Sungit

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
Sungitkövek, Karéliából
Sungit
Sungitból készült szobor
Sungitgömböcskék felhasználásával készült ékszer

A Sungit fekete, fényes, nem kristályos szerkezetű, metamorf, kriptokristályos szén, ásványszerű (mineraloid) anyag, amely több mint 98 tömegszázalék szenet tartalmaz (30%-től 98%-ig származási helytől függően).[1][2] Sungitnak neveznek több, eredetileg az oroszországi Karéliában talált, sungitot tartalmazó metamorf kőzetet is. A sungit elnevezése Alekszandr Inosztrancevtől származik, aki 1879-ben elsőként ismertette az Onyega-tó közelében fekvő Sunyga falu melletti lelőhelyen talált kőzetet.[3][4] A sungit különleges tulajdonsága, hogy tartalmaz C60 és C70 fulleréneket, amelyeknek a természetes előfordulása nagyon ritka.[5]

Előfordulása[szerkesztés]

Karéliai régió, a Ladoga-tó oroszországi területeivel

A karéliai sungitra az Orosz Tudományos Akadémia tagja Nyikolaj Ozereckovszkij akadémikus hívta fel először a figyelmet azzal, hogy szokatlan fekete föld található a Kizsi szigeten és úgy jellemezte, mint "széntartalmú pala". Az újabb tanulmányai GP Gelmersen és B.Z. Colenco geológusoknak a "kizsi fekete föld", "északi antracit" néven írták le, és ezt az anyagot, a helyi gazdák már régóta gyártották, alkalmazták radikálisan ellenálló, fekete festékként. 1812 óta az Alexander Petrovszkij Gyár fatörzsek festésére használja.

Ismert lelőhelyek találhatók még Kelet-Finnországban és Oroszországban (Karélia, az Onyega-tó, Sunyga környéke és Ladoga-tó környéke), gyakran olyan területeken, ahol még olajpala található, egy másik előfordulási hely Vozsmozero.

Egyéb lelőhelye Indiában található a következő területeken: Tamil Nadu, Chennai (Madras), Cuddapah (Kadapa) Mandal Kodur és Mangampeta.

Két másik sokkal kisebb lelőhelyről számoltak be Oroszországban, egy kamcsatkai vulkáni kőzetek mellett Cseljabinszkban.

Sungit betétek ismertek szén varratokként a Krímben és Szibériában.

Képződése, kialakulása[szerkesztés]

Egy nemrég megjelent monográfia összegyűjtötte és elemezte az összes alapvető tényt és fogalmat a sungit ásványtani fejlődésével kapcsolatban. Leggyakrabban a sapropelici származási hely kőzeteivel kapcsolatban nagyon nehéz a felépítésével, összetételével, fizikai-kémiai tulajdonságaival, geológiai összetételével, a kőzet életkorával (2 milliárd éven át.), valamint számos más adatról egyértelműen nyilatkozni.[6]

A monográfia bemutatja annak a logikáját, hogy mi az ásvány struktúrájának alapja a sungitovogoi szén esetében. E sungit azonos korom gömb részecskéinek jelenléte, valamint más tények arra a következtetésre juttatták a szerzőt, hogy a szén tartalmú sungit kőzetek keletkezésének eredménye a hatalmas tömbök, a korom természetes folyamatok okozta lerakodása és termikus konverziója (pirolízis, részleges égés) az elsődleges klaszterek óriási mérete, túlnyomórészt szénhidrogén nyersanyag formájában, földgázként(metán) raktározódik.[7] Ezeknek a folyamatoknak volt köszönhető az ásványképződés, ugyanis a mélységben lévő szénhidrogének vagy a kombinált vulkanikus tevékenység, amelyről ismert, hogy nem játszottak szerepet a karéliai ásványi kőzetek képződése során.

Miután a korom kialakult metánból, jellemző intenzív szintetizáló, nehéz-kátrányos szénhidrogének keletkeztek, ennek köszönhető a protosungitovoi szén anyagának plasztikus összetétele, amely végül kőzetté alakult.

Tulajdonságai[szerkesztés]

Ásványi anyag szerkezet[szerkesztés]

Fullerén C540

A sungit szokatlan széntartalmú kőzet, ez a szokatlan szerkezetű és tulajdonságú sungit szerkezetű szén a permet szerűen elhelyezkedő szilikát összetevőkkel kapcsolatosak, amely az ásványi mátrix amorf szén formájában épül fel jellemzően. Radiometrikus vizsgálatok kimutatták, hogy a szerkezete közelebb van az antracithoz, mint a grafithoz, ami azt bizonyítja, hogy organikus eredetű. Az elemi szén sungitban egy speciális sungit szerkezetet épít fel, amelynek alapja egy többrétegű gömböcske, kb. 10 nm méretű. A brazier szén mátrix, amelyben a finoman eloszlatott szilikátok részecskemérete 0,5 mikron. A második fő komponense az ásványi kőzetnek a szilícium-dioxid, általában kvarc szemcsék formájában képviselik a különböző szilikát struktúrákat. A sungit sziklák változatos ásványi összetételűek, például karbonátok, alumínium fordul elő, rendkívül egyenletes térbeli eloszlással.[8]

Fizikai tulajdonságok[szerkesztés]

Csiszolt sungit

Keménysége 4 a Mohs-skálán,[9] sűrűsége 1,9–2,4 g/cm³. Elektromos vezetőképessége: – 1–3 x 10³ S/m.[10] Hővezetése: 3,8 W/m. A nyomószilárdsága 100–150 MPa; rugalmassági modulusa (E) – 0,31 x 105 MPa.[11] Jelentős a hőtágulása, hőtágulási együtthatója a 20-600 °C hőmérséklet-tartományban: 12×10−6 K−1.[12]

Kémiai tulajdonságok[szerkesztés]

Fűtőértéke a szerves tömegéből 7.500 cal energiát képes termelni. Normális körülmények között, nem ég. A sungit hamu tartalmaz vanádiumot, nikkelt, molibdént, rezet és más kémiai elemeket. A piszkos szürke sungit rétegei akár 2 m-t is elérik. A sungit-szerű szénmátrix szerkezet aktív redoxireakciókat indukál, amely a szorpciós és katalitikus tulajdonságait okozza az anyagnak.

Osztályozásuk kémiai összetétel szerint[szerkesztés]

Szín alapján[szerkesztés]

  • I. kategória

Tiszta sungit (üveges, fémes fekete és fényes , a szén-tartalom 98%). A ragyogó fekete sungit széntartalma akár 98%, oxigén és nitrogén 1,9%, 0,8% hidrogén és hamutartalom 2,2%.

  • II. Kategória

Fekete sungit (széntartalma mintegy 50–70%)

  • III. Kategória

Szürke sungit (széntartalma mintegy 30 és 50%). A matt szürke hamu tartalma (3,3%), a széntartalom akár 64%, 6,7% hidrogén, nitrogén és oxigén 5%.[13]

Alkalmazása[szerkesztés]

A kőzet Oroszországban évszázadok óta használatban van, már a dokumentált felfedezése, az 1700-as évek előtt is lenyűgöző eredménnyel használták. A sungit legnagyobb lelőhelye Karéliában (Oroszország) található, ahol 35 millió tonna még érintetlen. A sungit a kozmetikai szerek alapjául szolgál. Alkalmas, mint fekete festékek alapanyaga. Továbbá ékszerek, medálok, nyakláncok és díszek készítéséhez, fekete shungit II.-ből, amely csiszolható, magas fényű marad. Dekorációs anyag, dekorációs és díszítő kő, ásványi pigment.

Ipar[szerkesztés]

A gyártó az ömlesztett sungitet (Carbon-Shungite Kft) szállítja ipari felhasználóknak prózaibb célokra: acélgyártás, vízkezelés, festék pigmentek és töltőanyagok műanyag- és gumigyártáshoz.

Helyettesítője a koksznak (kohászati szén) és koromnak. A vállalat azt állítja, előnyös a mezőgazdaságban, ami összefüggésben lehet az érdekes biochar tulajdonságával. És ez leírja a használatát a sungit elektromos vezetőképességével kapcsolatban. Helyettesíteni képes az aktívszenet vízszűrőként.

Fullerén gyártása sungitból[szerkesztés]

A fullerén gyártás olyan technológia, amely szén-tartalmú természetes ásványi sungitból nanokarbon anyagot állít elő, fullerén típusú szerkezeteket, fullerén nanocsöveket, nanoblokkokat (nanoarray), neolokálitásokat (neolocality), nano-kúpokat, amelyek felhasználhatók, mint heterogén katalizátorok izoalkánok ipari szintéziséhez.[1]

Gyógyászat[szerkesztés]

Erős antioxidánsok a fullerének, amelyt a sungit is tartalmazza.[14] A fullerén egy erőteljes antioxidáns, in vivo nem észleltek akut vagy szubakut toxicitást patkányokban. Beszámoltak in vivo kísérletekben antioxidáns hatásairól a C(60)-as fullerénnek akut szén-tetraklorid mérgezés ben. A klasszikus modell tanulmányozására szabad gyökök által közvetített májkárosodást vizsgálták. Az eredmények azt mutatják, hogy a vizes C(60)-al készített szuszpenziók alkalmazása, a poláros szerves oldószer nemcsak, hogy nem rendelkezik akut vagy szubakut toxicitással rágcsálóknál, de védik a májat dózisfüggő módon a szabad gyökökkel szemben. Az biztosan állítható megfelelően kórszövettani vizsgálatokkal és biológiai tesztekkel, hogy tiszta C(60)-as fullerén egy erős máj-védő szernek tekinthető, szabad-gyökfogó, antioxidáns.[15][16][17]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. a b http://russianpatents.com/patent/230/2307068.html
  2. BAS: BDT, 1997. S
  3. Shungite. MinDat, 2014. október 28.
  4. Barbara Kwiecinska, Slawomira Pusz, Marta Krzesinska: Physical properties of shungite. International Journal of Coal Geology
  5. Oak Ridge National Laboratory. [2014. február 16-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2014. augusztus 29.)
  6. V.I.Berjozkin 2013
  7. Archivált másolat. [2014. szeptember 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2014. augusztus 31.)
  8. Magyar Tudomány • 2013/9
  9. What Is Shungite?. About.com
  10. Рожкова Н.Н., Андриевский Г.В. Фуллерены в шунгитовом углероде. Сб. научн. трудов междунар. симпозиума "Фуллерены и фуллереноподобные структуры": 5–8 июня 2000, БГУ, Минск, 2000, С. 63–69.
  11. Kovalevski, V.V.; Buseck, P.R.; Cowley, J.M. Carbon, 2001, 39, 243.
  12. FTT, 1994, Volume 36, Issue 4
  13. Regina Martino (Geobiologin und Bioenergetikerin): Schungit - Stein der Lebensenergie, S. 15 ff. Hochspringen ↑
  14. http://www.ipacom.com/index.php/en/research/103
  15. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16351219
  16. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl051866b?journalCode=nalefd
  17. http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-1-4020-6845-4_3#page-1

Források[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]

  • Рожкова Н.Н., Андриевский Г.В. Фуллерены в шунгитовом углероде. Сб. научн. трудов междунар. симпозиума "Фуллерены и фуллереноподобные структуры": 5-8 июня 2000, БГУ, Минск, 2000, С. 63-69.
  • Юшкин Н.П. Глобулярная надмолекулярная структура шунгита: данные растровой туннельной микроскопии. ДАН, 1994, т. 337, № 6, с. 800-803.
  • Филиппов М.М., Дейнес Ю.Е. Геолого-геофизические признаки купольных шунгитоносных структур, перекрытых коренными породами // Геология и полезные ископаемые Карелии. Выпуск 8. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2005. C. 111-120.
  • Берёзкин В.И. Углерод: замкнутые наночастицы, макроструктуры, материалы. - СПб.: АРТЭГО, 2013, 450 с. ([1])
  • Buseck, P.R. (2002). Geological fullerenes: review and analysis, Earth and Planetary Science Letters, 203, 781-792 (2002).
  • Melezhik, V.A., et al. (2003), A giant Paleoproterozoic deposit of shungite in NW Russia: genesis and practical applications. Ore Geology Reviews, 24, 135-154 (2003)
  • Kwiecinska, B., et al. (2007), Physical properties of shungite, International J. of Coal Geology 71(4), 455-461 (2007)
  • Augustyniak-Jablokow, M.A., et al. (2009), EPR and magnetism of the nanostructured natural carbonaceous material shungite. Phys.Chem.Mineralogy (in press).
  • Lilia Grauberger: Der magische Heilstein Schungit - Das Geheimnis einer russischen Tradition. (németül) 2. Berlin: Books on Demand. 2013. 228. o. ISBN 978-3863740566  
  • Regina Martino: Schungit - Stein der Lebensenergie. 1. Murnau am Staffelsee: Mankau Verlag. 2012. 178. o. ISBN 978-3863740566