Shungit , elavult. a " palakő ", a " próbakő " , a lidit vagy paragon [1] szinonimája egy prekambriumi kőzet , amely főleg szénből áll, és összetételében és tulajdonságaiban köztes helyet foglal el az antracitok és a grafit között . Vannak shungitfekete, sötétszürke és barna fajták.
A sungit szerves fenéküledékekből - szapropelből - keletkezett . Ezek a felülről egyre újabb rétegekkel borított szerves üledékek fokozatosan lecsapódtak, kiszáradtak és a föld mélyére süllyedtek. A tömörítés és a magas hőmérséklet hatására lassú metamorfizációs folyamat ment végbe . E folyamat eredményeként az ásványi mátrixban diszpergált amorf szén a shungitra jellemző gömböcskék formájában keletkezett.
A „fekete Olonyec -föld” szikláinak első epizódszerű leírását 1792 -ben Nikolai Ozeretskovsky akadémikus , 1848-ban pedig N. K. Komarov Bányamérnöki Testület vezérkari kapitánya végezte.
1877- ben Alekszandr Inosztrancev , az ásványtan és geológia doktora a kőzetet a természetes, nem kristályos szénatomok sorozatának új szélső elemeként határozta meg, amelyek nem szénhidrogének, és a shungit nevet a Zaonezsszkij falu, Shunga neve után adta. sziklát fedeztek fel először, és megműtöttek egy sziklát .
1928-1937-ben a „Shungit” megalapított állami vagyonkezelő alapján a sungit kőzetek, mint az éghető szén feltételezett analógjainak vizsgálatát végezték el, elvégezték az első szerkezeti vizsgálatokat.
A tiszta shungit meglehetősen ritka a természetben, főleg vékony, legfeljebb 30 cm széles erek formájában. Gyakrabban előfordul a shungitpalákban és dolomitokban , Karéliában a Zaonezsszkij -félszigeten és az Onéga- tó északi csücskében - a nyugati Girvastól a keleti Tolvuiig és Shunga-ig.
A shungitok ipari értékét a legteljesebben a Sungszkoje, Myagrozerskoye , Nigozerskoye, Maksovo és Zazhogino lelőhelyek , valamint a Turastamozerskoye ( Medvezhyegorsky járás ) határozták meg. Az előre jelzett erőforrások minden mezőre körülbelül 1 milliárd tonna.
A mai napig a kazahsztáni Koksuskoye mezőt 49 millió tonnás bizonyított tartalékkal tárták fel .
Színe fekete, sötétszürke, barna. Keménység - 3,5 ... 4. A törés lépcsőzetes, konchoidos. Sűrűség - 1,80 ... 2,84 g / cm 3 , az összetételtől függően; porozitás - 0,5 ... 5%; nyomószilárdság 100-276 MPa; rugalmassági modulus (E) - 0,31 10 5 MPa. Elektromosan vezetőképesség, elektromos vezetőképesség - (1-3) × 10 3 Sm / m; hővezető képesség - 3,8 W / m K. A hőtágulási együttható átlagos értéke +20 és +600 °C közötti hőmérsékleti tartományban 12·10 −6 K −1 . Fűtőértéke 7500 kcal/kg [2] .
A kőzet szorpciós és katalitikus tulajdonságokkal rendelkezik [3] .
A szilárd shungit anyag különféle szén-allotrópok keveréke , amelyek kristályrácsait amorf szén köti össze [4] .
Két fajta létezik:
| Nem. | Elem, komponens | Komponens képlet | Tartalom % tömeg |
|---|---|---|---|
| egy | Alumínium-oxid | Al2O3 _ _ _ | 4.05 |
| 2 | Vas(III)-oxid | Fe2O3 _ _ _ | 1.01 |
| 3 | Vas(II)-oxid | Haderő műszaki főtiszt | 0,32 |
| négy | kálium-oxid | K2O _ _ | 1.23 |
| 5 | kalcium-oxid | CaO | 0.12 |
| 6 | szilícium-oxid | SiO2_ _ | 36.46 |
| 7 | magnézium-oxid | MgO | 0,56 |
| nyolc | mangán-oxid | MNO | 0.12 |
| 9 | nátrium-oxid | Na2O _ _ | 0,36 |
| tíz | titán-oxid | TiO2_ _ | 0.24 |
| tizenegy | Foszfor-oxid | P2O3 _ _ _ | 0,03 |
| 12 | Bárium | Ba | 0,32 |
| 13 | Bor | B | 0,004 |
| tizennégy | Vanádium | V | 0,015 |
| tizenöt | Kobalt | co | 0,00014 |
| 16 | Réz | Cu | 0,0037 |
| 17 | Molibdén | Mo | 0,0031 |
| tizennyolc | Arzén | Mint | 0,00035 |
| 19 | Nikkel | Ni | 0,0085 |
| húsz | Vezet | Pb | 0,0225 |
| 21 | Kén | S | 0,37 |
| 22 | Stroncium | Sr | 0,001 |
| 23 | Szén | C | 26.26 |
| 24 | Króm | Kr | 0,0072 |
| 25 | Cink | Zn | 0,0067 |
| 26 | Víz | H2O _ _ | 2.18 |
| 27 | Veszteség gyújtáskor | RFP | 32.78 |
A sungit hamu (mint minden természetes szén és bitumen, amely szennyeződéseket tartalmaz) vanádiumot , nikkelt , molibdént , rezet stb. tartalmaz. A különböző szén -allotrópok viszonylag egyszerű előállítása miatt a sungit a nanotechnológia fejlesztésének ígéretes anyaga, és tárgya. nanotechnológiai intézetekben végzett tanulmányok [5] [6] .
A sungit szilárd szenet és jelentős mennyiségű szilícium-oxidot is tartalmaz ; mindkét összetevőt kémiailag nagyon aktív formák képviselik. Ebből a szempontból a kohászatban redukálószerként és egyben SiO 2 tartalmú folyasztószerként és szilíciumforrásként is használható (például öntöttvas , ferrokróm , ferrosilikokróm vagy szilícium-karbid gyártásánál ) [7] .
Egy másik alkalmazási terület az építőipar [8] . Polírozott koromfekete lapok ritka fehér erekkel, amelyek idővel nem fakulnak ki, díszítik a szentpétervári Szent Izsák és Kazany katedrálisok és a moszkvai metróállomás belsejét . A modern építőiparban a sungitot könnyűbeton adalékanyag, a sungizit előállítására is használják .
A zúzott shungit megfelelő mechanikai szilárdságú a szűrők betöltéséhez, vegyszerálló, nem szennyezi a rajta átszűrt vizet, ezért alkalmas szűrők betöltésére. [9] [10] Jelenleg az MP "Petrozavodskvodokanal" zúzott shungitet használ a víztisztító telepeken gyorsszűrők rakományaként a Szovjetunió Egészségügyi Minisztériuma által a 121-5/873-6 sz. 10.30.81. [tizenegy]
A shungitnak ez a tulajdonsága nem egyedülálló: hasonló célokra (fúvóka az eleveniszapot képező mikroorganizmusok rögzítésére ) duzzasztott agyagot , műanyagot , zúzottkövet és egyéb elérhető és olcsó anyagokat is használnak; ezen a vidéken is. A shungit szorpciós jellemzői nem különböznek az ivóvíz klórmaradványoktól való megtisztítására használt egyéb szénterhelésektől .
A shungit alapú termékek, paszták és szűrők terápiás hatást tulajdonítanak, ami tudományosan nem bizonyított. Annak ellenére, hogy a benne található fullerének kis mennyiségben valóban antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek [12] , a shungit használata egészségkárosító lehet a policiklusos aromás szénhidrogének kifejezett rákkeltő hatása miatt .
A sungizit mesterséges porózus anyag, amelyet sungittartalmú kőzetek égetésével nyernek. A sungizit könnyűbeton (sungizitbeton) töltőanyagként és hőszigetelő visszatöltésként használatos .
A Turastamozerskoye lelőhely sungitjai a legígéretesebbek a sungizit előállításához az alapanyagok minősége szempontjából. A Turastamozerskoe lelőhely agyagpalából származó shungizit térfogatsűrűsége átlagosan kevesebb, mint 350 kg/m 3 , az egyes blokkok esetében pedig még 250 kg/m 3 alatt is (a legmagasabb minőségi kategória).
A sungit anyag, a Сtv , a metamorfózis igen magas stádiumában lévő szerves anyagnak tekinthető. Standard összetétele nagyon egyszerű, és elemi szenet tartalmaz C 98,6 ... 99,6 tömeg% mennyiségben. % N, O, S és H nyomokban. Jellemző tartalom (N+O): 0,15…0,90%; H: 0,15…0,50%; S: 0,20…0,83%. A shungit anyag sűrűsége általában 1,8…2,0 g/cm 3 között van . Mivel a shungitanyag széntartalma megközelíti a 100%-ot, a kőzetek osztályozásánál gyakran nem különböztetjük meg a C és C tv -t .
A kőzeteket az égés jellemzői (maradék hamutartalom, CO 2 és egyéb kibocsátott illékony anyagok mennyisége) meghatározott szén tömegtartalom szerint szokás osztályozni. Ebben a tekintetben a shungitnak öt fajtája van. A sungit-V C < 10% szenet tartalmaz, tehát valójában šungit tartalmú kőzet; shungit-IV C-ban ~ 10…20%; shungit-III C ~ 20…35%; shungit-II-ben С ~ 35…80%; végül a shungit-I C > 95...98%, azaz szinte teljes egészében shungit anyagból áll.
A shungit második fő komponense a kőzetek fő komponense, vagyis a SiO 2 , amely általában kvarc formájában vagy különféle szilikátképződmények részeként jelenik meg. A sungit kőzetek általában változatos ásványi összetételűek, beleértve a karbonátokat , alumínium- szilikátokat stb., és a sungitot alkotó anyagok keveredésének homogenitása vonzza a figyelmet.
Megbízhatóan megállapították, hogy a shungitok szilárd szénét egymással összefüggő gömböcskék, azaz általában gömb alakú részecskék építik fel. A shungitgömbök átmérője körülbelül 10 nm. Egy ilyen szerkezet egyedülálló, mivel más természetes szilárd szén objektumban nem figyelhető meg. Ugyanakkor a shungitkutatók még nem dolgoztak ki általánosan elfogadott nézeteket a széngömbök természetéről, szerkezetéről és a kombinálás módjáról. Ennek az az oka, hogy nincs egységes álláspont a kiindulási szerves anyag és a proto-sungit anyag fajtájáról, karbonizálódásának folyamatáról, az átalakuló közeg termodinamikai jellemzőiről, a nagyok kialakulásának és fejlődésének jellemzőiről. szungit geológiai szerkezetek stb. Más szóval, nincs világos elképzelés arról, hogy általában mi a sungit, és miből keletkeztek. Mindez nem teszi lehetővé, ellentétben a természetes szilárd szén más képviselőivel, hogy magabiztosan ítéljék meg az ilyen típusú szilárd szén természetes környezetben való előfordulásának lehetséges forrásait és mechanizmusait, és nem teszik lehetővé a shungitok gyakorlati alkalmazási lehetőségeinek teljes körű felmérését. Ezért sok szakértő még mindig tudományos rejtélynek tekinti a shungitokat. Emiatt gyakran felmerülnek megalapozatlan fantáziák és találgatások a shungitok témájában tudománytalan környezetben.
A monográfia [13] tartalmazza és elemzi szinte az összes ismert alapvető tényt és modellelgondolást a shungitokról. A kőzetek gyakorlati alkalmazásának valós helyzetét tekintjük át.
Kimutatták, hogy a shungitok eredetére vonatkozó legelterjedtebb szapropelikus álláspontot nagyon nehéz (gyakorlatilag lehetetlen) összeegyeztetni szerkezetükkel, összetételükkel, fizikai-kémiai tulajdonságaikkal, a lerakódások geológiájával, a kőzetek korával (2 milliárd év), valamint a történelemmel. a földi élet kialakulásáról és fejlődéséről, sok más adattal.
Bemutatjuk az indoklást, hogy a shungit szén, vagyis a shungitgömbök szerkezetének alapja megegyezik a koromrészecskékkel. Ez a körülmény és számos egyéb tény arra enged következtetni, hogy a shungit szén hatalmas korommasszívumok képződésének eredményeként keletkezett a természetes kirakodási és termikus átalakulási folyamatokban (pirolízis, tökéletlen égés) az elsődleges szénhidrogén nyersanyagok óriási felhalmozódása során. a földgáz, azaz a metán formája. A mély szénhidrogének felszabadulása az aktív vulkáni tevékenységnek köszönhető vagy azzal párosult, amely, mint ismeretes, Karéliában a kőzetképződés időszakában zajlott. Mivel a metánból történő koromképződést a nehéz gyantaszerű szénhidrogének intenzív szintézise jellemzi, a proto-sungit szénanyag koromtömegek viszkózusan folyó összetétele szénhidrogén-kötőanyagokkal, amely idővel megkövesedett.
A kőzetek ásványi (nem szén) része annak eredményeképpen alakult ki, hogy a metán és más szénhidrogének kibocsátását elkerülhetetlenül vulkáni hamu (és egyéb szuszpenziók), vulkáni gázok és hidrotermális folyadékok gőzbeáramlása kísérte. fázis. Ez a folyamat biztosította a sungit kőzeteket alkotó összes komponens keveredésének megfigyelt nagyfokú homogenitását, és meghatározta a metán hígítási szintjét, valamint a Csolid és a shungit kőzetek egyéb összetevőinek végső arányát, beleértve a maximális szénkoncentrációt, azaz. 80% a shungit-II. A rendkívül ritka shungit-I kialakulásának előfeltételei a metánáramokban előforduló heteroanyagok véletlenszerű hézagai, vagy a keletkezett protosungit anyag és a kísérő nem-szén alkotórészekkel való rossz lokális keveredése teremtheti meg az előfeltételeket.
A szilícium kőzetekben más elemekhez viszonyított (a szén kivételével) domináns megjelenése azzal magyarázható, hogy a prekambriumi nagy szilícium-dioxid-tartalmú kőzetekben a szilícium-dioxid eredete az alapvulkanizmussal rendelkező területeken általában mélyen átalakult vulkáni hamuval (hamu ülepedéssel) függ össze. ).
2016- ban Petrozavodszkban megjelent a Shungite Proezd [14] nevű utca .
A Shungite 2020 májusában vált széles körben ismertté Nyugaton egy korábbi amerikai Twitch streamernek köszönhetően, Dr DisRespect álnéven. [tizenöt]