要的关键是其成分中有AlO4,多了一个O原子,因此会带-1的价数。因此沸石中会有些Na+,K+,Ca++等碱金属来抵销使其成电中性(带有较多Na+的称为钠沸石,Ca+称为钙沸石以此类推)。

  而这些沸石中的金属元素在水中极易被其它金属离子所取代要有什么样的条件会取代这些元素呢?

  这与沸石离子交换的优先级及离子浓度有关,因为AlO4带的是-1价因此对阳离子的交换顺序以Cs+,Rb+,NH4+,K+,Na+正1价离子排前面,且较大的离子较优先,然后才交换Ba++,Sr++,Ca++,Mg++的正2价离子。所以当沸石中的游离金属以Na+存在时便会与水中的Cs+,Rb+,NH4+交换。

  如果是以Ca++存在时就会与水中的Cs+,Rb+,NH4+,Ba++,Sr++作交换,但是当水中某离子浓度很高时,则能形成逆向交换,因此沸石一般是可还原的。不过因为全世界的沸石产量实在多的不象话,甚至在有些国家所有的石头都是沸石,且目前沸石有50%以上是用于制造水泥,可见其普遍的程度,因此还原沸石虽环保却不经济。

  沸石具体作用

  每种沸石的吸附对象与吸附总量并不相同,在海水的应用中最好是能混用多种沸石。前面已经提过,沸石的孔径约在1nm以下,而分子的最小直径约0.28nm

  因此沸石所能吸附的就是在0.28nm-1nm之间的所有分子,包括有机、无机的分子,不过因为每种沸石的孔径不一,吸附的峰值各不相同。常见在水中能被吸附的像是甲醇、氨等较小的分子都是其吸附范围。

  这些物质大部分都是蛋白、活性碳的处理范围以外的物质蛋白、活性碳所能处理的物质沸石也都无法处理,两者其实是各司其职,因此沸石在海水中的应用能大大的延缓水质的老化。

  我们来比较一下沸石的离子交换量与吸附量的差异:

  沸石的离子交换量除了前述因性质不同会影响其交换内容物及交换量外。沸石的孔径大小也会影响其离子交换,能进入孔隙的才能被交换。且相同size的离子会在孔隙中竞争交换,到底其交换量有多少呢?其实1kg的沸石顶多只能交换约5g的阳离子。

  例如在1000L的缸子中放入1kg的沸石其所影响的阳离子浓度约在5ppm以下,由此可知沸石的离子交换能力在海水应用中并不会造成离子不平衡。由此可见虽沸石种类虽多,但差异都是在其离子交换的功能上,物理上的吸附功能基本上是相同的!

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