Турмалин у акваријуму: магија или шуштање?
Турмалин у акваријуму
Да ли волите акваријумске биљке онако како сам их волио? Да ли желите извући максимум из свог травара? Ако је одговор да, онда је овај чланак за вас.!
Разговор о употреби турмалина мора започети чињеницом да се око ове теме врти читава инфраструктура шарлатана. Вероватно су многи од вас видели у продаји: турмалински сапун, чешаљ од турмалина, каишеви, улошци и Бог ми опрости - гаћице са турмалином! Поред свега тога, окултне личности дају овај кристал магичним својствима, толико да вам понекад одузима дах од езотеријско-турмалинског ефекта =)
Сва ова поплава служи као екран, својеврсни вео над истином мистерије турмалина. Док сам припремао овај материјал, морао сам да седим неколико дана и обрађујем толике глупости које је Иандек претраживао на захтевима за турмалинске некретнине. Ипак, проучавајући научну литературу из физике и хемије: књиге, извештаји, дисертације ... успео сам да дођем до дна истине. На основу проучених материјала, желео бих да поделим информације са акваријумском заједницом. У акваристикама природа турмалина такође није откривена, као што је то случај у другим областима, у акваријумима је развијен само субјективни скептицизам. Па, следеће су чисто научне информације.
Турмалин је минерал из групе алуминосиликата променљивог састава. Постоји много сорти турмалина. Занима нас Шерл. Шерл (од њемачког Сцхорл) - црни, такође шерлит - минерал поткласа боросиликата у прстену, врста турмалина, карактеризирана присуством у кристалној решетки натријума и обојеног гвожђа. Непрозирна (за разлику од других сорти турмалина). Има засићену црну боју, због присуства атома гвожђа. Користи се у индустрији (углавном као пироелектрични и пиезоелектрични) и, у одређеној мери, у накиту и за производњу поларизационих филтера у оптичкој опреми.
Хемијска формула минерала Схерл је НаФе2+3Ал6Си6О18 (БО3) 3 (ОХ) 4. Магнезијум, манган и обојено гвожђе могу деловати као нечистоћа уместо обогаћеног гвожђа..
На први поглед чини се да - да, жељезо! Зато је потребан Шерл у акваријуму. Али не. То није сасвим тачно, јер постоје и други лакши и јефтинији начини за увођење Фе2 + у акваријум. У овом случају је ова Схерл некретнина додатна лепа опција..
АДА Тоурмалине БЦ
Први пут су „акваријумску грозницу“ око Тоурмалине Схерл засијали многи познати маестро Такасхи Амано, ослобађајући производ - АДА Тоурмалине БЦ, који се састоји од шерл турмалинског праха и активног праха од бамбусовог угља. Према статистици компанија, овај је производ популаран и стекао је своју препознатљивост у свету. Међутим, домаћи акваристи се плаши цена, па и у таквој позадини, скептицизам. У тренутку писања трошкова АДА Тоурмалине БЦ износи 1750 рубаља (АкуаЛого) за 100 грама. У „Кини“ турмалински прах можете потражити и до десет пута јефтиније. На пример, у Алиекпрессу, они очигледно продају шерлове у камењу, али морају бити млевени у млину до стања праха.
Затим вас молим да погледате АДА видео који описује и показује употребу турмалина. Видео тајмер 5:21 (уназад).
Из видеа можемо схватити да Схерл није само концентрат микро-елемената за биљку, већ и стимуланс који ствара слабе електричне импулсе, који заузврат имају биогена својства у односу на биљке, коријење и акваријум у цјелини. Али је ли заиста тако ?! И што је најважније, због онога што је могуће, ако је могуће?!
Завиримо у природу турмалина. У наставку ћу покушати да пренесем материјал у што поједностављеном облику, како не би било неразумевања и прекомерног замућења. За оне читаоце који желе темељно да проуче суштину и природу турмалина, на крају чланка ћу оставити линкове до литературе.
Увести концепте.
Пироелецтрицс (од другог грчког - ватра) - кристални диелектричари са спонтаном (спонтаном) поларизацијом, односно поларизацијом у одсуству спољних утицаја.
Пироелектричност је својство неких диелектричних кристала да мењају величину електричне поларизације са променом температуре. Као резултат загревања или хлађења пироелектричног кристала, на лицу се појављују електрични набоји.
Кристали пироелектричних супстанци су диелектричари са спонтаном (спонтаном) електричном поларизацијом. Пошто пироелектрични феномени припадају векторским појавама, диелектрични кристали десет поларних класа морају имати пироелектрична својства: 1, 2, 3, 4, 6, м, мм2, 3м, 4мм, 6мм.
Пироелектрични ефекат је прво откривен на кристалима турмалина (класа 3м). Примећено је да се на белом папиру, на коме су кристали дуго лежали, прашина посебно интензивно сакупљала близу крајева кристала. Овај ефекат је објашњен чињеницом да се током флуктуације собне температуре на крајевима кристала појављују набоји, на које су привлачиле честице прашине..
Исту појаву је врло јасно и ефективно потврдио Кундтов експеримент из 1883. године, који се састојао у опрашивању кристала турмалина мешавином сумпорног праха и минијума (Пб3О4), који је прошао кроз сито сито. Пошто су честице ових минерала наелектрисане различито трењем о свили, црвени минијум и жути сумпор привлаче се на различите крајеве кристала турмалина (одговара крајевима треће оси), што потврђује појаву супротних набоја на крајевима загрејаног кристала. Познавање знакова набоја праха (за сумпор „-“, за меерк „+“) омогућило је утврђивање природе електрификације турмалина. Када се хлади исти кристал, знакови поларизације се мењају у супротно.
Таква својства пироелектрике користе се, на пример, у уређајима за тачно узимање температурних колебања. Као и у другим областима.
Неки бројеви. Плоча турмалина дебљине 1 мм има г = 1,3 * 10-5 Ц / м2 * К. Региструје температурну промену од 10-5 Ц. Када се загрева на 10Ц, на њему се формира набој површинске густине од 5 * 10-5 Ц * м2, што одговара разлици потенцијала између површина од 1,2 кВ. За фероелектрике, пироелектрични коефицијент је за 1-2 реда веће него за турмалин.
Неке вредности и гама на 20 Ц.
Тоурмалине 1.3 * 10-5
Литијум-сулфат 3 * 10-4
Литијум ниобат 2 * 10-3
Литијум танталат 1 * 10-4
Баријев титанат (0,5-1) * 10-3
Ферокерамика 5 * 10-5
Поред тога, сваки пироелектрични кристал је пиезоелектрични. Промена температуре кристала изазива деформацију, праћену пиезоелектричном поларизацијом која је налагана поларизацији изазваној пироелектричним ефектом. Односно, постоји „примарни“ („истински“) пироелектрични ефекат и „секундарни“ или „лажни“ пироелектрични ефекат.
Пиезоелектричари - диелектричари у којима се примећује пиезоелектрични ефекат, тј. они који могу под утицајем деформације (притиском / истезањем) изазвати електрични набој на својој површини (директан пиезоелектрични ефекат) или под утицајем спољног електричног поља, температурну деформу (инверзни пиезоелектрични ефекат). Оба ефекта браћа Јацкуес и Пиерре Цурие открили су 1880-1881..
Пиезоелектричари се широко користе у савременој технологији као елемент сензора притиска. Постоје пиезоелектрични детонатори, огромни извори енергије, минијатурни трансформатори, кварцни резонатори за високо стабилне генераторе фреквенције, пиезокерамички филтри, ултразвучне кашњења итд.. У свакодневном животу можете приметити пиезоелектрични ефекат, на пример, у упаљачу где се од притиска на пиезоелектричну плочу ствара искре., као и медицинску дијагностику помоћу ултразвука, који користи пиезоелектрични извор и ултразвучни сензор.
Из онога што је речено, закључујемо да постоје пироелектрични кристали - „стварајућа струја“ при загревању, а пиезоелектрични - „стварајућа струја“ када се компримира / растеже. Штавише, пироелектричари су увек пиезоелектрични, али пиезоелектрични нису увек пироелектрични.
Постоји много таквих пиро-пиезоелектрика: неки линеарни минерали (турмалин), сегментоелектрични шећер, аминокиселине, кварц итд..
Занимљиво инфографско објашњење на прстима
суштина пиезоелектрике
Разумевајући чаробњаштво Такашија Амана, јасно је зашто је одабрао Шерл - природни линеарни диелектрик који има електрични импулс неопходан за биљке са жбуном Фе2 + јона. Међутим, током писања материјала морао сам напорно да се одвојим од сопственог скептицизма према турмалину. Чињеница је да је турмалин полудраги камен, чија је цена прилично висока. Јасно је да нећемо моћи да користимо шећер, друге супстанце због својих својстава, које нису прихватљиве у акваријуму. Али кварц! Зашто кажу да Такасхи Амано није користио кварц !? Уосталом, исти кварцни пијесак је јефтин грађевински материјал који садржи 95% кварца!
Чињеница да је кварц стопостотни пиезоелектрик је неоспорна. Али, у ретким изворима је такође звучало да је кварц такође пиролектрик !!! ??? Односно, са материјалом који нам је потребан у акваријуму, он даје струју, не само током деформације, већ и када се загрева ... Како то !? Испада да је Такасхи Амано кукавица!?
Искрено, у некој фази проучавања овог питања, дошло је до потпуног разочарања, тужно сам прошао кроз Стари, схвативши да је Амановски турмалин још један лажни.
Након неког времена, свеједно, радозналост ума ме је запитала - па, да ли би то заиста био Амано због сваке секунде добити, па да срамотиш и продаш биланс ?! Друга тачка која ме је охрабрила био је закључак: ако је кварц пироелектричар, љети на плажи све наше лијепе дјевојке и брутални мушкарци с руном били би попут вунених маслачака! Заиста, на плажи има песка (95% кремен) са малим нечистоћама, који се сунце загрева на 40 и 50 степени!
Турмалин у акваријуму
Дакле, кварц још увек није пироелектрични! Али зашто, онда, информације пропадају о томе. Досегавши дубине природе кремена, закључено је да још увек није сваки кварц чак ни добар пиезоелектрични ефекат: нечистоће, структурни недостаци кварцних кристала изравнавају ова својства. Ипак, нисам био задовољан овим одговором, кварцни песак је јефтин, па чак и ако је „слаб“, али није нам жао што смо га убацили у акваријум ... најмање десет килограма, најмање двадесет ... ако би само користио биљке.
Морао сам додатно да грицнем гранит науке! И сада, негде у најскривенијим угловима интернетског универзума, добијене су следеће информације:
Пироелектрични ефекат је Епинус пре око 200 година квалификовао као електрични феномен. Међутим, главне аспекте симетрије и физички механизам пироелектричног ефекта описао је Вогт тек почетком двадесетог века. Поред кристала турмалинске групе, појава „електричног одговора“ са температуром примећена је и код кварца у коме нема векторског поларног електричног момента (кварц је непироелектрични, већ пиезоелектрични). Објашњење „пироелектричног ефекта у кварцу“ дато је тек пре око 15 година, када је утврђено да „вештачка пироелектричност“ може доћи под одређеним граничним условима у свим пиезоелектричним класама кристала, као резултат вештачки створене дисиметрије.
Такође се може рећи да кристални кварц није пироелектричан, али се индикација електричног поља током слободне деформације кристала услед топлотног ширења реализује помоћу пиезоелектричног ефекта.
Шта ово значи кад се поједностави. А то значи да је турмалин прави пироелектрик. Односно, ствара електричне импулсе од утицаја температуре, чак и без деформације (доказано научним експериментима), механичка деформација или деформација кристалне решетке турмалина услед загревања даје само секундарни пиезо-пироелектрични ефекат (и укупно укупну струју). Кварц је само пиезоелектричан, „делује“ само од деформације која може бити изазвана, укључујући и термичким утицајем на структуру кварцног кристала. Тако је „лажни пироелектрични ефекат“ у кварцу у ствари пиезоелектрични ефекат.
Да би се из кварца добила маломална „лажна пироелектричност“, треба је правилно загрејати. Односно, нема говора о добијању пироелектричног ефекта услед малих флуктуација температуре кварца. У ствари, зато ништа нећемо добити од додавања кварцног песка или чак чистих кристала кварца у акваријум. Генерално, ово је разлог зашто девојке на плажи не изгледају попут вунастих јежева, чак ни са релативно јаким загревањем кварцног песка.
Подаци о пироелектричном ефекту за температуру од 20 ° Ц за различите минерале:
Минерални | Диелектрична константа, & епсилон- | Пироелектрични коефицијент п, Ц / цм2К | Електрични напон, кВ |
Кварц, СиО2 * | 4.0 | * 0,69 * 10-9 | 0,19 |
Турмалин, (БО3) 3 (Си6О18) * (ОХ) 4 | 8.2 | 1.3 * 10-9 | 1.7 |
(НХ2ЦХ2ЦООХ) * Х2СО4 | 30,0 | 45 * 10-9 | 17 |
Литијум ниобат, ЛиНбО3 | 30,0 | (4-9) * 10-9 | 1.5-3.0 |
Литијум танталат, ЛиТаО3 | 45.0 | 17 * 10-9 | 6.4 |
ПЗЗ пиезоцерамицс | 300-3000 | (6-50) * 10-9 | 0.2-0.1 |
Као што се може видети из табеле, чак и ако једна контура и загрева кварц до стања деформације структуре, његов псеудо-пироелектрични ефекат је минималан - 9 пута мање него код турмалина. Да би достигао турмалин, његова температура треба да буде ~ +200 степени.
Испада да је старац Амано у праву, турмалин је нешто што се може и треба користити у акваријуму као електробиостимулатор биљака. Испада да да! Маестро СхАмано - Намасте!
Након што смо сигурни да нам је турмалин оно што нам треба, хајде да још једном кажемо зашто се користи Схерл.
У научној литератури прихваћена је класификација турмалина по хемијском саставу. Следеће групе имају своје име: бургерит - ферогин (Фе3 +) турмалин, дравит - натријум-магнезија, елбаит - литијум, шерл - такође ферогин, али богат Фе2 +, тилијазмите - манган, уврнут - калцијум-магнезија.
Из класификације турмалина највише нам одговара Шерл - акваристи, јер поред електричне енергије даје двовалентне катионе гвожђа - облик који биљке најбоље адсорбује и који је тешко задржати у хелатном стању..
Уз то речено, могуће је одговорити на питање из чланка: „Турмалин у акваријуму: магија или шуштање?“ - без магије, турмалин - чиста физика и хемија!
Овај материјал би био непотпун када не бисмо поставили питање: колико је електричних импулса потребно биљкама уопште? Какве везе електрична енергија има са биљкама. Погледајмо видео снимак на ову тему.
Испоставило се да је све у нашем свету препун „струје“, ми сами шетамо батерије. Што се биљака тиче, испада да се у пољопривреди електрични импулси одавно користе за узгој усева! Чак и на ИоуТубеу, наши људи већ одавно показују своју шаргарепу =)
Претплатите се на наше ИоуТубе канал не треба ништа да пропусти
На мрежи постоји много информација о овој теми, упишите упит "Електрична енергија и постројења". На пример, овде референца. Према томе, у оквиру овог чланка, мислим да информацију не вреди копирати.
Желим да завршим чланак једноставним закључцима. Ипак, не купујте турмалинске гаћице. Утрљајте са шећером (медом), јагодама, краставцима, шлагом и, уствари, добијете исти пиро-пиезоелектрични ефекат + витамине. И уштедите турмалин за свој омиљени травар! Искрено, вреди рећи да, наравно, можете добити доброг травара без турмалина, али ако вам се свиђа ваш хоби, страствени сте због тога, зашто не бисте користили турмалин, као природно средство и биостимулатор раста биљака.?!
Хвала вам на интересовању за чланак, позивам вас на форум, где разговарамо о пракси коришћења турмалина у акваријуму и окупљамо јавно мишљење.
Референце:
- В. Схурман „Свет камена. Драгоцено и полудраго камење “, у 2 свеске, 1986. ед. Москва "Мир".
- Иу.М. Флоат "Физика активних диелектрика: приручник за тренинг", ед. СФУ, 2009.
- С.Г. Василиев „Пиезоелектрична, пироелектрична и еластична својства фенилаланинских микроцеви“, дисертација за степен доктора физичких и математичких наука, 2016..
- А.А. ЗАДАТАК, ПИРОЕЛЕКТРИЧНИ УЧИНАК И ЊЕНЕ ПРИЈАВЕ, ОБРАЗОВНА ПОМОЋ, МОСКВА 2005.
- Московски државни универзитет М.В. Ломоносов одељење за геологију [2008]. Термин папир "Електрична својства кристала." Одсек за кристалографију и кристалну хемију завршио: студент Александра Гориаева.
