Полезные свойства камней. Шунгит: от парагона до фуллерена.
Полезные свойства камней. Шунгит: от парагона до фуллерена. Свойства и уникальность шунгита. Продолжение Выпуска 2.
Прежде всего, шунгит уникален, своим составом. Именно
составом и структурой минерала объясняют ученые его полезные свойства.
Главный компонент шунгита – углерод С60. Его содержание в породе может
доходить до 99%. Кроме углерода в состав минерала входят также SiO2 (57,0%), TiO2 (0,2%), Al2O3 (4,0%), FeO (2,5%), MgO (1,2%), К2О(1,5%), S (1,2%).
Удивителен возраст минерала. Исследователи установили, что возраст шунгита около 2 миллиардов лет.
Из древности минерала следует другой удивительный факт – спорность происхождения шунгита.
Ученые до сих пор не определились с вопросом, откуда же появился этот
минерал на нашей планете. Ведь 2 миллиарда лет назад на планете Земля
не было никаких лесов, из которых позднее возникли угли, – в тот период
в бескислородной среде
существовали только протобактерии.
Необычную структуру шунгита
определяют как некристаллическую метастабильную неграфитируемую,
глобулярную, фуллереноподобную. Главным элементом этой структуры
является глобула с размерами 100-300 А0 (10-30 нанометров) – фуллерен.
Своим названием эти соединения обязаны инженеру и дизайнеру Ричарду
Бакминстеру Фуллеру, который сооружал конструкции в виде выпуклых
замкнутых многогранников. Наличие в шунгите наночастиц – фуллеренов
открывает широчайшие перспективы по его использованию. Уникальность минерала в том, что в противоположность алмазу, графиту и карбину в его составе обнаружена новая форма углерода
– молекула С60 содержит фрагменты с пятикратной симметрией (пентагоны),
которые до шунгита в природе в неорганических соединениях не находили.
Молекула фуллерена является органической молекулой, а кристалл,
образованный такими молекулами (фуллерит) – это молекулярный кристалл,
являющийся связующим
звеном между органическим и неорганическим веществом. Благодаря
своему сетчато-шарообразному строению фуллерены катаются, словно шарики
размером с молекулу между трущимися поверхностями и, таким образом,
могут быть использованы как идеальный наполнитель или идеальная смазка.
Появилась возможность создавать самые фантастические материалы
будущего, комбинируя внутри углеродных шаров разные атомы и молекулы.
Фуллерены могут использоваться в ракетном строительстве, в электронике,
оптикоэлектронике, машинном
производстве, в производстве технической продукции, компьютеров, в
медицине и других сферах применения нанотехнологий. Обсуждается также
и идея создания лекарства, введение которого в ткань позволит
избирательно воздействовать на пораженные раковой опухолью клетки,
препятствуя их дальнейшему размножению. Такой противораковый препарат
может быть синтезирован на основе водорастворимых соединений
фуллеренов с внедренными внутрь радиоактивными изотопами. Именно
в следствие уникальности структуры
и состава шунгита, эта порода обладает сорбционными, каталитическими,
бактерицидными свойствами, биологической активностью, способностью
поглощать и нейтрализовать электромагнитные излучения высоких частот.
Многочисленные практические подтверждения имеет способность шунгита поглощать кислород, активно с ним взаимодействовать при
комнатных температурах в воде и на воздухе. Шунгит как сильный
восстановитель поглощает кислород из воды. В процессе химического
взаимодействия
с этим кислородом образуется атомарный кислород, являющийся сильнейшим
окислителем и окисляющий сорбированные органические вещества до CO2 и H2O
и освобождающий поверхность шунгита для новых актов сорбции. Длительное
действие шунгита по отношению к растворенным металлам объясняется тем,
что металлы переводятся шунгитом в форму нерастворимых карбонатов.
Этому способствует процесс окисления органических веществ до CO2.
Еще одно необычное свойство камня
шунгит – электропроводность.
Этот камень проводит электрический ток. Один из самых распространенных
способов проверки подлинности шунгита - проверка электропроводности
образца при помощи лампочки и батарейки, соединенными в электрическую
цепь.
Шунгит преподнес сюрприз исследователям, обнаружившим другое необычное явление – диамагнетизм породы. Диамагнетизм
- один из видов магнетизма, который проявляется в намагничивании
вещества навстречу направлению
действующего на него внешнего магнитного поля. При чем, диамагнетизм
породы усиливается с увеличение содержания в ней углерода. В результате
экспериментов выяснилось также, что шунгит обладает редчайшей для
горных пород особенностью – полным отсутствием остаточной
намагниченности. Электромагнитные свойства шунгита явились базой для
создания на его основе широкого класса электропроводных строительных материалов,
обладающих радиоэкранирующими и радиопоглощающими свойствами.
Шунгит
вызывает активный интерес не только у ученых, но и людей далеких от
науки, но успешно использующих продукцию из шунгита в повседневной
жизни. Крошка для очищения воды, плитка и кирпич из натурального камня
для строительных и дизайнерских работ, украшения из шунгита – все эти
продукты из загадочного, и еще до конца не оцененного минерала
доступны через Интернет-магазин http://www.schungit.ru/
Источники, использованные при подготовке статьи:
Земцов,
В. А. Магнитные свойства высокоуглеродистых шунгитов / В. А. Земцов //
Геология и полезные ископаемые Карелии. - Петрозаводск, 2003. - Вып. 6.
- С. 104-108.
Максименко, О. О. (канд. хим. наук). Победа
шунгита над гептилом / О. О. Максименко // Химия и жизнь - XXI век,
2006. - N 12. - С. 14-15.
Филиппов, М.М. Шунгиты Карелии: термины и определения / М.М. Филиппов // Геология и полезные ископаемые
Карелии. - Петрозаводск, 2001. - Вып. 4. - С. 82-90.
Шунгиты
и безопасность жизнедеятельности человека : материалы первой
всероссийской научно-практической конференции (3 - 5 октября 2006 г.) /
под ред. Ю. К. Калинина - Петрозаводск : Карельский научный центр РАН,
2007. - 126с.