沸石的奇蹟─向癌細胞說再見

沸石是一種礦石，來自火山爆發,最早是在1756年由瑞典的礦物學家克朗斯提（Cronstedt）發現有一類低密度軟性的礦石，由氧化矽、氧化鋁與鹼在水汽壓力下作用所形成的結晶性天然矽鋁酸鹽礦石，由於在灼燒時會產生沸騰現象，因此命名為「沸石」（瑞典文zeolit）。在希臘文中意為「沸騰」（zeo）的「石頭」（lithos），沸石結構中含有大約20％的水分，因水分會受熱而失去，溫度降低而再吸收，使得它在水中煮沸時會冒泡泡，故稱為「沸石」。此後，人們對沸石不斷投入研究。1932年，馬克班(McBain)提出了「分子篩」（Molecularsieve）的概念，意指可以在分子水平上篩分物質的多孔材料。雖然沸石只是分子篩的一種，但是沸石是最具代表性一種，因此「沸石」和「分子篩」這兩個詞經常被混用。從1756～1930年發現各種的天然沸石，並且研究它的離子交換特性；1930年後利用X光繞射法，解析出一些沸石的結構；1948～1964年用人工合成法製造出高純度的絲光沸石（mordenite）、A、X及Y等沸石，接著將合成的沸石應用在石油的媒裂製程上。沸石自古以來就用在農業上做土壤改良劑，主要原因是植物所需的磷與鉀肥若混合沸石，則這些礦物肥料不會流失，植物生長更良好。目前沸石除了用在農業用途之外，還可做為化工觸媒用途、石油煉製、製成水泥、淨化水質的濾水器、空氣清淨機以及家畜飼料等。沸石在日常生活中的應用沸石在吾人日常生活中應用很廣，由土壤改良用材料到水質淨化處理，乃至於脫臭與調節濕度的裝潢材料，能預防過敏、可呼吸建材等的應用，甚至於使用在家畜飼料以增進腸道健康。沸石在各領域的應用與下列的各項特性有關。1.吸附氨的能力很強由於沸石吸附氨的能力很強，大約是所熟知、使用很普遍的活性碳的三十倍，利用此特性，製成混有沸石的壁板等建材，在日常生活中不良味道的氨可被沸石吸附，在常溫再釋放的量很少，對不良味道敏感的人也可安心，所以沸石可做為空氣淨化用途。2.很牢固的吸附有害物質常用在建材、裝潢材料或壁紙接著劑以及三夾板的有害物質，有甲醛(formaldehyde)、甲苯(toluene)以及二甲苯(xylene)等。甲醛會引發咳嗽、氣喘、頭痛、眼窩疼痛以及呼呼器官疾病等，甚至是引發癌症的元兇。沸石可以吸附這些物質，今後用途會愈來愈廣泛。除臭以及預防引起小孩過敏的新屋症候群的用途是可期待的。3.吸濕力與吸水力優良特性　天然沸石吸收及釋放濕氣的能力很強，大概是檜木這類建材的三倍，吸水量還可達到本身重量的60-80%，由於吸水能力很優秀，所以就像矽膠(silicagel)一樣，可當作乾燥劑。　沸石可在微細孔中吸附水分子，也能再釋放出來，所以可以用在有機溶劑的脫水及調節濕度用途。　例如使用ZSM-5所謂的合成沸石，可以成功的將甲醇(methanol)合成汽油，也可用在去除汽車排氣中所含含氮氧化物(NOx)之觸媒用途。4.具呼吸性沸石製成的建材具有「呼吸性」優點，可以吸收及釋放濕氣。對於夏天濕度高，冬天室內濕度上升容易結霧(容易長黴)等現象都可預防。5.經濟又環保沸石原本就來白大地土壤，使用後又回歸大地，在自然環境中持續發揮功能，沸石可說是對環境完全沒負擔，又符合地球環保經濟又實惠的材料。6.有吸附放射性物質的能力天然沸石吸附放射性物貿能力很強，以車諾比爾核能災變的放射性銫(Cs)137做實驗，結果發現去除率高達99%以上，全世界各國核能電廠所產生的放射性廢棄物的處理，是很麻煩的問題，沸石或許是一項可考慮處理法。7.吸附重金屬能力很強有50%以上去除率沸石有很強吸附重金屬功能，研究結果顯示，對鎘及鉛等在500。C高溫下燃燒沸石，發現吸附其中的鎘相當穩固，可以放心的丟棄。沸石具有格子狀結構，可以選擇性的吸附分子，進行反應，所以可以應用作為觸媒。由上可知，沸石與日常生活非但有密切關連，還有重要用途。

• 作者： 江晃榮
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