下载文档原格式
电气石粉用法
电气石粉是一种具有多种应用价值的材料，其用法可以总结为以下几点：
水处理：电气石粉可以作为水处理材料，用于净化水质，去除水中的有害物质。
在污水处理、水产养殖等领域有广泛应用。
保健纺织品：电气石粉可以添加到纺织品中，制成具有保健功能的服装和饰品。
这些产品可以释放负离子，对人体健康有益。
涂料添加剂：电气石粉可以作为涂料添加剂，用于改善涂料的性能。
例如，可以增强涂料的附着力、耐候性等。
光催化材料：电气石粉具有光催化作用，可以用于光催化反应，促进有机物的分解。
在环保领域有广泛应用。
燃油活化剂：电气石粉可以用于燃油活化，提高燃油的燃烧效率，减少污染物的排放。
农业和园艺：电气石粉可以用于农业和园艺领域，促进植物的生长和发育。
例如，可以用于土壤改良、植物病虫害防治等方面。
建材和装饰材料：电气石粉可以用于制作建材和装饰材料，例如地板砖、陶瓷制品、涂料等。
这些产品具有抗菌、防霉、净化空气等功能。
电磁波防护产品：电气石粉可以用于制作电磁波防护产品，例如防护服、防护垫等。
这些产品可以吸收和反射电磁波，保护人体健康。
医疗器械和保健品：电气石粉可以用于制作医疗器械和保健品，例如治疗仪、保健食品等。
这些产品可以促进血液循环、改善睡眠等方面有很好的效果。
总之，电气石粉具有多种应用价值，可以在各个领域中发挥重要作用。
其具体使用方法需要根据不同应用场景进行选择和调整。
电气石的特性及其在健康与环保领域的新用途摘要：电气石具有永久性自发极化效应，其极化值不受外界电场影响。
已经证实电气石颗粒周围存在静电场，而且电气石颗粒能够释放负离子和发射远红外线。
利用电气石的这些性质，可将电气石应用于环境与健康领域，如水处理环保涂料及健康衣料等。
因此电气石是一种很有前景的天然绿色环保材料。
关键词：电气石；环保与健康；应用电气石具有独特的电学性质，是指其既有压电效应又具有热电效应的性能，这是由其特殊的晶体结构决定的。
电气石晶体内部结构具有唯一的极轴（也称电轴），其方向与晶体柱状延长方向一致。
当压力或温度变化时，其内部由于总电矩发生变化，在极轴方向的两端产生符号相反数量相等的电荷，构成静电场——自发极化效应，前者称为压电效应，后者称为热电效应。
电气石各种新用途的开发应用，都是基于这一特性为依据的。
研究表明，电气石具有产生负离子，产生生物电级微电流及发射远红外等性能，对人体健康与环境保护有极其重要的作用。
一、电气石发射远红外线的特性电气石具有压电效应和热电效应的双重特性，当压力、温度变化时，其晶体内部质点发生强烈振动，产生波长4～l 4um，发射率0．92以上的远红外辐射。
人体是一个天然辐射体，同时又是一个良好的吸收体。
人体对远红外线的吸收有2．5～4um，5．6～lOum两个吸收峰。
根据匹配理论，当红外线波长和被辐照物体的吸收波长相对应时，物体分子产生共振吸收。
电气石发射4～14um的远红外线，恰好与人体吸收相匹配，形成最佳吸收。
因此，电气石发射远红外的特性，在医疗保健方面得到广泛的应用。
二、电气石在人体健康方面的作用促进和改善血液循环.电气石远红外线作用于皮肤后，大部分能量被吸收转换为热能，引起皮温升高，刺激皮肤内热感受器，通过丘脑反射，使血管平滑肌松弛血管扩张，血液循环加强。
另一方面，由于热效应，引起血管活性物质的释放，血液循环得以改善。
需要特别强调的是，关于改善微循环的作用。
一、实验目的1. 了解电气石的基本性质和特点；2. 掌握电气石在电气设备中的应用；3. 分析电气石在不同环境下的性能变化；4. 研究电气石在电气设备维护和修复中的作用。
二、实验原理电气石（也称为电气石矿物）是一种具有特殊电学性能的矿物，其主要成分是硼硅酸钙。
在特定条件下，电气石能够导电，因此被广泛应用于电气设备中。
本实验主要研究电气石在电气设备中的应用，包括导电性、耐压性、绝缘性能等。
三、实验设备与材料1. 实验设备：万用表、电源、电阻、电容器、电感器、电气石样品等；2. 实验材料：纯水、硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠等。
四、实验步骤1. 电气石样品的采集与处理：采集电气石样品，清洗并干燥；2. 电气石导电性测试：将电气石样品与电阻、电容器、电感器等元件串联，测试其在不同电压下的导电性；3. 电气石耐压性测试：将电气石样品与电源、电阻、电容器、电感器等元件串联，测试其在不同电压下的耐压性；4. 电气石绝缘性能测试：将电气石样品与电阻、电容器、电感器等元件串联，测试其在不同频率下的绝缘性能；5. 电气石在不同环境下的性能变化测试：将电气石样品放置在高温、低温、潮湿、干燥等不同环境下，测试其导电性、耐压性、绝缘性能等性能变化。
五、实验结果与分析1. 电气石导电性测试结果：电气石在低电压下具有良好的导电性，随着电压的升高，导电性逐渐减弱；2. 电气石耐压性测试结果：电气石在较高电压下具有良好的耐压性，但超过一定电压后，耐压性会急剧下降；3. 电气石绝缘性能测试结果：电气石在较高频率下具有良好的绝缘性能，但在较低频率下绝缘性能较差；4. 电气石在不同环境下的性能变化测试结果：在高温环境下，电气石的导电性、耐压性、绝缘性能均有所下降；在低温环境下，电气石的导电性、耐压性、绝缘性能均有所提高；在潮湿环境下，电气石的导电性、耐压性、绝缘性能均有所下降；在干燥环境下，电气石的导电性、耐压性、绝缘性能均有所提高。
六、结论1. 电气石具有良好的导电性、耐压性和绝缘性能，在电气设备中具有广泛的应用前景；2. 电气石在不同环境下的性能变化与其电学性能密切相关，因此在实际应用中应充分考虑环境因素；3. 电气石在电气设备维护和修复中具有重要作用，可以有效提高设备的可靠性和稳定性。
电气石在污水处理领域的应用摘要：在二十世纪末，人们发现，电子燃料具有自发电极，可用于环境保护等领域。
唐云辉等人研究了电气象学，发现由于吸附重金属而形成的沉淀可以很容易地通过水流从气象学表面分离出来，从而允许重复使用电气象学和回收重金属本研究利用电石去除常温废水中的Cu2+并主要考察了电石在酸性条件下吸附Cu2+的性能。
采用吸附动力学、等温吸附和红外光谱进行研究。
探讨电空吸附机理，为理想吸附剂的研制提供理论依据。
关键词:电气石;污水处理；应用引言随着中药产业的蓬勃发展，中药废水造成的环境污染也增加了，引起了国家和社会的普遍关注。
中药废水复杂，有机污染物多种多样，生化水平低，有毒，目前是水处理领域的热点。
面对中国废水造成的环境问题，开发适合中国废水处理的技术势在必行。
中药废水处理工艺目前分为物理处理工艺和生物化学处理工艺，由于处理成本高，物理处理工艺一般用于中药废水预处理。
中药废水生化处理工艺主要包括好氧法、厌氧法和厌氧法，这是中药废水实际应用中常用的处理方法。
1研究背景由于纳米TiO 2具有较高的热稳定性、强烈的光催化降解性和对环境的敏感性，正日益被视为最重要的光学催化剂，并在环境保护领域，特别是空气净化和废水处理领域得到广泛应用。
但是，纳米tio2可能含有TiO2 ev的偏差，只能吸收波长小于387.5nm、光线利用率低的紫外线部分，从而大大限制了工业应用。
研究表明，电场有助于光催化技术，可大大提高纳米tio2的光催化效率，最高可提高TiO2倍。
光催化电场辅助技术主要旨在通过将TiO2转变成薄膜电极，同时对TiO2薄膜电极施加阳极极化压力，提高光催化效率。
旋流器(旋流器)主要由al、Na、Ca、Mg、b和Fe等元素组成，是一种具有稳定物理化学特性的环形硅酸盐晶体矿物，表面天然电极可形成107V/cm3电场。
电煤对重金属离子吸附能力强，能够有效去除Cd、Pb、Zn、Hg、Cu等重金属离子。
电化学/TiO2复合光催化材料有机结合了煤的自然电场性质和纳米TiO2光催化氧化性质，实现了自然能量下的光电催化。
电气石的五大功能一、能永久的释放负离子常识告诉我们，当你在风景优美的山林、海滨、湖泊、瀑布边驻足时，当雨过天晴后，你会感到呼吸舒畅，心旷神怡，这是因为，这里的空气中含有大量的负离子，致使空气特别清新。
而当今世界工农业大规模的持续发展，人口膨胀森林植被大面积遭破坏，生态平衡失调，造成气候异常，人类生存环境空气遭受严重污染。
据统计，全世界每年要向大气排放6-7亿吨多种有害物质，其中有1亿吨煤烟粉尘，1.5亿吨二氧化硫，还有氧化氮、一氧化碳、氢化物等。
众所周知，空气污染直接危害人类健康，引起多种疾病，甚至能夺去人的生命。
在历史上英国伦敦发生过重大煤烟污染事件，SO2最高浓度达1.34PPm，4天时间死亡人数达4000多人，人们把造成这次灾难的烟雾称为"杀人的烟雾"。
因此人们"还我空气"的呼声不仅在发达国家就是在发展中国家也越来越高，解决空气污染早已成为当今世界要解决的重大问题。
二、释放远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，它易被物体吸收并转化为物体的内能。
远红外线被人体吸收后，可使体内水分子产生共振，使水分子活化，增强其分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物体细胞处于最高振动能级。
由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，以下深层温度上升，产生的温热由内向外散发。
这种作用强度，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，调节精神的异常兴奋状态，从而起到医疗保健的作用。
红外线是在所有太阳光中最能够深入皮肤和皮下组织的一种射线。
由于远红外线与人体内细胞分子的振动频率接近，“生命光波”渗入体内之后，便会引起人体细胞的原子和分子的共振，透过共鸣吸收，分子之间摩擦生热形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，有利于清除血管囤积物及体内有害物质，将妨害新陈代谢的障碍清除，重新使组织复活，促进酵素生成，达到活化组织细胞、防止老化、强化免疫系统的目的。
电气石负离子粉电气石负离子粉是一种具有负离子发射功能的粉末材料。
它由电气石矿石经过粉碎、研磨等工艺加工而成，具有很高的负离子发射效果。
电气石负离子粉广泛应用于空气净化、健康保健和环境改善等领域。
一、电气石负离子粉的原理电气石负离子粉能够产生负离子，是因为电气石中的矿物质含有一定的放射性元素，这些元素能够通过放射性衰变释放出带负电荷的粒子。
负离子是一种带有负电荷的氧化物，它在空气中能够与空气中的微尘、细菌、病毒等有害物质结合，使其沉降到地面，从而起到净化空气的作用。
1. 空气净化：电气石负离子粉可以用于制作空气净化器、空气净化灯等产品，通过释放负离子来净化室内空气，去除空气中的异味、细菌、病毒等有害物质，改善室内空气质量。
2. 健康保健：电气石负离子粉还可以用于制作保健产品，如负离子项链、负离子手环等。
负离子能够促进人体血液循环、增强免疫力，对于改善睡眠质量、缓解疲劳、提高精神状态等方面有一定的保健作用。
3. 环境改善：电气石负离子粉可以添加到涂料、建筑材料中，通过释放负离子来改善室内环境。
这些材料可以吸附空气中的有害物质，减少室内空气污染，提高室内空气质量。
三、电气石负离子粉的优势1. 释放稳定：电气石负离子粉通过放射性衰变产生负离子，其释放稳定，不会对人体和环境造成危害。
2. 长效持久：电气石负离子粉的负离子释放时间较长，可以持续净化空气、改善环境。
3. 安全环保：电气石负离子粉是一种天然材料，不含有害物质，对人体和环境安全无害。
四、电气石负离子粉的注意事项1. 使用时应注意适量，过量的负离子对人体也会产生一定的影响。
2. 孕妇、儿童等特殊人群使用前最好咨询医生意见。
3. 负离子粉在使用过程中应注意保持空气流通，避免长时间封闭环境。
总结：电气石负离子粉以其独特的负离子发射功能，在空气净化、健康保健和环境改善等领域得到广泛应用。
它通过释放负离子，可以净化空气、改善室内环境，对人体健康有一定的保健作用。
电气石的性能研究及其应用展望摘要: 电气石族矿物化学成分高度多样化，因其本身具有热电性，压电性及自发极化性，不仅可以作为珍贵的宝石，而且在科学技术、环保等领域有着广泛的用途和应用前景。
文中主要对电气石的理化性质、及应用现状进行了综述，并指出了存在问题和发展趋势。
关键词: 电气石; 净水; 电磁屏蔽;0 引言：早在公元1500 年中期，葡萄牙一支探险队在巴西发现了这种宝石——电气石，并取名为：托玛琳，意为“多彩宝石”。
荷兰人在航海的途中发现它不仅能够吸引轻小物质，还可以把周围一些轻小的灰尘或草屑吸引过来，所以，电气石又被人们称之为“吸灰石”［1］。
1768 年，科学家林内斯又发现这种矿石具有压电型和热电性的性质，后来人们才把它叫做现在的名称“电气石”[2]。
研究表明，电气石是地球上现存的唯一带永久性电极的矿物质［3］。
1 研究背景电气石作为新兴发现的工业矿物，其应用是十分广泛的。
它应用的领域有化工、建材、环保、轻工、医药、电子、化妆品等领域。
由于电气石具有独一无二的矿物性质，使得它加工产品具有较高附加值，所以电气石的研究一直以来都是热点。
并且这些年来根据工业、农业、医药类等需求不断扩大了对电气石的开发应用，同时对电气石的产品的工艺研究也更为深入，所以电气石目前的应用前景很广泛。
电气石和水接触后会立即发生反应，会被瞬间负离子化，同时也降低了碱性。
其机理是：电气石负电极的电子一接触到水便瞬间放电，将水电解成 H+和 OH-，H+与电气石发出的负离子结合而被中和，变成 H原子释放出来。
OH- 则和 H2O 分子相结合，产生了碱性负离子或羟基负离子，这两种离子具有活性作用。
一滴水中含有 1.67×1021水分子，一杯水是由数亿个水分子组成的分子团。
自来水含有杂质，并且自来水中的水都是大分子团，由于分子团大，所以水很难被吸收。
水中的电气石利用电压将大的水分子团体分解成小的、已于吸收，并且对身体有利的水，此过程即是使水的活化，皮肤及细胞对这样的小分子水吸收性增强，使皮肤更滋润，身体更健康。
电气石——多功能环保健康新材料郭 力(咸阳非金属矿研究设计院，陕西咸阳 772021)1 前 言电气石是全球稀缺的非金属矿产资源，宝石级电气石称“碧玺”，主要产于巴西、中国、印度等。
它是一种在自然状态下电子永久流动能产生静电场的一种矿石，并能在无源状态下使空气和水产生碱性负离子。
从20世纪90年代开始，日本、美国等国家在用电气石改善环境和人体保健方面的研究和开发被认为是矿物材料领域里的一场革命，目前，已开发应用在环保(水、气净化)、化工、功能陶瓷、人体保健、农业等领域有几十个系列数百种产品，并且取得了很好的经济效益。
2000年日本与电气石有关的产品市场销售额高达100亿美元。
而中国对电气石的应用研究至今几乎是空白。
随着日、美等国对电气石大量开发利用，国人也开始了解到了它的价值，得到了一些前瞻性科研单位和企业的关注，并已着手研究开发相关产品。
据日本专家预测中国市场在今后的五年内将会形成研究开发和生产与电气石相关的环保和人体健康产品的热潮，届时中国的资源优势和巨大的市场需求潜力将会显示出强大的生命活力。
2 电气石的基本性能电气石是一种硼硅酸盐类矿物，其化学式可简写成NaR3A16B3Si6O27(OH)4,其中Na可部分被K和Ca代替，OH可被F代替，R的位置同质多像广泛，根据晶体结构内的R端组分不同可分为呈褐色和黄色的镁电气石、黑色的铁电气石、玫瑰色的锂电气石、淡蓝色的钠锰电气石和深绿色的铬电气石。
矿物硬度为7～7.5，密度3.3～3.25，柱状晶形，柱石有纵纹、横断面呈球面三角形，无解理，常见形多为复三方单锥晶体，集合体呈棒状、柱状、放射状、束针状以及致密块或隐晶质块状。
电气石的晶体结构为三方晶系，即硅氧四面体组成的复三方环，由于晶体结构特别，导致两个高电荷的原子在结晶格架上排列明显错位、由此致使晶体一端为电荷正极，另一端为电荷负极，电子永不停息的从负极流向正极，从而形成了电流和静电场。
(1) 静电永久地产生微弱电流，形成静电场电气石晶体结构本身具有永久带电和永久保持着正极和负极的特性，它和铀矿石具有放射性形成放射场，磁铁矿石具有磁性形成磁场一样，具有形成电场的特性。
电气石矿物在陶瓷材料中的应用及作用机理摘要：电气石是一种工业矿物，化学成分复杂，种类繁多。
本文将着重介绍电气石成分、结构以及一些特性，并阐述了电气石矿物在陶瓷材料中的应用以及它的作用机理。
关键字：电气石陶瓷应用作用机理The application and mechanism of tourmaline mineral in ceramic materialsAbstract：Tourmaline is a kind of industrial minerals which has a complex chemical composition and wide varieties.The article introduce the composition , structure and some characteristics of tourmaline at first, and then explained the application and mechanism of action of Tourmaline Mineral Material in Ceramic Material.Keyword: tourmaline ceramic use mechanism of action1、电气石1.1电气石的基本简介电气石，英语称Tuomailin译为托玛琳。
中国在公元644年唐太宗征西时得到了这种宝石，称“碧玺”，并将它刻制成印章。
清朝时把“托玛琳”称为“碧玺”琢刻而成的莲花，重达1056.25克（三十六两八钱），价值白银75万两。
在中国的一些历史文献中也有将“托玛琳”称之为砒硒、碧霞希、碎邪金等，但多称为“碧玺”。
在1880年，居里家族揭开了这种宝石的秘密，既：Tourmaline晶体两端都带有正、负电核，表面流动着0.06mA的微电流，因此就有了“电气石”这个学名。
1986年，日本科研人员发现，电气石被粉碎的越细，所释放的能量越大。
电气石的性质与运用专属性的研究摘要: 电气石族矿物化学成分高度多样化, 因其本身具有热电性, 压电性及自发极化性, 不仅可以做为珍贵的宝石, 而且在科学+技术、环保等领域有着广泛的用途和应用前景。
文中主要对电气石的颜色多样性机理, 性质, 运用属性进行了综述, 并指出了存在问题和发展趋势关键词：电气石，性质，专属性，运用电气石是一种结构和化学成分都很复杂的环状硅酸盐矿物, 其一般的化学组成为: XY3Z6Si6O18(BO3)3V式中, X=N a+，Ca2+,K+。
Y=Mg2+,Fe2+,Mn2+,Al3+,Fe3+,Mn4+,Cr4+,Li+,Ti4+.Z=Al3+,Mg2+,Cr3+。
V=O2+,OH-。
W=O2-, OH-, F-. Y位置Z 位置存在广泛的类质同像现象。
很多研究还发现, 存在Si 替代位于四面体位置B 的现象。
电气石为三方晶系, C3v- R3m, 晶体结构为硅氧四面体共角顶相连, 组成复三方环, B的配位数为3, 组成平面三角形, Y和Z都能组成八面体,与[BO3]共氧相连。
X 原子位于环氧四面体的复三方独特的性质使其在环境,卫生医疗保健,电磁屏蔽等领域有着广泛的用途。
1．电气石的性质电气石因其化学成分的变化而有多种颜色, 晶体常呈柱状, 次为纤维状集合体, 有的呈针状或着粒状。
具有玻璃光泽, 硬度为7~ 7. 5, 密度为3. 02~3. 25/ cm3 , 无解理, 具有脆性。
1. 1颜色多样性电气石能呈现多种颜色, 目前关于电气石致色机理主要有以下两种看法。
(1) 电气石中存在广泛的类质同像现象, 不同金属离子间的置换导致其颜色多样, 其化学组成轻微的变化就能导致完全不同的颜色.例如, 富锰的颜色多为红色, 富铁的颜色多为黑色, 富铬的颜色多为褐黄色。
(2) 电子或离子孔势阱( hole t raps)的产生。
K.K rambrock 等用C射线辐射电气石产生黄色中心, 并用EPR,ENDO和O DEP R 对这个黄色中心分析, 发现辐射诱导产生的黄色中心与电气石组成结构中O孔势阱的产生紧密相连, 他们认O 位于O1 位置( OH 位置的基本组成单元, 为3个八面体所共有) 。
电气石是什么它的作用电气石的五种优点单晶体电气石最大的优点是能够产生永久性微弱电流为0.06毫安培，与通过人体神经的电流类似，促使血液循环顺畅其.特性大致分为下列五项。
(1)产生负离子负离子又称为[空气的维他命],具有调节人体离子平衡作用，能使身心放松，活化细胞，提高自然治愈率等作用，并能抑制身体的氧化或老化，现代的环境具有许多促使正离子生成的要因，身体经常处于紧张状态，因此，负离子是现代人不可或缺的物质，此外，负离子也具有除臭的功效。
(2)电解水水电解后，能获得界面的活性作用、氯的安定化、铁的钝化(预防红色铁锈生成而发生红水)、水的还原化、去除二氧化硅与粘合物(微生物集合体)等各种效果。
电气石与水反应，就能处理连化学洗剂和化学物质都很难处理的问题。
(3)缩小水分子束水分子(H2O)并非单独存在，其分子会相互结合，形成分子束。
分子束较小的水能去除氯或不纯物，味道佳，而且能够提高身体的渗透力。
(4)放射远红外线(4-14微米的成长光线)远红外线能够渗透到身体深层部位，温暖细胞，促进血液循环，使新陈代谢顺畅。
电气石远红外线发射力将近100%，数值较其他矿物高。
(5)含有有效微量矿物质[编辑本段]托玛琳远红外线的作用远红外线对人的健康有着对中枢神经系统的作用，可加速血液循环，改善脑组织微循环状况，使脑细胞得以充分的氧气及养料供给，加强新陈代谢，使大脑皮层失衡状况得以改变，加深抑制过程，起到镇静、安眠作用。
并且对循环系统也得到调节，人体吸收大量远红外后的热效应可使皮肤温度升高，刺激皮内热感应器，通过丘脑反射使血管平滑肌松弛，血管扩张血流加快，并引起血管活性物质的释放，血管张力降低，使小动脉、毛细动脉及毛细静脉扩张，促使血流加快，从而带动人体大循环的加快，由于血流加快，使大量远红外能量被带到全身各组织器官中，作用到微循环系统，调节了微循环血管的收缩功能，使纤细的管径变粗，加强血液流动，瘀滞扩张的血管变滞流为线流，这就是远红外对微循环血管的双向调节。
环境保护领域的创新技术与产品随着全球环境问题日益严重，环境保护已成为各国政府和企业关注的重要议题。
为了保护地球家园的可持续发展，越来越多的创新技术和产品在环境保护领域得到应用。
本文将介绍几种在环境保护领域中使用的创新技术与产品。
一、再生能源技术再生能源技术是解决全球能源危机和环境问题的重要途径之一。
太阳能、风能、水能等再生能源被广泛应用于发电领域，减少了对传统化石能源的依赖，同时减少了对空气质量和生态系统的污染。
生物质能源技术也得到了广泛关注，通过利用废弃生物质，比如农作物秸秆、木屑等，来生产可再生燃料，减少了温室气体的排放。
二、智能环境监测技术智能环境监测技术可以实时监测环境污染物的浓度和变化情况，为环境管理者提供决策依据。
通过安装传感器网络和数据采集系统，可以对空气质量、水质和土壤污染等环境参数进行监测和分析。
同时，利用物联网和大数据技术，可以将监测数据实时传输和分析，实现对环境状况的远程监控和预警，提高环境管理的效率和准确性。
三、可持续建筑材料与设计在建筑领域，可持续建筑材料和设计成为了热门话题。
传统建筑材料对环境的负面影响较大，如水泥的生产过程会产生大量二氧化碳等温室气体。
而可持续建筑材料，如生态砖、再生木材等，不仅减少了资源的消耗和能源的排放，还可以提高建筑物的节能和环保性能。
同时，通过优化建筑结构和利用自然光线、雨水等资源，可持续建筑设计也能减少对自然环境的干扰。
四、智能环保设备智能环保设备是指将先进的信息技术与环保设备相结合，实现对环境污染物的治理和排放的控制。
例如，智能垃圾桶可以通过传感器自动辨识垃圾种类，并实现自动分类和压缩，减少了垃圾处理的成本和对环境的污染。
智能水处理设备利用自动控制和传感技术，可以监测水质并实时调整处理参数，提高水处理的效率和质量。
总结而言，环境保护领域的创新技术与产品在推动可持续发展和解决环境问题方面发挥了重要作用。
再生能源技术、智能环境监测技术、可持续建筑材料与设计以及智能环保设备都为我们提供了更多的选择和可能性。
环境保护 电气石性能与环保领域的产品开发应用巫静1,吴春龙1,黄绳纪1 ,施逸周2(1广州市环境保护科学研究所510620;2宇能科技发展有限公司523411) 摘 要:电气石是以含硼元素为特征的Al、Na、Fe、Mg、Li的环状结构硅酸盐矿物。
随着所含各元素的差异和所处环境条件的不同,使电气石具有自发电极性、热电效应、压电效应、对水分子进行活化、对带电离子进行吸附、远红外线辐射效应、释放负离子的功能和特性。
它在当今社会的各个新领域具有创新性的用途,在环保方面是很好的“环境友好材料”。
关键词:电气石;水分子活化;离子吸附;远红外辐射;释放负离子Property of Tourmaline and the Development and Applicationof Environmental Protection ProductW U Ji ng,W U Chun2long,HUA N G S heng2ji,S HI Yi2z hou(1Guangzhou Research Institute of Environmental Protection Science,Guangzhou 410620;2Yu Neng Scientific and Technical Development Co.,Ltd,Guangzhou 523411,China) Abstract:Tourmaline is a kind of silicate mineral with ringed(molecular)structure including elements of Al,Na,Fe,Mg,Li and with characteristic element B.According to these elements’different surroundings and quantity,tourmaline has the characteristics and functions such as s pontaneous electrical polarity,thermoelectric, piezoelectric,water molecule activation,ion with electric adsorption,far infrared radiation and anion releasing. It can be utilized in many new fields,especially in environment named“an environmental friendly material”.K ey w ords:tourmaline;water molecule activation;ion adsorption;far infrared radiation;anion releasing 电气石在我国古代称为碧玺,属于天然矿物,有黑、红、绿、黄、紫、灰等多种颜色,历代用于首饰为主。
文献记载源于1707年荷兰人发现它能吸引草木灰,当温度变化,无论是冷是热,电气石表面均会产生电极的特性。
1717年得到证实它具热释电效应,1880年Jacqucs等第一次报道了它的压电性。
1989年日本学者Kubo注意到河水流经火成岩的地层,发现电气石的一端可以吸引Cu离子,引起了他对电气石的研究,以此推断可能存在自发极化即永久性电极。
20世纪90年代末,日本率先将电气石开创了其在环境保护方面、医疗保健、日用化工、建筑装潢、水质处理、空气净化、节能、水产养殖,以及屏蔽电磁辐射等各个新领域的应用,其效果已远远胜于常用的物理、化学制品或其它矿物、沸石、硅藻土等各种效果,可称之为“环境友好材料”。
在我国电气石储量丰富,主要报导产地有新疆、内蒙、云南、河北等地。
目前已开采的几处较大规模的电气石矿的总储量已达到2000万吨以上[1]。
仅国土资源网报道“中国建材地质勘查中心陕西总队完成的《陕西省洋县将军石矿区电气石矿普查地质报告》,近期通过省矿产资源储量评审机构的评审,探明电气石矿物量169.7万吨(电气石含量≥3%圈定矿体),很有开发前景。
1 电气石的化学组成及自发电极性电气石是以含硼元素为特征的Al、Na、Fe、Mg、Li的环状结构硅酸盐矿物,化学式为NaR3Al6[Si6O18](BO3)3(OH, F)4,式中R代表金属阳离子,当R为Mg2+Fe2+或(Li+加A1+)时,分别构成镁电气石:NaMg3Al6[Si6O18](BO3)3 (OH)4,铁电气石:NaFe3Al6[Si6O18](BO3)3(OH)4,锂电气石:Na(Li,Al)3Al6[Si6O18](BO3)3(OH)4。
随着所含各元素的差异,呈现出不同的颜色,及不同的特殊结构,而带来远红外发射、负离子性能的差异。
其晶体的特殊结构,由于电气石中的[Si6O18]复三方环的六个硅氧四面体,角顶指向同一方向,使其形成自发电极,这是激发永久性极性的基本原因[2、6、9]。
永久性自发极化效应的极化值是不受外界电场影响,而能构成周围的静电场,这个电场的电流为0.06毫安培,电气石表面十几微米内,高电场强达107～104V/M,电压在长宽为2公分的电气石为3.3～5.3伏特之间。
结晶体粉末越小静电压越高,因静电压与结晶体长度自乘反比,如相距0.3微米,其静电场可达100万V[6]。
电气石具有独特的异极对称结构,其表现为热电性和压电性。
电气石的热电性是一种带电的、不对称的非简谐性振动,热电系数随温度升高而呈非线性增加。
其热电效应主要是因位于晶体结构中心的二个八面体共有的氧的不对称非简谐性振动引起的,也有可能与Na以及与Na,B配位的氧原子有关,它们也存在异常大的温度系数,但没有大的位移。
[3]电气石的特性可简单地通过坤特试验,静电吸附的明显程度,即晶体两端颜色差异、强弱表现出来。
[2]2 电气石的热电效应和压电效应及其作用温度和压力变化引起的电气石晶体之间的电势差,其压力(如震动)比受热的效应明显。
电气石粉末在无源条件下3通讯联系:广州市环境保护科学研究所,E-mail:gbshj@・96・2006年34卷第4期广州化工可产生负离子,其粒子细化到0.2μm以下,负离子释放量明显增加,负离子释放能力增强,热释放电系数为10-7～4×10-6C・cm-2・k-1,相当于无数个负离子发生源的叠加。
[7]而且电气石可催化分解有害有机分子,促进空气中悬浮物的沉降,从而净化空气,并且受压力、湿度条件影响最大,电气石除可产生负离子外,并发射远红外线,有较高的法向红外比辐射率值,与远红外陶瓷粉料的发射率比较,平均约高出1 %～2%,50℃时法向比辐射率0.92～0.94[10]。
当环境温度或压力发生微弱变化,其内部分子形成的偶极距分子中的原子受到环境中能量的激发而伸缩振动及/或转动,而成为远红外辐射的电磁波。
由于它能够将有害电磁波转化为对人体有益的远红外线,相对于远红外陶瓷粉料在环境中的应用而言,价格便宜,用途更为广泛,从而被企业在选用环保材料时广泛用于电脑操作室、电弧操作间、变电所等各处,以及电视机、游戏机、手机、微波炉、电话等各种电气设备上,以吸附屏蔽人体周围很多物体电磁波的负面影响。
3 电气石对水分子的活化及其作用由于电气石发射远红外线与水中氢键共振可将大分子团的氢键切断,水的大分子团通常由36～37变小至6～8个水分子的水分子团,水的分子团越小水能量越高,其渗透力、溶解力、代谢力就越强,用核磁共振检出水的分子团,其半波宽高的振荡濒率由106.7Hz缩小为54.9Hz。
p H=11时由碱性趋向酸性转变。
实验证实:黑电气石微粉分别在p H=1及13的酸或碱溶液中,1h后酸溶液中H+浓度显著减少,在碱溶液中,OH-浓度减少,酸碱趋向中和。
溶液中H+浓度与时间成线性关系:Log[H+]=A-Bt,也可表示为:-[H+]/dt=B[H+](A,B为常数),H+离子的减少速率与水中H+浓度成正比。
[6]按Kubo的理论,电气石存在永久性电极与水分子作用,将水分子电离形成H+和OH-离子。
H+会形成水合氢离子H3O+或形成H2,OH-形成水合羟基离子H3O2-, H3O2-散发到空气中即为空气负离子,并称之为“负碱性离子(minusalkali ion)”。
综上所述电气石对水分子进行活化的各种特性,可见其在水环境中对去除水中的污染物有着很大的作用:用电气石处理饮用水,可去除水体中的杂质,氨、氯等的污染物,当水在p H=3时,由酸性趋向碱性变化。
黑电气石在使水自行电解过程中,获得的界面活性作用、氨的安定化、铁的钝化(可预防红色铁锈生成)、水的还原、二氧化硅与黏性物质(微生物集合体)去除等各种效果。
电气石与水反应,可放出羟基自由基,具有氧化、分解、清洁、消除有机物的能力,为一般氧化、除垢剂难以媲美。
4 电气石对带电离子的吸附作用电气石由于其类似磁铁,像自然磁铁存在极性,具有高的机械化学稳定性,不溶于酸,黑电气石晶体表面会吸附水中重金属离子,并形成沉淀,使水中重金属离子浓度降低,通过水流搅动很容易使形成的沉淀脱离电气石表面,而不具有饱和极限,可持续使用,重复利用率高。
电气石对废水中重金属离子的去除率能达到99%。
它是通过晶体表面静电场,将重金属离子吸附到晶体负极,使局部重金属离子浓度增高与电气石表面羟基离解而产生的OH-发生反应,形成各种沉淀或碱式盐析出,直到溶液中各种离子浓度达到平衡时为止。
因电气石的负极不断地向正极流出电子,遇到水(包括空气中的水),立即向水中放电,使周围的水轻微发生电分解,使水分子(H2O)分解为氢离子(H+)和氢氧基离子(OH-),氢离子被电气石负极吸引,并与从该处释放出的电子中和产生出的氢原子,结合成氢气,释放到大气,[12]若能提高氢的含量,可研究作为氢能源的开发。
另一方面氢氧离子与周围的水分子相结合,生成羟基离子(H3O2-)的界面活性物质,这种羟基离子可形成单位分子膜,由此产生界面的活性效果。
电气石超细粉体对Pb2+有极高吸附效果,除了在初始Pb2+溶液p H值小于3时,其余各种条件对Pb2+的吸附率均达到99.5%以上。
而超细粉体吸附Pb2+的反应速度非常快,在5min时吸附已经达到平衡,去除率接近最大值,其余金属废水中Cu2+、Cr6+、Zn2+离子的净化研究已得到广大环保工作者的关注。
[4、5、7、8]5 电气石的远红外线辐射效应及应用目前已利用电气石自身发射远红外射线(辐射4～14μm的电磁波)及热差变化所能产生正负电磁场的物理效应,增加空气中红外线辐射及负离子成分,以活化人体机能,提高人体健康水平。
