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ゼオライト
辞書:科学用語の基礎知識 化学物質名・鉱物編 (NSUBNM)
読み:ゼオライト
外語:Zeolite
品詞:名詞

岩石のうち火成岩に属する物質で、沸石ともいう。珪素(Si)とアルミニウム(Al)が酸素(O)を介して連結する構造を有し、結晶化したときに微細孔を作る。

目次
概要

構造や結晶系は多岐に渡っている。代表的例としては、方沸石、菱沸石や輝沸石などの系統がある。

しかしイオン結合などがないため、比重は2.1〜2.7で雲母よりも小さく、またモース硬度4〜6は石英より軟らかい。

CAS番号は1318-02-1。

特徴
電荷

珪素は4価だがアルミニウムは3価。従って2価の酸素を互いに共有することになるとアルミニウムは-1価の負電荷となり、もって結晶は負に帯電することになる。

そこでそれを補うために分子中には陽イオン(例えばNa+)を含み、電荷を全体として中性としている。

用途

水中でゼオライト結晶に陽イオン(Ca2+やMg2+、K+など)を供与すると、結晶中の微細孔のNa+との交換が起こる。この機能を利用すると水の硬度を下げることが可能である。

加えて、この微細孔に(例えば有害な)分子を取り込む吸着機能、取り込んだ分子に反応をおこす触媒としての機能などがあり、ゼオライトの応用については世界中で研究が進められている。

応用例

ペットのトイレ用消臭砂(たとえば猫砂)などに使われている。微細孔に尿などを吸着することで閉じ込め、アンモニアなどの悪臭源を減らす働きがある。

また東京電力福島第一原子力発電所事故の時には、ゼオライトの土嚢を水中に投入したところ、放射性セシウムの吸着に成功したと発表されている。孔の大きさがセシウム原子の大きさに近く、セシウムを吸着しやすいと考えられている。東京電力の研究によると、ゼオライト1kgあたり、セシウム6gを約30時間で吸着できるとする。その後、ゼオライト100kgを詰めた土嚢10袋を海中に投入し、引き続き効果の確認をしている。

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ゼオライト学会
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岩石

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