我國礦產(chǎn)資源分布廣泛,具有環(huán)境凈化和修復功能的礦物資源較為豐富,近些年來(lái),人們對電氣石、凹凸棒石、沸石、硅藻土等環(huán)境礦物材料的研究日益深入。其中電氣石作為一種獨特的自發(fā)電極性礦物,更是得到了廣泛的關(guān)注。
電氣石是一類(lèi)環(huán)狀硅酸鹽礦物,除硼元素外,一般還含有鈉、鎂、鐵、鋰、鋁等元素。相對于寶石,電氣石作為保健和環(huán)保礦物功能材料更受人歡迎,被譽(yù)為“環(huán)境警察”、“空氣維生素”、“大氣長(cháng)壽素”。
目前,電氣石被廣泛地應用于環(huán)境保護、生活生產(chǎn)許多領(lǐng)域,是一種新型環(huán)境礦物材料,主要體現在以下幾個(gè)方面:
1、吸附重金屬離子
我國大部分自來(lái)水廠(chǎng)均采用傳統的氯消毒處理工藝,采用的氧化劑主要為氯、二氧化氯等,上述氧化劑在消毒的同時(shí),還可以產(chǎn)生相應的消毒副產(chǎn)物如次氯酸、三氯甲烷、亞氯酸鹽和氯酸鹽等,嚴重影響人體健康,如果將電氣石晶體置于含有重金屬離子的廢水中,電氣石具有自發(fā)電極,晶體表面帶電荷,對金屬離子、酸根離子均具有吸附、濃集作用,并在電氣石表面上結晶析出。
2、凈化水質(zhì)
由于電氣石的特殊晶體結構以及由此產(chǎn)生的自發(fā)極化性質(zhì)(熱釋電性、壓電性),因此在常溫下,一旦壓力或溫度發(fā)生微小的變化,其內部質(zhì)點(diǎn)(極性分子)即發(fā)生強烈的振動(dòng),偶極距也發(fā)生劇烈的變化,使極性分子激發(fā)到更高的能級,當它向下躍遷的同時(shí)釋放出多余的能量,這種能量的釋放可產(chǎn)生波長(cháng)在8-14微米、發(fā)射率為0.90以上的較強中遠紅外輻射。電氣石所產(chǎn)生的中遠紅外輻射,其光子能量與水的締合分子中的氫鍵能量相當,能強烈激勵水分子,使其處于振動(dòng)狀態(tài),易于產(chǎn)生共振,使部分氫鍵發(fā)生斷裂,從而使大的水分子團分解成只含5-6個(gè)水分子的小水分子團,實(shí)現水的重新活化。另外,電氣石的這種凈化作用不存在飽和極限,這個(gè)特性使它在應用中比其他礦物更具優(yōu)勢。
3、產(chǎn)生負離子
電氣石的一個(gè)重要特性是能自動(dòng)地、永久地釋放負離子,因此被稱(chēng)為“天然負離子發(fā)生器”。電氣石具有永久電極,在這種天然的電場(chǎng)作用下,電氣石對空氣中的水分子產(chǎn)生電解作用,OH-與水分子結合形成負離子,即所謂的“羥基”為堿性負離子。與其他誘發(fā)負離子的方式不同,電氣石在常溫下即誘發(fā)大量的空氣負離子,它利用的是空氣中的溫差及分子運動(dòng)產(chǎn)生的能,無(wú)其他能量損耗,符合環(huán)保要求,而且在此過(guò)程中無(wú)臭氧的生成,避免了臭氧對人體的傷害。
目前,電氣石的超細粉體作為無(wú)機填料在陶瓷材料、功能性紡織品、水性涂料、負離子地板等材料中使用。
電氣石具有高的機械化學(xué)穩定性,可重復利用率高,對環(huán)境無(wú)污染,在環(huán)境凈化領(lǐng)域有較好的開(kāi)發(fā)應用前景。正是由于以上特性,電氣石礦物成為近幾年來(lái)健康環(huán)保多功能材料的研究熱點(diǎn)。
由電氣石之例可以看出,在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中,利用現代礦物學(xué)解決環(huán)境問(wèn)題的研究正在成為重點(diǎn)課題。自然界中分布廣泛的天然礦物的凈化功能無(wú)疑在今后的研究中會(huì )得到足夠的重視,環(huán)境礦物材料也必將在治理污染與環(huán)境中發(fā)揮不可替代的作用。有理由認為,環(huán)境礦物材料符合人與自然和諧發(fā)展的要求,環(huán)境礦物學(xué)是材料科學(xué)發(fā)展的必然趨勢。
來(lái)源:李雯雯.電氣石 環(huán)境礦物材料中的佼佼者[J].國土資源科普與文化,2015(03):43-45.
更多精彩!歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信(粉體技術(shù)網(wǎng))
|