北京天津母粒駐極托瑪琳粉 白色電氣石粉 規(guī)格10萬目
1 電氣石的化學組成及自發(fā)電極性電氣石是以含硼元素為特征的Al、Na、Fe、Mg、Li的環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物,化學式為NaR3Al6[Si6O18](BO3)3(OH,F)4,式中R代表金屬陽離子,當R為Mg2+Fe2+或(Li+加A1+)時,分別構(gòu)成鎂電氣石:NaMg3Al6[Si6O18](BO3)3(OH)4,鐵電氣石:NaFe3Al6[Si6O18](BO3)3(OH)4,鋰電氣石:Na(Li,Al)3Al6[Si6O18](BO3)3(OH)4。隨著所含各元素的差異,呈現(xiàn)出不同的顏色,及不同的特殊結(jié)構(gòu),而帶來遠紅外發(fā)射、負離子性能的差異。其晶體的特殊結(jié)構(gòu),由于電氣石中的[Si6O18]復(fù)三方環(huán)的六個硅氧四面體,角頂指向同一方向,使其形成自發(fā)電極,這是激發(fā)永久性極性的基本原因[2、6、9]。持續(xù)自發(fā)極化效應(yīng)的極化值是不受外界電場影響,而能構(gòu)成周圍的靜電場,這個電場的電流為0.06毫安培,電氣石表面十幾微米內(nèi),高電場強達107～104V/M,電壓在長寬為2公分的電氣石為3.3～5.3伏特之間。結(jié)晶體粉末越小靜電壓越高,因靜電壓與結(jié)晶體長度自乘反比,如相距0.3微米,其靜電場可達100萬V[6]。電氣石具有獨特的異極對稱結(jié)構(gòu),其表現(xiàn)為熱電性和壓電性。電氣石的熱電性是一種帶電的、不對稱的非簡諧性振動,熱電系數(shù)隨溫度升高而呈非線性增加。其熱電效應(yīng)主要是因位于晶體結(jié)構(gòu)中心的二個八面體共有的氧的不對稱非簡諧性振動引起的,也有可能與Na以及與Na,B配位的氧原子有關(guān),它們也存在異常大的溫度系數(shù),但沒有大的位移。[3]電氣石的特性可簡單地通過坤特試驗,靜電吸附的明顯程度,即晶體兩端顏色差異、強弱表現(xiàn)出來。
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2 電氣石的熱電效應(yīng)和壓電效應(yīng)及其作用溫度和壓力變化引起的電氣石晶體之間的電勢差,其壓力(如震動)比受熱的效應(yīng)明顯。電氣石粉末在無源條件下可產(chǎn)生負離子,其粒子細化到0.2μm以下,負離子釋放量明顯增加,負離子釋放能力增強,熱釋放電系數(shù)為10-7～4×10-6C?cm-2?k-1,相當于無數(shù)個負離子發(fā)生源的疊加。而且電氣石可催化分解有害有機分子,促進空氣中懸浮物的沉降,從而凈化空氣,并且受壓力、濕度條件影響大,電氣石除可產(chǎn)生負離子外,并發(fā)射遠紅外線,有較高的法向紅外比輻射率值,與遠紅外陶瓷粉料的發(fā)射率比較,平均約高出1%～2%,50℃時法向比輻射率0.92～0.94[10]。當環(huán)境溫度或壓力發(fā)生微弱變化,其內(nèi)部分子形成的偶極距分子中的原子受到環(huán)境中能量的激發(fā)而伸縮振動及/或轉(zhuǎn)動,而成為遠紅外輻射的電磁波。由于它能夠?qū)⒂泻﹄姶挪ㄞD(zhuǎn)化為對人體有益的遠紅外線,相對于遠紅外陶瓷粉料在環(huán)境中的應(yīng)用而言,價格便宜,用途更為廣泛,從而被企業(yè)在選用環(huán)保材料時廣泛用于電腦操作室、電弧操作間、變電所等各處,以及電視機、游戲機、手機、微波爐、電話等個種電氣設(shè)備上,以吸附屏蔽人體周圍很多物體電磁波的負面影響。
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3電氣石對水分子的活化及其作用 由于電氣石發(fā)射遠紅外線與水中氫鍵共振可將大分子團的氫鍵切斷,水的大分子團通常由36～37變小至6～8個 水分子的水分子團,水的分子團越小水能量越高,其滲透力、溶解力、代謝力就越強,用核磁共振檢出水的分子團,其半波寬高的振蕩瀕率由106.7Hz縮小為54.9Hz。pH=11時由堿性趨向酸性轉(zhuǎn)變。實驗證實:黑電氣石微粉分別在pH=1及13的酸或堿溶液中,1h后酸溶液中H+濃度顯著減少,在堿溶液中,OH-濃度減少,酸堿趨向中和。溶液中H+濃度與時間成線性關(guān) 系: Log[H+]=A-Bt,也可表示為:-[H+]/dt=B[H+](A,B為常數(shù)),H+離子的減少速率與水中H+濃度成正比。[6]按Kubo的理論,電氣石存在永久性電極與水分子作用,將水分子電離形成H+和OH-離子。H+會形成水合氫離子H3O+或形成H2,OH-形成水合羥基離子H3O2-,H3O2-散發(fā)到空氣中即為空氣負離子,并稱之為“負堿性離子(minusalkaliion)”。綜上所述電氣石對水分子進行活化的各種特性,可見其在水環(huán)境中對去除水中的污染物有著很大的作用:用電氣石處理飲用水,可去除水體中的雜質(zhì),氨、氯等的污染物,當水在pH=3時,由酸性趨向堿性變化。黑電氣石在使水自行電解過程中,獲得的界面活性作用、氨的安定化、鐵的鈍化(可預(yù)防紅色鐵銹生成)、水的還原、二氧化硅與黏性物質(zhì)(微生物集合體)去除等各種效果。電氣石與水反應(yīng),可放出羥基自由基,具有氧化、分解、清潔、消除有機物的能力,為一般氧化、除垢劑難以媲美。
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4電氣石對帶電離子的吸附作用 電氣石由于其類似磁鐵,像自然磁鐵存在極性,具有高的機械化學穩(wěn)定性,不溶于酸,黑電氣石晶體表面會吸附水中重金屬離子,并形成沉淀,使水中重金屬離子濃度降低,通過水流攪動很容易使形成的沉淀脫離電氣石表面,而不具有飽和極限,可持續(xù)使用,重復(fù)利用率高。電氣石對廢水中重金屬離子的去除率能達到99%。它是通過晶體表面靜電場,將重金屬離子吸附到晶體負極,使局部重金屬離子濃度增高與電氣石表面羥基離解而產(chǎn)生的OH-發(fā)生反應(yīng),形成各種沉淀或堿式鹽析出,直到溶液中各種離子濃度達到平衡時為止。因電氣石的負極不斷地向正極流出電子,遇到水(包括空氣中的水),立即向水中放電,使周圍的水輕微發(fā)生電分解,使水分子(H2O)分解為氫離子(H+)和氫氧基離子(OH-),氫離子被電氣石負極吸引,并與從該處釋放出的電子中和產(chǎn)生出的氫原子,結(jié)合成氫氣,釋放到大氣,[12]若能提高氫的含量,可研究作為氫能源的開發(fā)。另一方面氫氧離子與周圍的水分子相結(jié)合,生成羥基離子(H3O2-)的界面活性物質(zhì),這種羥基離子可形成單位分子膜,由此產(chǎn)生界面的活性效果。電氣石超細粉體對Pb2+有極高吸附效果,除了在初始Pb2+溶液pH值小于3時,其余各種條件對Pb2+的吸附率均達到99.5%以上。而超細粉體吸附Pb2+的反應(yīng)速度非?？?/span>,在5min時吸附已經(jīng)達到平衡,去除率接近大值,其余金屬廢水中Cu2+、Cr6+、Zn2+離子的凈化研究已得到廣大環(huán)保工作者的關(guān)注
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5電氣石的遠紅外線輻射效應(yīng)及應(yīng)用 目前已利用電氣石自身發(fā)射遠紅外射線(輻射4～14μm的電磁波)及熱差變化所能產(chǎn)生正負電磁場的物理效應(yīng),增加空氣中紅外線輻射及負氧離子成分,以活化人體機能,提高人體健康水平。其特點是能給人體帶來微弱的電流的熱電刺激效應(yīng)(其中部分有發(fā)射紅外線電磁波的作用)。經(jīng)永久電極流出的電流在人體所有的器官不斷地快速流動,在各器官及大腦進行傳達信息和調(diào)節(jié),有利于人體血液循環(huán),經(jīng)絡(luò)暢通,免除機能失調(diào)、平衡崩塌,導致亞健康態(tài)。日本東洋醫(yī)學經(jīng)絡(luò)理論專家提出將電氣石磨細加入纖維、服裝、寢具,供人們享用。由于電氣石的永久的電極作用,使皮膚表層流動著與生物電流相似的0.06aA電流,促進機體的新陳代謝,血液循環(huán)加速,并使人體細胞活性化,防止氧化、抵抗衰老、增強免疫功能,電氣石是一種理想的無源天然負離子發(fā)生器,是新世紀保健,環(huán)保領(lǐng)域的一項重大突破[9、11]。近年來,致力于研究開發(fā)電氣石的單位,已成功地將電氣石復(fù)合配成微粉應(yīng)用于涂料、高分子、化纖、卡片、農(nóng)用薄膜、過濾材料等領(lǐng)域。因電氣石受熱,兩端帶上正、負不同靜電,以至吸附灰塵等細小物體,電氣石能產(chǎn)生負離子在空氣中可吸附有機揮發(fā)物等特性,用于各種乳膠、油漆、水性涂料為載體,粉刷內(nèi)墻與屋頂,使空氣可長期清新,吸附由于裝修房屋造成的甲醛甲苯等有機揮發(fā)物污染,當然也可以添加到墻紙、墻布、空調(diào)過濾器,制成薄瓷磚鋪在地毯和地板下,可防霉除臭。在水體中利用單晶體電氣石釋放負離子,羥基負離子,以一種強氧化劑功能,能抑菌、除菌、除臭,制成相關(guān)產(chǎn)品,在家電產(chǎn)品中用于洗衣機中可清潔衣物 ,電氣石礦石置于魚缸中使用可使魚缸水清晰透明,去除臭味,池魚活躍, 保持水體清潔。放入冰箱,既能除臭去異味,又可保持食品新鮮,也可用于自來水活化、凈化、污水處理,使水體溶解氧增加等。
