krystalová struktura zeolitu

Krystalovou strukturu zeolitu lze rozdělit na tři složky: (1) hlinitokřemičitanovou kostru, (2) póry a dutiny obsahující výměnné kationty M v kostře, (3) molekuly vody v latentní fázi, konkrétně zeolitovou vodu.

Struktura zeolitu je poněkud odlišná od kostry křemene a živce. Rámová struktura křemene a živce je relativně těsná, se specifickou hmotností 2,6~2,7, zatímco struktura kostry zeolitu je relativně řídká, se specifickou hmotností 2.0~2,2. Dutina po dehydrataci může být velká až 47 procent, jako je chabazit, nebo dokonce 50 procent, jako je syntetický zeolit.

Ve struktuře živce jsou kovové kationty uzavřeny v mezerách krystalové struktury složené z O iontů a je obtížné pro tyto kovové kationty volně se pohybovat, pokud není krystal zničen. Výměna Na nebo K za Ca musí být provedena současně s výměnou Si a Al, tedy párovou výměnou, což nevyhnutelně povede ke změně poměru Si/AI.

V živcové struktuře jsou kovové kationty umístěny v relativně otevřených propojených mezerách se specifickou hmotností 2,14~2,45 a kationty se mohou vzájemně vyměňovat strukturními cestami, aniž by narušily strukturu krystalu. Sodalit a hydronefelin byly kdysi považovány za zeolitové minerály.

Ve struktuře zeolitu jsou kationty kovů umístěny ve větších a vzájemně propojených pórech nebo dutinách krystalové struktury. Proto se kationty mohou volně vyměňovat přes póry bez ovlivnění struktury krystalu. K výměnám jako 2(Na,K)(Ca2 plus ) snadno dochází v zeolitu, ale ne v živci. Tato forma výměny, možná extrémní forma výměny iontů, je omezena na zeolity a podobné minerály.

Spojení mezi molekulami vody zeolitu a kostrovými ionty a vyměnitelnými kovovými kationty je obecně uvolněné a slabé. Tyto molekuly vody se mohou pohybovat dovnitř a ven z pórů volněji než kationty. Vlivem tepla jej lze libovolně oddělit a připevnit, aniž by to ovlivnilo jeho kostru.