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沸石生物功能和作用機(jī)理
沸石生物功能和作用機(jī)理
沸石(Zeolite)是一種硅鋁酸鹽礦物,其主要成分是 SiO2(約含 65%),另外還含有 Al、Ca、Mg、K、Na、P、Fe、Mn、Cu、Zn、Se、Co、Mo 等多種動(dòng)物生長(zhǎng)所需要的常量元素及微量元素, 這些元素均是以可交換的離子狀態(tài)存在,能被畜禽吸收利用。1756年瑞典礦物學(xué)家Crred在玄武巖中發(fā)現(xiàn)沸石,由于其在加熱至熔融狀態(tài)時(shí)伴有沸騰現(xiàn)象,故稱(chēng)為沸石。沸石是 50 多種沸石族礦物的總稱(chēng),有天然沸石和人工合成沸石兩大類(lèi)。 目前發(fā)現(xiàn)的天然沸石有 40 多種,應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)的主要有斜發(fā)沸石和絲光沸石等,而加工成沸石粉的多為斜發(fā)沸石。我國(guó)從1972年在浙江省縉云縣發(fā)現(xiàn)天然沸石礦床以來(lái),相繼在全國(guó)21個(gè)省、自治區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)150多處沸石礦床。有許多學(xué)者進(jìn)行了沸石飼喂畜禽的生產(chǎn)試驗(yàn)。
既然我國(guó)沸石資源如此豐富,為何有很多企業(yè)仍比較青睞外國(guó)的沸石轉(zhuǎn)輪呢?
我國(guó)是一個(gè)沸石資源豐富的國(guó)家,目前,發(fā)現(xiàn)沸石巖的省份已超過(guò)21個(gè)。人們利用天然沸石濾料的吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等特點(diǎn),將沸石廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)及工業(yè)等領(lǐng)域,尤其是對(duì)于VOCs吸附效果十分顯著。雖然原材料相同,但不同的生產(chǎn)工藝和研究,導(dǎo)致結(jié)果也是千差萬(wàn)別。那么到底如何選購(gòu)沸石轉(zhuǎn)輪呢?
1.選擇沸石含有率高的
沸石含有率直接決定了吸附效率,所以沸石含有率至關(guān)重要。
2.選擇疏水性好的
沸石的吸附性能好不好,不僅要看其比表面積是否足夠大,還要看疏水性是否,尤其是在廢氣濕度大于60%的環(huán)境下,更是考驗(yàn)沸石的疏水性,疏水性差的沸石易堵塞細(xì)孔,從而降低吸附效率。因此為了保證吸附性能,比表面積和疏水性缺一不可。
3.選擇脫附的
沸石的凈化不高,不能只看吸收性,脫附功能也相當(dāng)重要。若脫附功能不能達(dá)到近乎完全的話,久而久之就會(huì)非常影響沸石的吸附效率,直接影響沸石的使用壽命。而沸石耐高溫,脫附溫度較高 ,不會(huì)發(fā)生反應(yīng)熱。
不同產(chǎn)地粉末狀沸石去除水中低濃度氨氮性能比較
通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)比較了不同產(chǎn)地粉末狀沸石去除水中低濃度氨氮的性能.結(jié)果表明,不同產(chǎn)地粉末狀沸石對(duì)氨氮的吸附性能差別較大,按吸附容量由高到低依次為:縉云沸石≈阜新沸石>信陽(yáng)沸石>赤峰沸石;不同產(chǎn)地的粉末狀沸石對(duì)氨氮的去除率達(dá)到蕞大時(shí)的pH值不同,縉云沸石和阜新沸石在pH值為6時(shí)對(duì)氨氮的去除率蕞高,信陽(yáng)沸石和赤峰沸石則在pH值分別為8和10時(shí)蕞高.對(duì)沸石吸附前、后水中離子濃度的測(cè)定結(jié)果表明,沸石吸附氨氮不會(huì)增加水中有害離子的濃度,用于對(duì)飲用水的處理是可行的.
氨氮為微污染水源水中的常見(jiàn)污染物,其含量多在5 mg/L以下,常規(guī)工藝對(duì)其基本無(wú)去除作用。沸石對(duì)氨氮具有很強(qiáng)的選擇吸附能力,且比表面積越大吸附能力越強(qiáng)。但已有的研究多集中在顆粒狀沸石對(duì)水中較高濃度氨氮的吸附處理上,而對(duì)粉末狀沸石去除水中低濃度氨氮的研究報(bào)道尚不多見(jiàn)。為此,筆者對(duì)比了不同產(chǎn)地的4種粉末狀沸石對(duì)模擬微污染地表水中低濃度氨氮的吸附性能,同時(shí)考察了pH值和水中的共存陽(yáng)離子對(duì)氨氮去除率的影響,以及經(jīng)沸石吸附后水中離子濃度的變化情況,以期為沸石的選擇提供依據(jù)。