沸石是具有大結(jié)構(gòu)空腔的微孔礦物。自然界共有46種,其中陽離子交換能力最高的一種是在意大利提取的。它在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和人類健康方面有著非常有趣的用途,而這些用途至今仍被低估。沸石與植物營養(yǎng)方面相關(guān)的其他應用?源自沸石在土壤中充當緩釋劑的能力,從而改善氮化合物和養(yǎng)分的保留。
有助于土壤肥力:它在離子交換農(nóng)業(yè)?中起著基礎性作用,也是有機農(nóng)業(yè)的重要支撐。在土壤中添加天然沸石可提高養(yǎng)分交換能力,最終提高土壤肥力。添加到土壤中的沸石,尤其是富含 K+ 的沸石,會根據(jù)植物需要逐漸釋放鉀。此類材料 還可以在有機基質(zhì)中“加載”氮化合物,然后緩慢釋放,從而減少環(huán)境擴散并提高作物的吸收效率。地面持久性允許它隨著時間的推移對帶正電荷的營養(yǎng)素執(zhí)行“飛輪”功能。
沸石是植物的天然防御,還可以作為作物防御的輔助劑。- 葉子和果實表面的干燥劑。為了防止建立適合真菌病原體發(fā)展的小氣候,防止昆蟲,對葉子和果實具有中等強度機械作用的保護屏障,具有明確的晶體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生特定電場的陰離子晶格,可提神(刺激和加強植物防御)。這反過來會刺激免疫防御并促進由生物和非生物因素引起的病變(樹枝、漿果、樹葉)的愈合。
畜牧業(yè)、動物福利和污水管理方面的好處:在畜牧業(yè)中,沸石成功地用于動物飼料和污水控制。在飼料中使用綜合沸石 (5-6%) 可增加動物體重并降低各種疾病和感染的發(fā)生率。尤其是斜發(fā)沸石,通過吸收揮發(fā)性氮成分降低動物體內(nèi)銨和尿素的毒性。沸石可以通過將其浸泡在污水中來處理廢水。因此可以加載含氮有機部分,然后將其分布在地面上。這減少了動物排泄物中的殘留污染物電荷,同時產(chǎn)生了緩釋氮肥。
沸石去除廢水中的污染物:沸石的進一步應用?是凈化廢水。早在五十年代,人們就開始了對沸石陽離子交換性能的研究(Colella,1996),并在環(huán)境保護方面有了一些實際應用。因此,由于產(chǎn)生特定電場的陰離子晶格,沸石明確的晶體結(jié)構(gòu)可以去除廢水中的污染陽離子。
注意:(1) 沸石是屬于網(wǎng)狀硅酸鹽類的微孔礦物。它們具有非常開放的晶體結(jié)構(gòu),空腔體積占晶體總體積的 30% 至 50%。在自然狀態(tài)下,空腔和通道被離子 Na+、K+、Ca2+(通常是可交換的)和水分子占據(jù)。自然界中已鑒定出約60種沸石礦物。其化學式為:(Me (m/z)) [Alm Sin O2(m+n)] qH2O,Me表示結(jié)構(gòu)外的金屬陽離子(Li+、Na+、K+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Mg2+等)。
感興趣的是陽離子交換和吸附能力。它們來自特定的結(jié)構(gòu)和宿主陽離子。這是因為存在于通道和空腔中以平衡由于四面體配位鋁的存在而產(chǎn)生的晶格負電荷的陽離子與沸石的陰離子骨架結(jié)合相當弱,因此與周圍環(huán)境結(jié)合。