沸石的性质与作用原理
沸石（zeolite）是一种矿石，最早发现于1756年。瑞典的矿物学家克朗斯提（Cronstedt）发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象，因此命名为“沸石”（瑞典文zeolit）。在希腊文中意为“沸腾”（zeo）的“石头”（lithos）。此后，人们对沸石的研究不断深入。
沸石是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。按沸石矿物特征分为架状、片状、纤维状及未分类四种，按孔道体系特征分为一维、二维、三维体系。任何天然沸石都由硅氧四面体和铝氧四面体组成。四面体只能以顶点相连，即共用一个氧原子，而不能“边”或“面”相连。铝氧四面体本身不能相连，其间至少有一个硅氧四面体。而硅氧四面体可以直接相连。硅氧四面体中的硅，可被铝原子置换而构成铝氧四面体。但铝原子是三价的，所以在铝氧四面体中，有一个氧原子的电价没有得到中和，而产生电荷不平衡，使整个铝氧四面体带负电。为了保持中性，必须有带正电的离子来抵消，一般是由碱金属和碱土金属离子来补偿，如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金属离子。
离子交换性是沸石岩重要性质之一。在沸石晶格中的空腔（孔穴）中K、Na、Ca等阳离子和水分子与格架结合得不紧，极易与其周围水溶液里的阳离子发生交换作用，交换后的沸石晶格结构也不被破坏。据查证，国内斜发沸石岩对NH4+离子的总交换容量在50~220 mmol/100g之间变化，对K+离子的总交换容量一般为9~26mg/g，极少数在9mg/g以下。而丝光沸石岩对NH4+离子的总交换容量一般为50~188.73 mmol/100g，K+离子的总交换容量一般为1~9mg/g，极少数在9mg/g以上。故斜发沸石岩和丝光沸石岩的NH4+离子交换容量均较高，但丝光沸石岩的K+离子交换容量大大低于斜发沸石岩，这是由其内部结构等特点决定的。
据国内外某些文献报道，斜发沸石和丝光沸石对阳离子的选择性交换顺序为：①碱金属交换序列为Cs+1>Rb+1>NH4+>K+1>Na+1>Li+1②碱土金属交换序列为Ba+2>Sr+2>Ca+2>Mg+2。斜发沸石能选择交换某些重金属，对Na的顺序依次为Ba>Pb>Cd>Zn>Cu，因而可用于除去重金属离子。斜发沸石对Cs和Sr的选择性交换能力，使其能用于除去放射性废料中的Cs137和Sr90。河北省独石口斜发沸石岩对Cs137的选择交换容量为0.15~0.25mg/g，并能分离回收纯度达99.5%的Cs137。
方沸石中的Na+易于被Ag、Ti、Pb等交换。吉林省石棚公社晚侏罗统盐碱湖火山碎屑岩型方沸石岩，其方沸石含量30~50%，其孔径2.6Å，小于NH4+离子的直径（NH4+离子直径2.86Å），因而对NH4+交换容量非常低（只有10~30mmol/100g）。但对离子直径<2.60Å的Cu、Cr、Cd等有较高的阳离子交换容量。据悉，日本曾用方沸石除去Cu2+、Cd2+等。沸石的阳离子交换量改变出现一个最高峰值，其粒度范围在10-20μm之间。
沸石在农业上的应用
（1） 沸石粉用于复混肥添加剂
钙钾型斜发沸石是众多种沸石的一种，它适宜农作物栽培，它是含有钾、钙、镁等多种金属离子由硅氧四面体和铝氧四面体构成的架状侣硅酸盐矿物，是氨离子、钾离于、钙离子、镁离子等多种金属离子的高效离子交换剂，并首先吸咐氨离子， 对氮、磷、 钾等具有吸附、分离双向调节作用。它的另一个性能是吸附牲强或易于极化的分子，对水的亲和力最强。由于钙-钾型性发沸石具有这些独特的化学和物理性能，所以早已被人们成功的应用于肥料生产和农作物栽培。例如国投盛世研发的沸石土壤修复剂具有极强的吸附性、离子交换性、催化性、耐酸碱性、耐辐射性，无毒无害无残余，对土壤污染治理、改善土壤贫瘠化、盐渍化、解决土壤板结等题具有显著效果。
这种沸石粉与肥料接触过程中，肥料中的氨离子、钾离子被交换到沸石结晶格架中的微孔和通道中，披农作物养份交换后的沸石，对农作物能起到离子化肥的作用，并在土壤中缓慢的释放养份，具有保持肥效持久性，减少肥料损失，提高肥料利用率和减轻肥料对农作物的伤害作用。
（2）沸石用于土壤改良
钙-钾型斜发沸石在土壤中能提高土壤离子的交换能力，提高土壤养份含量的利用率．降低土壤粘性，提高透水性、保水性、保肥性、改善土壤理化性质、提高土壤有效养分含量、调节土壤酸碱性，可有效的改良土壤，对于提高肥料厂和农民的经济效益、效果显著。
（3）沸石用于有机肥除臭
利用这种沸石对极性分子吸附的性质，可作为有机肥料的除臭剂。
