电气石性能与环保领域的产品开发应用
电气石粉用法
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
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。
电气石实验报告
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
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。
电气石的特性及其在健康与环保领域的新用途
的生物学 效应 ，择 主要 概述如 下 。
１ １消 除体 内过剩 的 自由基 ． 自由基也 叫游离基。凡是含有未成对 价 电子 的原 子或原子团称 为 自由基 。 自由基具有很强 的活性 ，容 易与其他物质反应产生新的 自由基 。肌体 的生命 是靠
细胞新陈代谢 来维持 的 ，在 细胞新陈代谢进行物质交
换反应 的同时 ，总伴随有 电子得失 ，形成一些 电子未 配对的原子或原子团 ，因此 ，肌体 内产生 自由基 是不 可避免 的 ，例如可 以产生氧 自由基 、氢 自由基、羟 自 由基等 等。肌体 内适量 的 自由基是正常的 、无害的 ， 稍有过量 ，通过肌体 自身调节可 以灭活或排 出体外。 但是若 过度增 加 ，超 过了肌体 的清 除限度 ，则危害极 大。另外 ，一些 外来 因素如 吸烟 、酗酒 、电离辐射 、 紫 外线照 射 、肥 胖 等 ，都 会导 致体 内 自由基 过度 增 加 ，有 资料 报道 ，每 吸一 口香烟 ，烟雾 中 自由基含量 高达 ｌ ０ 个” ０万 。 自由基对肌体 的危害是多方面的 ，主要是破坏蛋 白质 ，损坏核酸（ ＮＡ链断裂） 使Ｄ 、破坏细胞膜 ，加速 动 脉硬化 ，促使肌体衰老等 。有实验证明 ，将人体细 胞放 入２ ￣ ０Ｃ烟雾水溶 液 中浸 泡 ｌ ｈ，可使ＤＮＡ链发生 断裂 。可见 ，若 自由基 过度增加 ，造成基 因突变 ， 导 致细胞癌 变 ，危 害极 大 。 消 除体 内过 剩 自由基 的最 好办 法 ，就 是提供 足
需要特别强调的是 ，关于改善微循环 的作用 。微
循环被称为人体的 “ 第二心脏” ，是指在动 脉系统 的
切关系 。为了促进人体健康 ，已有 多种 品牌 的负离子
发生器面世 ，在医疗保健事业 中发挥着重要 作用 。但 是 ，一般市场上销售的空气清洁机 、负离子发生 器 ， 在产生负离子 的同时又会放 出臭氧 、活性 氧等对 人体
电气石的五大功能
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。
电气石性能与环保领域的产品开发应用
境条件 的不同 ， 电气石具有 自发 电极 性 、 电效应 、 电效 应 、 使 热 压 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” 。
Ａ１ 时 ， 别 构 成 镁 电 气 石 ： ａ ３ ６ Ｓ６ ｌ］ Ｂ ３ ３ ） 分 Ｎ ＭｇＡｌ［ ｉ ８ （ Ｏ ） Ｏ （ Ｈ） ， 电 气石 ： ａ ｅＡ６ Ｓ Ｏｌ］ Ｂ ）（ Ｏ ４铁 Ｎ Ｆ ３ Ｉ［ ｉ ８ （ Ｏ３３ ＯＨ）， 电气 ６ ４锂 石 ： （ ｉ ）Ａｌ Ｓ Ｏｌ］ ＮａＬ ， ３ ６ ｇ ８ （ Ａ１ ［ ）（ ３ ＯＨ）。随着 所含 各元 素 ４
的 差 异 ， 现 出 不 同 的 颜 色 ， 不 同 的特 殊 结 构 ， 带 来 远 红 呈 及 而
Ａ１ ，Ｎａ ，Ｆｅ ，Ｍ ｇ ，Ｌｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉ ｅｅ ｎ ｄ ｗｉｈ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｌｍｅ ｔＢ．Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｈ ｓ ｌｍ ｅ ｔ ’ｄ ｆｅ ｅ ｔｓ ｒｏ ｎ ｉ ｇ ｎ ａ ｓｃ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｔ ｅ ｅｅｅ ｎ ｓ ｉ ｒ ｎ ｕ ｒ ｕ ｄ ｎ ｓａ ｄ ｏ ｆ ｑ ａ ｔ ｙ ｏ ｒ ｌ ｅ ｈ ｓｔ ｅｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉｓａ ｄ ｆ ｎ ｔ ｎ ｕ ｈ ａ ｐ ｎ ａ ｅ ｕ ｌｃ ｒ ａ ｐ ｌｒｔ ｕ ｎ ｉ ，ｔ ｕ ｍａ ｉ ａ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｎ ｕ ｃ ｉ ｓｓ ｃ ｓｓ ｏ ｔ ｎ ｏ ｓ ｅ ｔ ｉ ｌ ａ ｉ ｔ ｎ ｃ ｏ ｅ ｃ ｏ ｙ，ｔ ｅ ｏ ｌｃ ｒｃ ｈ ｒ ｅｅ ｔｉ ， ｍ ｐ ｅ ｏ ｌｃ ｒ ，ｗａ ｅ ｌ ｕ ｅ ａ ｔ ａ ｉｎ，ｉｎ ｗｉ ｌｃ ｒ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎ ａ ｎ ｒ ｒ ｄ ｒ ｄ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ａ ｉｎ ｒ ｌ ｓｎ ． ｉｚ ｅｅ ｔｉ ｃ ｔ ｒｍｏ ｅ ｌ ｃ ｉ ｔ ｃ ｖ ｏ ｏ ｔ ｅ ｅ ｔ ｉ ａ ｓ ｒ ｔ ，ｆ ｒｉ ｆａ ｅ ａ ｉｔ ｎ ｎｏ ｅｅ ｉ ｇ ｈ ｃ ｏ ｏ ａ Ｉ ａ ｅ ｕ ｉ ｚ ｄ ｉ ｎ ｅ ｆ ｌ ｓ ｓ ｅ ｉｌ ｎ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｄ “ ｎ ｅ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ ｌ ｒｅ ｄ ｙ ｍ ａｅ ｉｌ ． ｔｃ ｎ ｂ ｔ ｉｅ ｎ ｍａ ｙ ｎ ｗ ｉ ｄ ．ｅ ｐ ｃ ｌ ｉ ｎ ｉ ｍｅ ｔｎ ｍｅ ａ ｎ ｉ ｍ ｎ ａ ｉｎ ｌ ｔ ｒ ” ｌ ｅ ａｙ ｏ ｏ ｆ ａ Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ａｉ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｒ ｌ ；ｗａ ｅ ｌｃ ｌ ａ ｔ ａ ｉｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｎ； ａ ｆａ ｅ ａ ｉｔ ｎ；ａ ｉｎ ｒ ｌａ ｉｇ ｍ ｎ ｔ ｒｍｏｅ ｕ ｅ ｃ ｉ ｔ ；ｉ ｎ ａ ｍ ｐ ｉ ｖ ｏ ｏ ｆｒｉ ｒｒ ｄｒ ｄａｉ ｎ ｏ ｎ ｏ ｅｅ ｓ ｎ
电气石负离子粉
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。
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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。