Турмалин во аквариумот: магија или шарлатанство?

Дали ги сакате аквариумските растенија како што јас ги сакав?? Дали сакате да го извлечете максимумот од вашиот билкар? Ако одговорот е да, тогаш оваа статија е за вас!

Муабетот за употребата на турмалин треба да започне со тоа што околу оваа тема кружи цела инфраструктура од шарлатани. Веројатно, многумина од вас виделе на продажба: турмалин сапун, турмалин чешли, ремени, влошки и боже да ми прости - турмалин гаќи! Покрај сè, окултните личности го обдаруваат овој кристал со магични својства и такви што понекогаш го одзема здивот од езотерично-турмалинскиот ефект =)

Целата оваа поплава служи како параван, еден вид завеса над вистината за тајната на турмалинот. Кога го подготвував овој материјал, морав добро да седам неколку дена и да обработам тони глупости што ги објави Yandex.Пребарајте својства на турмалин. Сепак, проучување научна литература за физика и хемија: книги, извештаи, дисертации... Успеав да дојдам до дното на вистината. Врз основа на изучените материјали, би сакал да споделам информации со заедницата на аквариум. Во акваризмот, природата на турмалин исто така не е откриена, како и во други области, само субјективен скептицизам е развиен во акваризмот. Па, следново е чисто научна информација.

Но, пред тоа, погледнете многу информативно видео за електричната енергија во животот на растенијата.

Турмалинот е минерал од групата на алумосиликати со променлив состав. Постојат многу варијанти на турмалин. Ние сме заинтересирани за Шерл. Шерл (од него. Schörl) - црн, исто така шерлит - минерал од подкласата на прстенести боросиликати, еден вид турмалин, кој се карактеризира со присуство на натриум и црно железо во кристалната решетка. Непроѕирно (за разлика од другите сорти на турмалин). Има длабока црна боја поради присуството на атоми на железо. Се користи во индустријата (главно како пироелектрични и пиезоелектрични) и, во ограничена мера, во накитот и за производство на поларизирачки филтри во оптика.

Хемиска формула на минералот Шерл - NaFe2+3Al6Si6O18 (BO3) 3 (OH) 4. Магнезиумот, манганот и железото можат да дејствуваат како нечистотии наместо црно железо.

На прв поглед, се чини дека - да, црно железо! Ова е причината зошто Шерл е потребен во аквариум. Но не. Ова не е сосема точно, бидејќи постојат други полесни и поевтини начини да се внесе Fe2 + во аквариумот. Во овој случај, овој имот на Шерл е дополнителна убава опција.

ADA турмалин п.н.е

Шерл за прв пат посеал „аквариумска треска“ околу турмалин маестро Такаши Амано, лансирање на производ - ADA Tourmaline BC, кој се состои од Шерл турмалин во прав и активен бамбус јаглен во прав. Според статистиката на компанијата, овој производ е популарен и го доби своето признание во светот. Сепак, домашниот акварист е обесхрабрен од цената, добро, на оваа позадина, скептицизам. Во моментот на пишување, цената на ADA Tourmaline BC е 1.750 рубли (AquaLogo) на 100 грама. В "Кина" можеш да бараш турмалин во прав единаесет пати поевтино. На алиекспрес, на пример, дефинитивно продаваат шерл во камења, но мора да се сомелат во мелница до состојба на прав.

Следно, ве замолувам да го погледнете видеото на АДА, кое ја опишува и прикажува употребата на турмалин. Видео тајмер 5:21 (премота наназад).

Од видеото, можеме да разбереме дека Шерл не е само концентрат на микроелементи за растение, туку и стимуланс - создава слаби електрични импулси, кои, пак, имаат биогени својства во однос на растенијата, корените и аквариумот како цело. Но дали е навистина така?! И што е најважно, поради тоа што е можно, ако е можно?!

Навлезете во природата на турмалинот. Подолу ќе се обидам да го пренесам материјалот во најпоедноставена форма за да избегнам недоразбирање и непотребно замаглување. За оние читатели кои сакаат темелно да ја проучат суштината и природата на турмалинот, на крајот од статијата, ќе оставам врски до литературата.

Ајде да ги претставиме концептите.

Пироелектрика (од др.грчки. - оган) - кристални диелектрици со спонтана (спонтана) поларизација, односно поларизација во отсуство на надворешни влијанија.

Пироелектрицитетот е својство на некои диелектрични кристали да ја менуваат големината на електричната поларизација кога температурата се менува. Како резултат на загревање или ладење на пироелектричниот кристал, на неговите лица се појавуваат електрични полнежи.

Кристали на пироелектрични материи - диелектрици со спонтана (спонтана) електрична поларизација. Бидејќи пироелектричните појави се векторски, тогаш кристалите на диелектриците од десет поларни класи треба да имаат пироелектрични својства: 1, 2, 3, 4, 6, m, mm2, 3m, 4mm, 6mm.

Пироелектричниот ефект првпат беше откриен на кристалите на турмалин (класа 3 m). Забележано е дека на белата хартија, на која долго лежеле кристали, особено интензивно се собира прашина крај краевите на кристалот. Овој ефект се објаснува со фактот што, при флуктуации на собната температура, на краевите на кристалот се појавуваат полнежи, кон кои се привлекуваат зрната прашина.

Истиот феномен беше многу јасно и ефикасно потврден со експериментот на Кунд во 1883 година, кој се состои во опрашување на кристали од турмалин со мешавина од сулфур и црвено олово (Pb3O4) во прав поминато низ свилено сито. Бидејќи честичките на овие минерали се електрифицирани на различни начини кога се тријат со свила, црвено црвено олово и жолт сулфур се привлекуваат кон различни краеви на кристалот турмалин (што одговара на краевите на оската од 3 ред), со што се потврдува појавата на спротивни полнежи на краевите на загреаниот кристал. Познавањето на знаците за полнење на прашоци (за сулфур „-“, за црвено олово „+“) овозможи да се утврди природата на електрификацијата на турмалин. Кога истиот кристал се лади, знаците на поларизација се менуваат во спротивно.

Ваквите својства на пироелектриците се користат, на пример, во уреди за прецизно снимање на температурни флуктуации. И во други области.

Некои бројки. Турмалинска плоча, дебела 1 мм, има γ = 1,3 * 10^-5 Cl / m² *ДО. Регистрира промена на температурата 10^-5 В. Кога се загрева на 10C, на него се формира полнење со површинска густина од 5 * 10^-5 Kl * m², што одговара на потенцијалната разлика помеѓу лицата ~ 1,2 kV. Во фероелектриката, пироелектричниот коефициент е 1-2 реда повисок од оној на турмалинот.

Некои вредности на γ на 20 C.

Турмалин 1,3 * 10^-5

Литиум сулфат 3 * 10^-4

Литиум ниобат 2 * 10^-3

Литиум танталат 1 * 10^-4

Бариум титанат (0,5-1) * 10^-3

Ферокерамика 5 * 10^-5

Покрај тоа, секој пироелектричен кристал е пиезоелектрични. Промената на кристалната температура предизвикува деформација, проследена со пиезоелектрична поларизација, надредена на поларизацијата предизвикана од пироелектричниот ефект. Тоа е, постои „примарен“ („вистински“) пироелектричен ефект и „секундарен“ или „лажен“ пироелектричен ефект.

Пиезоелектрика - диелектрици во кои се забележува пиезоелектричниот ефект, односно оние кои можат или да предизвикаат електричен полнеж на нивната површина под дејство на деформација (стискање / истегнување) (директен пиезоелектричен ефект), или да се деформираат под влијание на надворешно електрично поле, температура (обратен пиезоелектричен ефект). Двата ефекти беа откриени од браќата Жак и Пјер Кири во 1880-1881 година.

Пиезоелектриците се широко користени во модерната технологија како елемент на сензорот за притисок. Постојат пиезоелектрични детонатори, извори на звук со голема моќност, минијатурни трансформатори, кварцни резонатори за високостабилни генератори на фреквенција, пиезокерамички филтри, ултразвучни линии за одложување итн. Во секојдневниот живот, можете да го набљудувате пиезоелектричниот ефект, на пример, во запалка, каде што искра се формира од притисок на пиезоелектричната плоча, како и во медицинската дијагностика со помош на ултразвук, кој користи пиезоелектричен извор и ултразвучен сензор.

Од горенаведеното, добиваме дека има пироелектрични кристали - „генерирачка струја“ кога се загрева и пиезоелектрици - „генерирачка струја“ кога се компресира / растегнува. Во овој случај, пироелектриците се секогаш пиезоелектрици, но пиезоелектриците не се секогаш пироелектрици.

Има многу такви пиро-пиезоелектрици: некои линеарни минерали (турмалин), сегентоелектрици, шеќер, амино киселини, кварц итн.г.

Интересна инфографика која објаснува на прстите

суштината на пиезоелектриката

Разбирање на вештерството на Такаши Амано, јасно е зошто тој го избра Шерл - природен линеарен диелектрик кој има електричен импулс неопходен за растенијата со бухти од јони Fe2+. Меѓутоа, во процесот на пишување на материјалите, морав да работам напорно за да го разоткријат сопствениот скептицизам за турмалинот. Факт е дека турмалинот е полускапоцен камен, чија цена е доста висока. Јасно е дека нема да можеме да користиме шеќер, други супстанции поради нивните својства, кои не се прифатливи во аквариумот. Но, кварцот! Зошто да речеме дека Такаши Амано не користел кварц?!? На крајот на краиштата, истиот кварцен песок е евтин градежен материјал кој содржи 95% кварц!

Фактот дека кварцот е сто проценти пиезоелектричен е неоспорен. Но, во ретки извори звучеше и дека кварцот е исто така пироелектрик!!!??? Односно, со материјалот што ни е потребен во аквариумот - дава струја, не само при деформација, туку и при загревање ..!? Излегува дека Такаши Амано е шарлатан!?

Искрено, во некоја фаза од проучувањето на проблемот, имаше целосно разочарување, тажно ја прелистав информацијата, сфаќајќи дека турмалинот Аманов е уште еден лажен.

По некое време, сепак, љубопитноста на умот ме натера да размислувам - епа навистина Амано ќе биде, поради секоја втора корист, па посрами се и продавај луга?! Вториот момент што ме развесели беше заклучокот: ако кварцот е пироелектрик, тогаш на лето на плажа сите наши убави девојки и брутални мажи со руно ќе бидат како волнени глуварчиња! На крајот на краиштата, на плажата има песок (95% кварц) со мали нечистотии, кој сонцето го загрева до 40 и 50 степени!

Турмалин во аквариум

Значи, кварцот сè уште не е пироелектрик! Но, зошто тогаш, информациите за тоа се лизгаат. Откако ги достигнавме длабочините на природата на кварцот, беше заклучено дека, сепак, не секој кварц има добар дури и пиезоелектричен ефект: нечистотии, структурни дефекти на кварцните кристали, ги израмнуваат овие својства. Сепак, не бев задоволен од овој одговор, кварцниот песок е евтин, па макар и „слаб“, но не ни пречи да го ставиме во аквариум... барем десет килограми, најмалку дваесет... ако само тоа „работи“ во корист на растенијата.

Мораше да го гриза гранитот на науката понатаму! И така, некаде во најскриените ќошиња на Интернет универзумот се добиени следните информации:

Како електричен феномен, пироелектричниот ефект беше оквалификуван пред околу 200 години од Epinus. Сепак, главните аспекти на симетријата и физичкиот механизам на пироелектричниот ефект беа опишани дури на почетокот на дваесеттиот век.Кромекристали од групата турмалин, појавата на „електричен одговор“ со промена на температурата е забележана и кај кварцот, во кој нема векторски поларен електричен момент (кварцот е непироелектричен, пиезоелектричен). Објаснувањето на „пироелектричниот ефект во кварцот“ беше дадено само пред околу 15 години, кога беше откриено дека „вештачката пироелектричност“ може да се манифестира под одредени гранични услови во сите класи на пиезоелектрични кристали, како резултат на вештачки создадена дисиметрија.

Можеме да кажеме и дека кристалниот кварц не е пироелектрик, туку укажувањето на електричното поле при слободната деформација на кристалот поради термичка експанзија се реализира преку пиезоелектричниот ефект.

Што значи ако го поедноставиме кажаното. Ова значи дека турмалинот е вистински пироелектрик. Односно, тој генерира електрични импулси од изложеност на температура, дури и без деформација (докажано со научни експерименти), механичка деформација или деформација на кристалната решетка од турмалин поради загревање дава само секундарен пиезо-пироелектричен ефект (а во збирната вкупна електрична енергија ). Кварц - само пиезоелектричен, "работи" само од деформација, што може да биде предизвикана, вклучително и со термичко дејство врз структурата на кварцниот кристал. Така, „лажниот пироелектричен ефект“ во кварцот е, всушност, пиезоелектричниот ефект.

За да се добие малку „лажен пироелектрик“ од кварцот, треба добро да се загрее. Тоа е, не станува збор за добивање на пироелектричен ефект од мали температурни флуктуации од кварц. Всушност, затоа, нема да добиеме ништо од додавање кварцен песок или дури и чисти кварцни кристали во аквариумот. Во принцип, затоа девојките на плажа не изгледаат како волнени ежиња, дури и со релативно силно загревање на кварцен песок.

Податоци за пироелектричен ефект на температура од 20 C, за различни минерали:

Како што може да се види од табелата, дури и ако смислите и го загреете кварцот до состојба на деформација на структурата, неговиот псевдо-пироефект е минимален - 9 пати помал од оној на турмалин. За да ги достигне перформансите на турмалин, неговата температура мора да биде ~ +200 степени.

Излегува дека старецот Амано е во право, турмалинот е она што може и треба да се користи во аквариум, како електробиостимулатор на растенијата. Излегува дека да! Маестро шамано - намасте!

Откако ќе се увериме дека турмалинот е она што ни треба, ајде повторно да разговараме зошто се користи Шерл.

Во научната литература е прифатена класификацијата на турмалин по хемиски состав. Се разликуваат следните групи, кои имаат свое име: бургерит - железен (Fe3 +) турмалин, дравит - натриум-магнезиски, елбаит - литиум, шерл - исто така феругинозен, но богат со Fe2 +, цилијасмит - манган, увит - калциум- магнезиски.

Од класификацијата на турмалини, Шерл е најсоодветен за нас - акваристите, бидејќи, покрај електричната енергија, дава и железни катјони - форма што најмногу се адсорбира од растенијата, а која е доста тешко да се задржи во хелатна состојба.

Со тоа, одговорете на прашањето од статијата: „Турмалин во аквариум: магија или шарлатанство?„Можете да го направите ова - без магија, турмалин - чиста физика и хемија!

Овој материјал би бил нецелосен ако не го допреме прашањето: колку електрични импулси генерално се потребни за растенијата? Во принцип, каква врска има струјата со постројките?. Ајде да погледнеме видео клип за возбуда на оваа тема. Ако не сте го гледале видеото погоре =)

Се случува сè во нашиот свет да биде проникнато со „електрична енергија“, ние самите сме батерии што шетаат. Што се однесува до растенијата, излегува дека земјоделството долго време користи електрични импулси за одгледување на култури! Дури и на Јутјуб, нашите мажи одамна го покажуваат својот електро-морков =)

На мрежата има многу информации на оваа тема, напишете го барањето „Струја и постројки“. На пример, овде врска. Затоа, во рамките на овој напис, не мислам дека информациите вреди да се копираат и лепат.

Би сакал да ја завршам статијата со едноставни заклучоци. Сепак, не купувајте турмалин гаќички. Намачкајте со шеќер (мед), јагоди, краставици, крем и, всушност, добијте го истиот пиро-пиезо ефект + витамини. Зачувајте го турмалинот за вашиот омилен билкар! Заради фер, треба да се каже дека, се разбира, можете да добиете добар билкар без турмалин, но ако го сакате вашето хоби, сте страсни за тоа, зошто да не користите турмалин, како природна алатка и биостимулатор за раст на растенијата?!

Ви благодариме за интересот за статијата, ве поканувам да го форум, каде што разговараме за практиката на користење турмалин во аквариумот и собираме јавно мислење.

Библиографија:

- В. Шурман „Светот на каменот. Скапоцени и полускапоцени камења“, во 2 тома, 1986 година. ед. Москва „Мир“.

- ЈУ.М. Поплавко „Физика на активни диелектрици: учебник“, изд. SFedU, 2009 година.

- СО.Г. Василиев „Пиезоелектрични, пироелектрични и еластични својства на фенилаланинските микроцевки“, дисертација за степенот кандидат за физичко-математички науки, 2016 г.

- А.А. БУШ, ПИРОЕЛЕКТРИЧЕН ЕФЕКТ И НЕГОВА ПРИМЕНА, ПОМОШ ЗА ТРЕНИНГ, МОСКВА 2005 г.

- Московскиот државен универзитет. М.В. Ломоносов Геолошки факултет [2008]. Предметна работа „Електрични својства на кристалите“. Катедра за кристалографија и кристална хемија заврши: студентката Горјаева Александра.

Прекрасни видеа за растенија и билкари од ФанФишки