ru +7 (814) 259-91-61

Шунгит — наноструктурированный природный композит

Шунгит Зажогинского месторождения, состоящий из 30% фуллереноподобного шунгитового углерода и 68% силикатов, представляет собой наноструктурированный природный композит, отмечается в докладе Института геологии Карельского научного центра Российской академии наук. Наноструктура породы определяет ее специфические свойства: сорбционные, каталитические, восстановительные (антиоксидантные), способность к саморегенерации.

Шунгит как сорбент характеризуется рядом положительных характеристик:

  • высокой механической прочностью и малой истираемостью;
  • высокой фильтрующей способностью (технологичностью, характеризуемой малым сопротивлением напору);
  • способностью к сорбции многих веществ — как органических (нефтепродуктов, бензола, фенола, пестицидов и др.), так и неорганических (железо, марганец, фосфор, мышьяк).

Шунгит способен чистить воду от нефтепродуктов до предельно допустимых концентраций сброса воды в рыбохозяйственные водоемы. Этот эффект используется в шунгитовых фильтрах, устанавливаемых согласно новым строительным нормативам России на вводимых автотрассах. Шунгит плотный материал с низкой пористостью, внутренней поверхностью значительно уступающей активированному углю.

Способность шунгита поглощать кислород, активно с ним взаимодействовать при комнатных температурах в воде и на воздухе имеет многочисленные практические подтверждения.

По данным работ, выполненных во Всероссийском научно-исследовательском институте минерального сырья им. Н. М. Федоровского и Российском химико-технологическом университете им. Д. И. Менделеева, шунгитовый сорбент проигрывает активированному углю на первом этапе, в течение первых 250 часов, а в дальнейшем начинает очищать раствор с более высокой и постоянной скоростью. Это объясняется каталитическими свойствами шунгита, способностью каталитически окислять сорбируемые органические вещества. Шунгит как сильный восстановитель поглощает кислород из воды. В процессе химического взаимодействия с этим кислородом образуется атомарный кислород, являющийся сильнейшим окислителем и окисляющий сорбированные органические вещества до CO2 и H2O и освобождающий поверхность шунгита для новых актов сорбции. Длительное действие шунгита по отношению к растворенным металлам объясняется тем, что металлы переводятся шунгитом в форму нерастворимых карбонатов. Этому способствует процесс окисления органических веществ до CO2.

В воде санатория «Марциальные воды» (Республика Карелия), выходящей из шунгитовых толщ, нет кислорода. Благодаря этому железо, присутствующее в воде в высоких концентрациях находится в двухвалентной растворимой форме. При выходе на поверхность и контакте с воздухом железо окисляется и выпадает в осадок в виде охры. Это явление полностью моделируется в искусственных условиях. В сосуде с шунгитом и водой железо выделяется на стенке сосуда только выше слоя шунгита. Непосредственно из воды слоя шунгитовой засыпки железо не выпадает. Очевидно, что шунгит поглощает растворенный кислород активнее, чем железо.

Сведения о разложении на поверхности шунгита сорбируемых нефтепродуктов при комнатной температуре.

Концентрация нефтепродуктов на шунгите после хранения в течение 4-х месяцев снизилась на 77,0-99,7% в зависимости от исходной концентрации. «Саморегенерация» шунгитов, по-видимому, явилась следствием каталитического окисления нефтепродуктов. Высокие восстановительные, антиоксидантные свойства шунгита проявляются не только по отношению к кислороду. Исследования антиоксидатных свойств шунгита по отношению к хлорорганическим соединениям и свободным радикалам, выполненные в Московском государственном университете и Военно-медицинской академии, показали, что шунгит выводит свободные радикалы из воды в 30 раз лучше, чем активированный уголь и почти полностью. Это исключительно важное обстоятельство потому, что свободные радикалы, образующиеся при обработке воды хлором, оказывают крайне негативное влияние на организм человека и являются причиной многих серьезных заболеваний (сердечно-сосудистых, онкологических, а также диабета, патологий старения, атеросклероза). Регулярное потребление свободно-радикальных частиц с питьевой водой истощает биохимические механизмы организма и способствует развитию разнообразных патологий. Одним из направлений решения проблемы антиоксидантной защиты населения является поиск природных антиоксидантов, и шунгит является эффективным природным антиоксидантом. Исключительные антиоксидантные свойства шунгита должны быть предметом рассмотрения и использования этого материала в различных системах подготовки питьевой воды с целью улучшения ее качественных характеристик в направлении придания воде оздоровительных свойств, делает вывод Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук.

Другие статьи
В карельских шунгитах обнаружены углеродные глобулы с фуллеренами
«Над шунгитами природа очень потрудилась»
Исследование экранирующих свойств материалов на основе порошкообразного шунгита