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構(gòu)成火山巖結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)的zui基本單位是硅氧（SiO4）四面體和鋁氧（AlO4）四面體。在這種四面體中，中心是硅（或鋁）原子，每個(gè)硅（或鋁）原子的周圍有4個(gè)氧原子，各個(gè)硅氧四面體通過處于四面體頂點(diǎn)的氧原子互相連接起來，形成所謂的巨大分子。其中在鋁氧四面體中由于1個(gè)氧原子的價(jià)電子沒有得到中和，使得整個(gè)鋁氧四面體帶有1個(gè)負(fù)電荷，為保持電中性，附近必須有1個(gè)帶正電荷的金屬陽(yáng)離子（M+）來抵消極性（通常是堿金屬或堿土金屬離子）。這些陽(yáng)離子和鋁硅酸鹽結(jié)合相當(dāng)弱，具有很大的流動(dòng)性，極易和周圍水溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生交換作用，交換后的火山巖石結(jié)構(gòu)不被破壞?；鹕綆r石的這種結(jié)構(gòu)決定了它具有離子交換性。
    火山巖石具有空曠的骨架結(jié)構(gòu)，晶穴體積約為總體積的40%～50%，*的晶體結(jié)構(gòu)使其具有大量均勻的微孔，孔徑大多在1nm以下。其均勻的微孔與一般物質(zhì)的分子大小相當(dāng)，由此形成了分子篩的選擇吸附特性，即火山巖石孔徑的大小決定了可以進(jìn)入其晶穴內(nèi)部的分子大小，只有比火山巖石孔徑小的分子或離子才能進(jìn)入。
    火山巖石的這種結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了特定的陽(yáng)離子選擇順序，這是由該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的靜電吸附選擇效應(yīng)和分子篩選擇效應(yīng)共同形成的。一方面，每一種火山巖石都有自己特定的結(jié)晶陰離子格架并產(chǎn)生各自特定的電場(chǎng)，各種陽(yáng)離子與每種火山巖石格架及其相關(guān)的電場(chǎng)間相互作用的方式不一樣，使得火山巖石與各種陽(yáng)離子的親和力也不一樣，產(chǎn)生了特定的陽(yáng)離子靜電吸附選擇效應(yīng)；另一方面，各種陽(yáng)離子在水中形成的水合離子半徑不同，使得進(jìn)入火山巖石微孔的難易程度不同，從而產(chǎn)生了分子篩選擇效應(yīng)。
    火山巖石對(duì)不同陽(yáng)離子的選擇吸附性可由選擇性系數(shù)表示，即KaB=（A）znA（Bn）nB/（B）znB（An）nA，式中（An），（Bn）表示陽(yáng)離子A 及B在平衡溶液中當(dāng)量濃度；（A）z，（B）z表示陽(yáng)離子A及B在火山巖石上的當(dāng)量部分；nA，nB表示在A及B的交換反應(yīng)化學(xué)方程式中A及 B的克分子數(shù)。
    火山巖分子篩在水中能夠提供含有正電荷的*或者氫氧化鐵等，氨氮接觸以后可以產(chǎn)生大分子膠體物質(zhì)，被分子篩吸附，待分子篩飽和以后，用鹽水水返沖洗及再生即可，火山巖分子篩除氨氮能力取決于水氨氮的濃度，一般情況下每公斤吸附能力是：氨氮10 g/kg左右。