Turmalina într-un acvariu: magie sau vraci?
Turmalina în acvariu
Iti plac plantele de acvariu asa cum le-am iubit? Vrei să obții cât mai mult din herbalistul tău? Dacă da, atunci acest articol este pentru tine.!
Conversația despre utilizarea turmalinei trebuie să înceapă prin faptul că o întreagă infrastructură de șarlatani se învârte în jurul acestui subiect. Probabil, mulți dintre voi au văzut la vânzare: săpun cu turmalină, pieptene cu turmalină, curele, talpi și Doamne iartă-mă - pantaloni de turmalină! Pe lângă toate, personalitățile oculte înzestrează acest cristal cu proprietăți magice, atât de mult încât uneori îți îndepărtează respirația de efectul ezoteric-turmalin =)
Tot acest potop servește ca un ecran, un fel de voal asupra adevărului misterului turmalinei. În timp ce pregăteam acest material, a trebuit să stau câteva zile și să prelucrez tone de lucruri stupide pe care Yandex. Căutarea le-a făcut la cererile pentru proprietățile turmalinei. Cu toate acestea, după ce am studiat literatura științifică în fizică și chimie: cărți, rapoarte, disertații ... Am reușit să ajung la fundul adevărului. Pe baza materialelor studiate, aș dori să împărtășesc informații cu comunitatea acvariului. În acvatică, natura turmalinei nu este, de asemenea, dezvăluită, întrucât în alte zone, în acvarii se dezvoltă doar un scepticism subiectiv. Ei bine, următoarele sunt informații pur științifice.
Turmalina este un mineral din grupul de aluminosilicați cu compoziție variabilă. Există multe soiuri de turmalină. Suntem interesați de Sherl. Sherl (din germană Schörl) - negru, de asemenea sherlit - un mineral din subclasa borosilicaților cu inel, un tip de turmalină, caracterizat prin prezența în rețeaua de cristal de sodiu și fier fieros. Opac (spre deosebire de alte soiuri de turmalină). Are o culoare neagră saturată, datorită prezenței atomilor de fier. Este utilizat în industrie (în principal ca piroelectric și piezoelectric) și, într-o măsură limitată, în bijuterii și pentru fabricarea de filtre polarizante în optică.
Formula chimică a mineralului Sherl este NaFe2+3Al6Si6O18 (BO3) 3 (OH) 4. Magneziul, manganul și fierul feric pot acționa ca impurități în loc de fierul feros..
La prima vedere, se pare că - da, fier fieros! De aceea este nevoie de Sherl în acvariu. Dar nu. Acest lucru nu este în întregime adevărat, deoarece există alte modalități mai ușoare și mai ieftine de a introduce Fe2 + în acvariu. În acest caz, această proprietate Sherl este o opțiune frumoasă suplimentară..
ADA Tourmaline BC
Pentru prima dată, „febra acvariului” din jurul turmalinei Sherl semănată de mulți celebri maestru Takashi Amano, eliberarea unui produs - ADA Tourmaline BC, constând din pulbere de turmalină Sherl și pulbere de cărbune de bambus activat. Conform statisticilor companiei, acest produs este popular și și-a câștigat recunoașterea în lume. Cu toate acestea, acvariul autohton este speriat de preț și, în acest context, scepticismul. În momentul scrierii, costul ADA Tourmaline BC este de 1750 de ruble (AquaLogo) la 100 de grame. În „China” puteți căuta pulbere de turmalină de până la zece ori mai ieftină. La Aliexpress, de exemplu, ei vând în mod clar șerl în pietre, dar trebuie să fie măcinate într-o moară pentru a fi în stare de pulbere.
În continuare, vă rog să urmăriți videoclipul ADA, care descrie și arată utilizarea turmalinei. Cronometru video 5:21 (derulare).
Din videoclip, putem înțelege că Sherl nu este doar un concentrat de microelemente pentru plantă, ci și un stimulent care creează impulsuri electrice slabe, care, la rândul lor, au proprietăți biogene în raport cu plantele, rădăcinile și acvariul în ansamblu. Dar este chiar așa ?! Și cel mai important, datorită a ceea ce este posibil, dacă este posibil?!
Să ne adâncim în natura turmalinei. Mai jos, voi încerca să transmit materialul în cea mai simplă formă, pentru a evita neînțelegerea și neclaritatea excesivă. Pentru acei cititori care doresc să studieze în profunzime esența și natura turmalinei, la sfârșitul articolului, voi lăsa link-uri către literatură.
Introduceți concepte.
pyroelectrics (din alte greci - foc) - dielectrice cristaline cu polarizare spontană (spontană), adică polarizare în absența influențelor externe.
Piroelectricitatea este proprietatea unor cristale dielectrice de a modifica magnitudinea polarizării electrice cu o schimbare a temperaturii. Ca urmare a încălzirii sau răcirii unui cristal piroelectric, pe fețele sale apar sarcini electrice.
Cristalele substanțelor piroelectrice sunt dielectrice cu polarizare electrică spontană (spontană). Deoarece fenomenele piroelectrice aparțin fenomenelor vectoriale, cristalele dielectrice din zece clase polare trebuie să aibă proprietăți piroelectrice: 1, 2, 3, 4, 6, m, mm2, 3m, 4mm, 6mm.
Efectul piroelectric a fost detectat pentru prima dată pe cristale de turmalină (clasa 3m). S-a observat că pe hârtia albă, pe care stăteau cristalele mult timp, s-a colectat praf în special intensiv lângă capetele cristalului. Acest efect se explică prin faptul că în timpul fluctuațiilor de temperatură a camerei, sarcinile apar la capetele cristalului, de care au fost atrase particulele de praf.
Același fenomen a fost confirmat foarte clar și eficient prin experimentul Kundt din 1883, care constă în polenizarea cristalelor de turmalină cu un amestec de pulbere de sulf și miniu (Pb3O4), trecut printr-o sită de mătase. Deoarece particulele acestor minerale sunt electrificate diferit atunci când se freacă de mătase, sulf roșu și galben sunt atrase de capetele diferite ale cristalului de turmalină (corespunzând capetelor axei de ordinul 3), confirmând apariția unor sarcini opuse la capetele cristalului încălzit. Cunoașterea semnelor de încărcare a pulberilor (pentru sulf „-”, pentru meerk „+”) a făcut posibilă stabilirea naturii electrificării de turmalină. La răcirea aceluiași cristal, semnele de polarizare se schimbă în opus.
Astfel de proprietăți ale piroelectricii sunt utilizate, de exemplu, în dispozitivele pentru contabilizarea exactă a fluctuațiilor de temperatură. La fel ca și în alte domenii.
Unele numere. O placă de turmalină, grosime de 1 mm, are g = 1,3 * 10-5 C / m2 * K. Înregistrează o schimbare de temperatură de 10-5 C. Când este încălzită la 10C, pe ea se formează o sarcină cu o densitate de suprafață de 5 * 10-5 C * m2, ceea ce corespunde unei diferențe de potențial între fețele de ~ 1.2 kV. Pentru ferroelectrică, coeficientul piroelectric este cu 1-2 ordine de mărime mai mare decât pentru turmalină.
Unele valori și gama - la 20 ° C.
Turmalină 1,3 * 10-5
Sulfat de litiu 3 * 10-4
Niobate de litiu 2 * 10-3
Tantalat de litiu 1 * 10-4
Titanat de bariu (0,5-1) * 10-3
Ferroceramice 5 * 10-5
În plus, fiecare cristal piroelectric este piezoelectric. O schimbare a temperaturii cristalului provoacă deformare, urmată de o polarizare piezoelectrică suprapusă polarizării cauzate de efectul piroelectric. Adică există un efect piroelectric „primar” („adevărat”) și un efect piroelectric „secundar” sau „fals”.
piezoelectrice - dielectricele în care se observă efectul piezoelectric, adică cele care, fie sub influența deformării (stoarcere / întindere), pot induce o sarcină electrică pe suprafața lor (efect piezoelectric direct), sau sub influența unui câmp electric extern, se deformează temperatura (efect piezoelectric invers). Ambele efecte au fost descoperite de frații Jacques și Pierre Curie în 1880-1881..
Piezoelectricele sunt utilizate pe scară largă în tehnologia modernă ca element al senzorului de presiune. Există detonatoare piezoelectrice, surse uriașe de energie, transformatoare miniaturale, rezonatoare de cuarț pentru generatoare de frecvență extrem de stabile, filtre piezoceramice, linii de întârziere cu ultrasunete etc.. În viața de zi cu zi, puteți observa efectul piezoelectric, de exemplu, într-o brichetă, unde se formează o scânteie din presiunea pe placa piezoelectrică, precum și diagnosticarea medicală folosind ultrasunete, care utilizează o sursă piezoelectrică și un senzor cu ultrasunete.
Din cele spuse, obținem că există cristale piroelectrice - „generarea curentului” atunci când este încălzit, și piezoelectrică - „generarea curentului” atunci când este comprimat / întins. Mai mult, piroelectricele sunt întotdeauna piezoelectrice, dar piezoelectrice nu sunt întotdeauna piroelectrice.
Există multe astfel de piro-piezoelectrice: unele minerale liniare (turmalină), segmentoelectrice, zahăr, aminoacizi, cuarț etc..
O infografică interesantă care explică pe degete
esența piezoelectrică
Înțelegând vrăjitoria lui Takashi Amano, este clar de ce l-a ales pe Sherl - un dielectric liniar natural care are impulsul electric necesar plantelor cu chifle din ioni Fe2 +. Totuși, în procesul de redactare a materialelor, a trebuit să muncesc din greu pentru a-mi elimina propriul scepticism în ceea ce privește turmalina. Cert este că turmalina este o piatră semiprețioasă, al cărei cost este destul de mare. Este clar că nu vom putea folosi zahăr, alte substanțe datorită proprietăților lor, care nu sunt acceptabile în acvariu. Dar cuarțul! De ce să spun că Takashi Amano nu a folosit cuarțul ?? La urma urmei, același nisip de cuarț este un material de construcție ieftin care conține 95% cuarț!
Faptul că cuarțul este sută la sută piezoelectric este incontestabil. Dar, în surse rare, s-a părut, de asemenea, că cuarțul este, de asemenea, un pirolectric !!! ??? Adică, cu materialul de care avem nevoie în acvariu, acesta dă curent, nu numai în timpul deformării, ci și când este încălzit ... Cum da !? Se dovedește că Takashi Amano este un vraci!?
Sincer, la un moment dat în studiul problemei, a existat o dezamăgire completă, am trecut cu tristețe prin Vechi, realizând că turmalina Amanovsky este un alt fals.
După un timp, tot la fel, inquisitivitatea minții m-a făcut să mă întreb - ei bine, va fi într-adevăr Amano din cauza fiecărui al doilea câștig, deci pentru a disgracia și a vinde soldul ?! Al doilea punct care m-a încurajat a fost concluzia: dacă cuarțul este piroelectric, atunci vara pe plajă toate fetele noastre frumoase și bărbații brutali cu fleece ar fi ca păpădia de lână! Într-adevăr, pe plajă există nisip (cuarț 95%) cu mici impurități, care este încălzit de soare la 40 și 50 de grade!
Turmalina în acvariu
Deci cuarțul nu este încă un piroelectric! Dar de ce, atunci, informațiile alunecă despre asta. După ce a atins adâncimile naturii cuarțului, s-a ajuns la concluzia că încă nu orice cuarț are chiar un efect piezoelectric bun: impuritățile, defectele structurale ale cristalelor de cuarț nivelează aceste proprietăți. Cu toate acestea, nu am fost mulțumit de acest răspuns, nisipul de cuarț este ieftin și chiar dacă este „slab”, dar nu ne pare rău că l-am turnat în acvariu ... cel puțin zece kilograme, cel puțin douăzeci ... dacă ar funcționa numai pentru bine plante.
A trebuit să mănânce granitul științei mai departe! Și acum, undeva în cele mai ascunse colțuri ale universului internetului, s-au obținut următoarele informații:
Efectul piroelectric a fost calificat drept fenomen electric acum aproximativ 200 de ani de către Epinus. Cu toate acestea, principalele aspecte ale simetriei și ale mecanismului fizic al efectului piroelectric au fost descrise doar la începutul secolului XX de către Vogt. În plus față de cristalele grupului de turmalină, s-a observat și apariția unui „răspuns electric” cu temperatură în cuarț, în care nu există un moment polar polar vectorial (cuarțul este unul nepiroelectric, ci piezoelectric). Explicația „efectului piroelectric în cuarț” a fost dată doar în urmă cu aproximativ 15 ani, când s-a stabilit că poate apărea „piroelectricitate artificială” în anumite condiții de graniță în toate clasele piezoelectrice de cristale, ca urmare a disimetriei create artificial.
Se poate spune, de asemenea, că cuarțul cristalin nu este un piroelectric, dar indicația câmpului electric în timpul deformării libere a cristalului datorită expansiunii termice se realizează prin efectul piezoelectric.
Ce înseamnă asta atunci când este simplificat. Și asta înseamnă că turmalina este un adevărat piroelectric. Adică generează impulsuri electrice din efectele temperaturii, chiar și fără deformare (dovedite prin experimente științifice), deformarea mecanică sau deformarea gresiei de cristal de turmalină datorată încălzirii dă doar un efect piezo-piroelectric secundar (și în total electricitatea totală). Cuarțul este doar piezoelectric, „funcționează” doar din deformarea care poate fi cauzată, inclusiv prin influența termică asupra structurii unui cristal de cuarț. Astfel, „efectul piroelectric fals” în cuarț este, de fapt, un efect piezoelectric.
Pentru a obține „piroelectricitatea falsă” malomalsky din cuarț, trebuie încălzit în mod corespunzător. Adică, nu se vorbește despre obținerea unui efect piroelectric din fluctuațiile mici de temperatură din cuarț. De aceea, nu vom obține nimic din adăugarea nisipului de cuarț sau chiar a cristalelor de cuarț pur în acvariu. În general, acesta este motivul pentru care fetele de pe plajă nu arată ca arici de lână, chiar și cu încălzirea relativ puternică a nisipului de cuarț.
Date privind efectele piroelectrice la o temperatură de 20 ° C pentru diferite minerale:
mineral | Constantă dielectrică, & epsilon- | Coeficientul piroelectric p, C / cm2K | Tensiune electrică, kV |
Cuarț, SiO2 * | 4 | * 0,69 * 10-9 | 0,19 |
Turmalină, (BO3) 3 (Si6O18) * (OH) 4 | 8.2 | 1,3 * 10-9 | 1.7 |
(NH2CH2COOH) * H2SO4 | 30.0 | 45 * 10-9 | 17 |
Niobate de litiu, LiNbO3 | 30.0 | (4-9) * 10-9 | 1,5-3,0 |
Tantalat de litiu, LiTaO3 | 45.0 | 17 * 10-9 | 6.4 |
Piezoceramice PZZ | 300-3000 | (6-50) * 10-9 | 0.2-0.1 |
După cum se poate observa din tabel, chiar dacă un contur și încălzește cuartul până la starea de deformare a structurii, efectul său pseudo-piroelectric este minim - de 9 ori mai mic decât cel al turmalinei. Pentru ca acesta să ajungă la turmalină, temperatura sa ar trebui să fie de ~ +200 de grade.
Se dovedește că bătrânul Amano are dreptate, turmalina este ceva care poate și ar trebui folosit într-un acvariu ca electrobiostimulator al plantelor. Se dovedește că da! Maestrul ShAmano - Namaste!
După ce ne asigurăm că turmalina este ceea ce avem nevoie, să spunem din nou de ce se folosește Sherl.
În literatura științifică este acceptată clasificarea turmalinei după compoziția chimică. Următoarele grupuri au un nume propriu: burgerit - turmalin ferrugin (Fe3 +), dravit - sodiu-magnezian, elbait - litiu, sherl - de asemenea ferrugin, dar bogat în Fe2 +, tsilazmit - mangan, răsucit - calciu-magnezian.
Din clasificarea turmalinelor, Sherl este cel mai potrivit pentru noi - acvariști, deoarece, pe lângă electricitate, oferă cationi de fier divalenți - o formă care este cel mai bine adsorbită de plante și care este greu de păstrat într-o stare chelată.
Cu acest lucru, este posibil să răspundem la întrebarea articolului: „Tourmalina într-un acvariu: magie sau vrăjitorie?” - fără magie, turmalină - fizică și chimie pură!
Acest material ar fi incomplet dacă nu ne ridicăm întrebarea: cât de multe impulsuri electrice sunt necesare pentru plante în general? În general, ce legătură are electricitatea cu instalațiile. Haideți să urmărim un videoclip video hype pe acest subiect.
Se dovedește că tot ceea ce în lumea noastră este plin de „electricitate”, noi înșine ne plimbăm cu baterii. În ceea ce privește plantele, se dovedește că în agricultură, impulsurile electrice au fost folosite de mult pentru cultivarea culturilor! Chiar și pe YouTube, bărbații noștri își arată mult timp morcovii electrici)
Abonează-te la Canalul YouTube pentru a nu rata nimic
Există o mulțime de informații despre acest subiect în rețea, introduceți interogarea „Electricitate și uzine”. De exemplu, aici legătură. Prin urmare, în cadrul acestui articol, nu cred că informația merită copiată.
Vreau să termin articolul cu concluzii simple. Totuși, nu cumpărați chiloți pentru turmalină. Freacă cu zahăr (miere), căpșuni, castraveți, smântână și, de fapt, obține același efect piro-piezoelectric + vitamine. Și economisiți turmalină pentru ierboristul vostru preferat! În echitate, merită să spunem că, desigur, puteți obține un bun herbalist fără turmalină, dar dacă vă place hobby-ul, sunteți pasionați, de ce nu folosiți turmalina, ca instrument natural și biostimulator de creștere a plantelor.?!
Vă mulțumim pentru interesul dvs. pentru articol, vă invit forumul, unde discutăm despre practica utilizării turmalinei într-un acvariu și adunăm opinia publică.
Referințe:
- V. Shurman „Lumea pietrei. Pietre prețioase și semiprețioase ”, în 2 volume, 1986. ed. Moscova „Mir”.
- YM Float „Fizica dielectricii active: un manual de instruire”, ed. SFU, 2009.
- SG Vasiliev „Proprietăți piezoelectrice, piroelectrice și elastice ale microtuburilor fenilalaninei”, disertație pentru gradul de candidat la științele fizice și matematice, 2016.
- AA BUSH, EFICUL PIROTELECTRIC ȘI APLICAȚIILE sale, AJUTOR EDUCAȚIONAL, MOSCOW 2005.
- Universitatea de Stat din Moscova MV Departamentul de Geologie Lomonosov [2008]. Lucrare de curs "Proprietățile electrice ale cristalelor". Departamentul de Cristalografie și Chimie Cristală finalizat: studentul Alexander Goryaeva.
