Zeolite的成因很復雜,大部分是經由火山所噴出的沉積巖,因沉積巖中的有機物被液化或汽化而產生微細的孔洞,這些孔徑的的大小正好又與一般有機分子相當,因此具備對有機分子的吸附性。

沸石的另一項特色是由硅鋁酸鹽等成所組成的礦物,并且對陽離子具有吸附性。

沸石的物理吸附性比較單純,沸石的孔徑多在1nm(納米)以下,但是每一種的沸石的孔徑又不太一樣,因此每種沸石的吸附對象與吸附總量并不相同,在海水的應用中最好是能混用多種沸石。

沸石的孔徑約在1nm以下,而分子的最小直徑約0.28nm,因此沸石所能吸附的就是在0.28nm-1nm之間的所有分子,包括有機、無機的分子,不過因為每種沸石的孔徑不一,吸附的峰值各不相同,常見在水中能被吸附的像是甲醇、氨等較小的分子都是其吸附范圍,這些物質大部分都是蛋白、活性碳的處理范圍以外的物質。
蛋白、活性碳所能處理的物質沸石也都無法處理,兩者其實是各司其職,因此沸石在海水中的應用能大大的延緩水質的老化。

沸石到底能吸附多少東西呢?這要從幾個方面來探討。

第一是吸附總量,越輕的沸石表示其中的孔徑越多,所能吸附的量自然比較多,沸石的密度界於1.92g/(cm)3 – 2.88g/(cm)3,一般來說密度小的吸附量最多,沸石的吸附量幾乎都在其重量的50%以上。也就是說放1kg的沸石在水中所能吸附的物質高達500g以上
如果缸中的蛋白處理了90%的廢物,剩余的廢物都交由沸石處理,那1kg的沸石大概就能處理約 10罐500g的飼料的餵食量。有可能嗎?NO!因為還牽涉到第二個問題。

沸石的吸附總量雖高,但是不同的孔徑處理不同的物質
1kg的沸石最多約能處理到 15g的有機氮素 , 50g的有機碳素,這兩者也是沸石對水質處理有貢獻的地方,由此可知沸石雖能吸附500g的物質,但是在水族缸中大概只能發揮其中的一成,也許你會問,這一成還是很可怕,1kg沸石處理 1罐500g的飼料廢物。

有可能嗎?NO!還有兩項問題有很大的影響。
首先是沸石粒徑的問題,小粒徑的沸石能比大粒徑的吸收的更快更多,也就是說越小的粒徑越能發揮沸石的效能,但是粒徑過小吸收太快會造成很嚴重的問題,因此在應用中不宜過小。
另一個問題是沸石表層會有菌類附著,這些菌類雖能輔助處理廢物,但是卻也會堵住沸石表層的孔徑,以致內部完全無法發揮,因此如果超過3,4天沒清理沸石,則沸石所能發揮的功能將變的極小。能清理的越乾凈是越好,如果沒有好清理的沸石桶,拿出來用手洗凈也是不錯的方式。也許你會問,要怎麼清除孔洞中的菌類,不用擔心,這麼小的孔洞任何生物都鉆不進去,只會生長在表層。

在選擇了適當的沸石粒徑及規律的清理工作后,沸石所能吸附的物質還有多少呢?
這應該是沒有標準答案,運作好一點的1kg沸石處理半罐250g的飼料廢物沒什麼問題。

我們再來比較一下沸石的離子交換量與吸附量的差異,沸石的離子交換量除了前述因性質不同會影響其交換內容物及交換量外,沸石的孔徑大小也會影響其離子交換,能進入孔隙的才能被交換。且相同size的離子會在孔隙中競爭交換,到底其交換量有多少呢?

其實1kg的沸石頂多只能交換約5g的陽離子。

例如在1000L 的缸子中放入1kg的沸石其所影響的陽離子濃度約在5ppm以下。由此可知沸石的離子交換能力在海水應用中并不會造成離子不平衡。

沸石種類雖多,但差異都是在其離子交換的功能上,物理上的吸附功能基本上是相同的。