Шунгит

Шунги́т — докембрийская горная порода, занимающая по составу и свойствам промежуточное положение между антрацитами и графитом. Встречаются разновидности шунгита чёрного, тёмно-серого и коричневого цвета.

Шунгит образовался из органических донных отложений — сапропеля. Эти органические осадки, прикрываемые сверху всё новыми наслоениями, постепенно уплотнялись, обезвоживались и погружались в глубины земли. Под влиянием сжатия и высокой температуры шёл медленный процесс метаморфизации. В результате этого процесса образовался распылённый в минеральной матрице аморфный углерод в виде характерных именно для шунгита глобул.

Первые эпизодические описания горных пород «чёрной Олонецкой земли» были предприняты Н. Я. Озерецковым в 1792 году и Н. К. Комаровым в 1848 году.
В 1877 году А. А. Иностранцев определил породу как новый крайний член в ряду природных некристаллических углеродов, не являющихся каменным углем и дал название — шунгит по названию Заонежского села Шуньга, где порода впервые была обнаружена и действовала штольня.
В 1928-1937 годах на базе созданного государственного треста «Шунгит» осуществлялось изучение шунгитовых пород как предполагаемых аналогов горючих углей, были проведены первые структурные исследования.

 

Shungite / Шунгит
Shungite / Шунгит

Чистый шунгит встречается в природе довольно редко, в основном в виде тонких, до 30 см шириной, прожилков. Чаще он присутствует в качестве примеси в шунгитовых сланцах и доломитах, распространённых по всему Заонежью — от Гирваса на западе до Толвуи и Шуньги на востоке.
Основные запасы шунгитов находятся на территории Заонежского полуострова и вокруг северной оконечности Онежского озера, промышленная их ценность определена наиболее полно для месторождений «Шуньгское», «Максово», «Зажогино», а также «Нигозерское» и «Мягрозерское». Прогнозные ресурсы по всем месторождениям составляют около 1 млрд.тонн.
К настоящему времени разведано «Коксуйское месторождение» в Казахстане с подтверждённым запасом 49 млн.тонн.

Shungite / Шунгит
Shungite

Плотность — 2,25–2,84 г/см3; пористость — 0,5–5 %; прочность на сжатие 100–276 МПа; модуль упругости (Е) — 0,31*105 МПа. Электропроводен, электропроводность — (1–3)×103 Cм/м; теплопроводность — 3,8 вт/м·K. Среднее значение коэффициента теплового расширения в интервале температур от +20 до +600 °С — 12×10−6 К−1. Теплотворная способность 7500 ккал/кг.

Порода обладает сорбционными и каталитическими свойствами.
Шунгитовое вещество не является просто аморфным углеродом, а представляет собой смесь разнообразных углеродных аллотропов, чьи небольшие решётки соединены аморфным углеродом.

Различают две разновидности:
1) Блестящая разновидность
С = 94%
O, N = 1,9%
H = 0,8%
зольность= до 2,2%
2) Матово-серая разновидность
С = 64%
O, N = 3,5%
H = 6,7%
зольность = до 3,3%

Химический состав шунгита, используемого в качестве сорбента

1 Оксид алюминия Al2O3
2 Оксид железа (III) Fe2O3
3 Оксид железа (II) FeO
4 Оксид калия K2O
5 Оксид кальция CaO
6 Оксид кремния SiO2
7 Оксид магния MgO
8 Оксид марганца MnO
9 Оксид натрия Na2O
10 Оксид титана TiO2
11 Оксид фосфора P2O3
12 Барий Ba
13 Бор B
14 Ванадий V
15 Кобальт Co
16 Медь Cu
17 Молибден
18 Мышьяк As
19 Никель Ni
20 Свинец Pb
21 Сера S
22 Стронций Sr
23 Углерод C
24 Хром Cr
25 Цинк Zn
26 Вода H2O
27 Вода H2O

В золе шунгита (как и у всех природных углей и битумов, содержащих примеси) содержится ванадий, никель, молибден, медь и др. Благодаря относительной легкости получения разнообразных углеродных аллотропов, шунгит категоризирован как перспективный материал для развития нанотехнологий и является объектом изучения в институтах нанотехнологий.

Молекула фуллерена.

Фуллерены были открыты американскими химиками-теоретиками в 1985 году, за это открытие была вручена Нобелевская премия.

По расчетам ученых, фуллерены — пустотелые углеродные «мячики» из 60 и более атомов были вполне стабильны, но никто не знал, как их получить и где искать. Но вот, астрономы обнаружили заранее предсказанные характерные спектральные линии Фуллеренов в космосе — в атмосферах углеродных звезд. А затем и на Земле удалось их получить в пламени электрической дуги. Но до 1992 года фуллерены получали только в лабораториях научных центров мира в мизерных количествах.

Когда выяснилось, что фуллерены содержатся в шунгите, первооткрыватели-американцы долго в это не могли поверить — пока не исследовали присланные из России образцы шунгита. И оказалось, что в водорастворимой части шунгита содержится чуть ли не процент фуллеренов.

Происхождение термина «фуллерен» связано со следующим событием. Главный павильон на всемирной выставке ЭКСПО-67 в Сокольниках сконструировал Бакминстер Фуллер. Каркас этого здания представлял собой гигантскую металлическую полусферу, составленную из шестигранников. Всю жизнь он искал естественную гармонию между природой и архитектурой, создав, по сути, новую науку — синергетику. Синергетику использовали и физики, и химики, и биологи, и экологи. Умер Фуллер за два года до того, как Крото нашел новую молекулу углерода, названную в его честь, поскольку фуллерен, как уже упоминалось выше, имеет строение сферы, состоящей из пяти- и шестигранников.


Молекула фуллерена

Но самое интересное в фуллеренах даже не форма, а содержание. Та самая пустота, которая остается в середине «футбольного мяча». Потому что в эту пустоту можно при желании поместить все, что угодно, — от газов до фрагментов генетического кода. Чем, собственно, и занимаются физики, химики и биологи.

Физики используют фуллерены для создания органических солнечных батарей, химических лазеров и «молекулярных компьютеров», а также материалов с высокотемпературной сверхпроводимостью.

Химики используют Фуллерены в качестве нового типа катализаторов и адсорбентов, обещающих самые радужные перспективы.

А биологи и фармакологи используют шары фуллерена для доставки внутрь клетки и размещения на поверхности клеточных мембран самых различных веществ, включая антибиотики, витамины и гормоны, в том числе фрагменты генокода при создании трансгенных животных и растений. Одним словом, «фаршированные» фуллерены, включив в свою внутреннюю полость другие молекулы, приобретают совершенно новые свойства!

Фуллерен не токсичен, не подавляет здоровые клетки, а наоборот, помогает работать всем биологическим структурам организма. Все целебные свойства фуллерена в воде резко усиливаются.

Учеными уже установлено, что фуллерен является самым мощным и длительно действующим антиоксидантом. Благодаря этому созданные на основе фуллерена препараты помогают лечить самые разнообразные воспалительные, вирусные, аллергические и другие заболевания: астму, грипп, бесплодие, ожоги, язвы, которые часто трудно поддаются стандартной терапии. Например, недавно в экспериментах над животными выяснилось, что фуллерен способен препятствовать возникновению и тормозит развитие атеросклероза.

В настоящее время ведутся исследования, целью которых является открытие способов использования фуллеренов для предотвращения развития раковых клеток.

Что касается минерала шунгита, то важно не только наличие в нем Фуллеренов, но и «начинка» фуллереновых молекул, определяющая их биологические свойства. Ведь в состав шунгита входит фантастически разнообразная смесь сложных органических веществ, составляющей 97-99 % водорастворимой органики шунгита, которая выходит в раствор вместе с фуллеренами и определяет их свойства.

Свойства загадочного камня — шунгита до конца не открыты. Вернее, можно сказать, что наука сделала лишь первые шаги в познании этого удивительного минерала, ведь его целительные возможности не изучены даже наполовину. Сенсационное открытие в составе этой органической компоненты шунгита фуллеренов — только начало. Самые интересные открытия еще впереди. Что, впрочем, не должно мешать нам пользоваться шунгитом уже сегодня.

Ведь наши далекие предки, в течение многих поколений открывавшие целебные свойства трав, источников и камней, не имели никакого представления о фармакологии, биохимии и таблице Менделеева — однако многие интуитивные открытия далекого прошлого, легкомысленно отброшенные основоположниками научной медицины, заново переоткрываются наукой на новой стадии ее развития. Так было с йогой, так было с магнитотерапией и иглоукалыванием, так происходило с похожим минералом — сложной смесью биоактивной органики- Мумиё. Шунгит имеет такой же сложный органоминеральный комплекс, не поддающийся полному химическому анализу и не имеющий ярко выраженного действующего начала и примерно так же — от использования лечебного метода к его объяснению и официальному признанию — развивается история медицинского и оздоровительного применения шунгита.

Сейчас серьезным изучением этого загадочного минерала занимаются ученые в МГУ, в НИИ новых медицинских технологий Тульского государственного университета, в Институте Иммунологии, Институте Терапии АМН Украины, Институте биохимической физики имени Семенова и в других научных центрах мирового уровня.

В Республике Карелия, на родине шунгита, изучением целебных свойств минерала и его практическим использованием в целях оздоровления, занимается Научно-производственного предприятия «Карелия-Шунгит» под руководством Крутоуса Виталия Александровича.

Применение:

Металлургия
Шунгит содержит как твёрдый углерод, так и значительные количества оксида кремния; оба эти компонента в нём представлены весьма химически активными формами. В связи с этим он может быть использован в металлургии как восстановитель и — одновременно — как SiO2-содержащий флюс и источник кремния (например, при производстве чугуна, феррохрома, ферросиликохрома или карбида кремния)

Строительство
Другая область применения— строительство. Полированные плиты смоляно-чёрного цвета с редкими белыми прожилками, не тускнеющие со временем, украшают интерьеры Исаакиевского и Казанского соборов в Санкт-Петербурге и станции Московского метрополитена. В современной строительной индустрии шунгит используется также для производства шунгизита — лёгкого заменителя бетона.

Фильтрация воды
Дроблёный шунгизит обладает достаточной для загрузки фильтров механической прочностью, химически стоек, не загрязняет фильтруемую через него воду и, таким образом, — пригоден для загрузки фильтров. В настоящее время МП «Петрозаводскводоканал» использует дроблёный шунгизит на водопроводных очистных сооружениях в качестве загрузки скорых фильтров на основании разрешения, выданного Министерством здравоохранения СССР за № 121-5/873-6 от 30.10.81 года.
Данное свойство шунгита не является уникальным: для подобных целей (насадка для закрепления микроорганизмов, образующих активный ил) также используют керамзит, пластмассы, щебень и прочие доступные и дешёвые материалы; в том числе и в данном регионе. Сорбционные особенности шунгита ничем не отличаются от других угольных загрузок, используемых для очистки питьевой воды от остатков хлора.
Использование шунгита в быту в качестве фильтрующего материала в открытых фильтрах способствует размножению в воде бактерий, как на загрузке в аэротенках, так и в денитрификаторах.

Шунгизит

Шунгизит — искусственный пористый материал, получаемый при обжиге шунгитсодержащих пород. Шунгизит используется в качестве заполнителя для лёгких бетонов (шунгизитобетон) и в качестве теплоизоляционной засыпки.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s