Turmalina în acvariu: magie sau șarlamănie?

Îți plac plantele de acvariu așa cum le-am iubit eu?? Vrei să profiti la maximum de la herbalistul tău?? Dacă da, atunci acest articol este pentru tine!

O conversație despre utilizarea turmalinei ar trebui să înceapă cu faptul că o întreagă infrastructură de șarlatani se învârte în jurul acestui subiect. Probabil ca multi dintre voi ati vazut la reduceri: sapun de turmalina, piepteni de turmalina, curele, branturi si Doamne iarta-ma - chiloti de turmalina! Pe lângă toate, personalitățile oculte înzestrează acest cristal cu proprietăți magice și astfel încât uneori îți taie respirația de efectul ezoteric-turmalină =)

Tot acest potop servește drept paravan, un fel de cortină peste adevărul secretului turmalinei. Când pregăteam acest material, a trebuit să stau bine câteva zile și să procesez tone de prostii pe care le-a emis Yandex.Căutați proprietăți ale turmalinei. Cu toate acestea, studiul literaturii științifice despre fizică și chimie: cărți, rapoarte, dizertații... Am reușit să ajung la fundul adevărului. Pe baza materialelor studiate, aș dori să împărtășesc informații cu comunitatea acvariilor. În acvarism, natura turmalinei nu este, de asemenea, dezvăluită, ca și în alte domenii, doar scepticismul subiectiv este dezvoltat în acvarism. Ei bine, următoarele sunt informații pur științifice.

Dar înainte de asta, urmăriți un videoclip foarte informativ despre electricitatea în viața plantelor.

Turmalina este un mineral din grupa aluminosilicaților cu compoziție variabilă. Există multe varietăți de turmaline. Suntem interesați de Sherl. Sherl (de la el. Schörl) - negru, de asemenea sherlit - un mineral din subclasa borosilicaților inel, un tip de turmalină, caracterizat prin prezența sodiului și a fierului feros în rețeaua cristalină. Opac (spre deosebire de alte soiuri de turmaline). Are o culoare neagră profundă datorită prezenței atomilor de fier. Folosit 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 - NaFe2+3Al6Si6O18 (BO3) 3 (OH) 4. Magneziul, manganul și fierul feric pot acționa ca impurități în locul fierului feros.

La prima vedere, se pare că - da, fier feros! Acesta este motivul pentru care Sherl este necesar într-un 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 bună suplimentară.

ADA Turmaline BC

Pentru prima dată, Sherl a semănat „febra de acvariu” în jurul turmalinei maestru Takashi Amano, lansarea unui produs - ADA Tourmaline BC, constând din pudră de turmalină Sherl și pudră de cărbune de bambus activat. Conform statisticilor companiei, acest produs este popular și a primit recunoașterea sa în lume. Cu toate acestea, acvaristul autohton este descurajat de preț, ei bine, pe acest fond, scepticismul. La momentul scrierii acestui articol, costul ADA Tourmaline BC este de 1.750 de ruble (AquaLogo) per 100 de grame. V "China" poți căuta pudră de turmalină de unsprezece ori mai ieftină. Pe Aliexpress, de exemplu, cu siguranță vând sherl în pietre, dar trebuie să fie măcinat într-o moară până la o stare de pulbere.

În continuare, vă rog să urmăriți videoclipul ADA, care descrie și arată utilizarea turmalinei. Temporizator video 5:21 (înapoi).

Din videoclip, putem înțelege că Sherl nu este doar un concentrat de micro-elemente pentru o plantă, ci și un stimulent - creând impulsuri electrice slabe, care, la rândul lor, au proprietăți biogene în raport cu plantele, rădăcinile și acvariul ca un întreg. Dar este chiar așa?! Și cel mai important, datorită a ceea ce este posibil, dacă se poate?!

Aprofundați în natura turmalinei. Mai jos, voi încerca să transmit materialul în cea mai simplificată formă, pentru a evita neînțelegerile și estomparea inutilă. Pentru acei cititori care doresc să studieze temeinic esența și natura turmalinei, la sfârșitul articolului, voi lăsa link-uri către literatura de specialitate.

Să introducem conceptele.

Piroelectrice (de la dr.grecesc. - foc) - dielectrici cristalini cu polarizare spontană (spontană), adică polarizare în absența influențelor externe.

Piroelectricitatea este proprietatea unor cristale dielectrice de a modifica magnitudinea polarizării electrice atunci când temperatura se schimbă. Ca urmare a încălzirii sau răcirii unui cristal piroelectric, pe fețele acestuia apar sarcini electrice.

Cristale de substanțe piroelectrice - dielectrici cu polarizare electrică spontană (spontană). Deoarece fenomenele piroelectrice sunt vectoriale, atunci cristalele dielectricilor din zece clase polare ar trebui să aibă proprietăți piroelectrice: 1, 2, 3, 4, 6, m, mm2, 3m, 4mm, 6mm.

Efectul piroelectric a fost descoperit pentru prima dată pe cristale de turmalină (clasa 3m). S-a observat că pe hârtia albă, pe care s-au întins cristale pentru o lungă perioadă de timp, praful s-a strâns mai ales intens în apropierea capetelor cristalului. Acest efect se explică prin faptul că, la fluctuațiile temperaturii camerei, la capetele cristalului apar sarcini, spre care sunt atrase boabele de praf.

Același fenomen a fost confirmat foarte clar și eficient de experimentul lui Kundt din 1883, care constă în polenizarea cristalelor de turmalină cu un amestec de pulbere de sulf și plumb roșu (Pb3O4) trecut printr-o sită de mătase. Deoarece particulele acestor minerale sunt electrificate în moduri diferite atunci când sunt frecate de mătase, plumbul roșu roșu și sulful galben sunt atrase la diferite capete ale cristalului de turmalină (corespunzător capetele axei de ordinul 3), confirmând astfel apariția sarcinilor opuse. la capetele cristalului încălzit. Cunoașterea semnelor de încărcare a pulberilor (pentru sulf „-”, pentru plumb roșu „+”) a făcut posibilă stabilirea naturii electrificării turmalinei. Când același cristal este răcit, semnele de polarizare se schimbă în opus.

Astfel de proprietăți ale piroelectricilor sunt utilizate, de exemplu, în dispozitivele pentru înregistrarea cu precizie a fluctuațiilor de temperatură. Și, de asemenea, în alte domenii.

Unele numere. Placa de turmalina, grosimea de 1 mm, are γ = 1,3 * 10^-5 Cl/m² *LA. Înregistrează schimbarea temperaturii 10^-5 C. Când este încălzită la 10C, se formează o sarcină cu o densitate a suprafeței de 5 * 10^-5 Kl * m², care corespunde diferenţei de potenţial dintre feţe ~ 1,2 kV. În feroelectrice, coeficientul piroelectric este cu 1-2 ordine de mărime mai mare decât cel al turmalinei.

Unele valori ale lui γ la 20 C.

Turmalina 1,3 * 10^-5

Sulfat de litiu 3 * 10^-4

Niobat de litiu 2 * 10^-3

Tantat de litiu 1 * 10^-4

Titanat de bariu (0,5-1) * 10^-3

Feroceramice 5 * 10^-5

În plus, fiecare cristal piroelectric este piezoelectric. O modificare a temperaturii cristalului determină deformare, urmată de polarizare piezoelectrică, suprapusă polarizării cauzate de efectul piroelectric. Adică, există un efect piroelectric „primar” („adevărat”) și un efect piroelectric „secundar” sau „fals”.

Piezoelectrice - dielectrici în care se observă efectul piezoelectric, adică cei care fie pot induce o sarcină electrică pe suprafața lor sub acțiunea deformării (strângere/întindere) (efect piezoelectric direct), fie se deformează sub influența unui câmp electric extern, 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 senzor de presiune. Există detonatoare piezoelectrice, surse de sunet de mare putere, transformatoare miniaturale, rezonatoare de cuarț pentru generatoare de frecvență foarte 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 în diagnosticarea medicală folosind ultrasunete, care utilizează o sursă piezoelectrică și un senzor cu ultrasunete.

Din cele de mai sus, rezultă că există cristale piroelectrice - „curent generator” atunci când este încălzit și piezoelectrice - „curent generator” la comprimare/întindere. În acest caz, piroelectricii sunt întotdeauna piezoelectrici, dar piezoelectricii nu sunt întotdeauna piroelectrici.

Există o mulțime de astfel de piro-piezoelectrici: unele minerale liniare (turmalina), segentoelectrice, zahăr, aminoacizi, cuarț etc.d.

Infografice interesante care explică pe degete

esența piezoelectricilor

Înțelegând vrăjitoria lui Takashi Amano, este clar de ce a ales Sherl - un dielectric liniar natural care are un impuls electric necesar plantelor cu chifle de ioni Fe2+. Cu toate acestea, în procesul de scriere a materialelor, a trebuit să muncesc din greu pentru a-mi dezminți propriul scepticism față de turmaline. Faptul este că turmalina este o piatră semiprețioasă, al cărei cost este destul de mare. Este clar că nu vom putea folosi zahăr, alte substanțe din cauza proprietăților lor, care nu sunt acceptabile în acvariu. Dar cuarț! De ce să spunem că Takashi Amano nu a folosit cuarț!? 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, a sunat și că cuarțul este, de asemenea, un piroelectric!!!??? Adică, cu materialul de care avem nevoie în acvariu - dă curent, nu numai în timpul deformării, ci și atunci când este încălzit ..!? Se pare că Takashi Amano este un șarlatan!?

Sincer, la o anumită etapă a studiului problemei, a existat o dezamăgire completă, am răsfoit cu tristețe informațiile, realizând că turmalina Amanov este un alt fals.

După un timp, totuși, curiozitatea minții m-a făcut să mă gândesc - ei bine, într-adevăr, Amano va fi, din cauza fiecărei secunde beneficii, așa că face-o de rușine și vinde tern?! Al doilea moment care m-a înveselit a fost concluzia: dacă cuarțul este un piroelectric, atunci vara pe plajă toate fetele noastre drăguțe și bărbații brutali cu lână ar fi ca păpădia de lână! La urma urmei, pe plajă există nisip (95% cuarț) cu mici impurități, pe care soarele îl încălzește până la 40 și 50 de grade!

Turmalina in acvariu

Deci cuarțul nu este încă un piroelectric! Dar de ce atunci, informațiile despre asta scapă. Atinsă adâncimea naturii cuarțului, s-a ajuns la concluzia că, cu toate acestea, nu orice cuarț are un efect piezoelectric bun și uniform: impuritățile, defecte 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 deranjează să îl punem în acvariu... cel puțin zece kilograme, cel puțin douăzeci... „lucrează” în folosul plantelor.

A trebuit să roadă mai departe granitul științei! Și astfel, undeva în cele mai ascunse colțuri ale universului Internetului, s-au obținut următoarele informații:

Ca fenomen electric, efectul piroelectric a fost calificat acum aproximativ 200 de ani de Epinus. Cu toate acestea, principalele aspecte ale simetriei și mecanismul fizic al efectului piroelectric au fost descrise abia la începutul secolului al XX-lea.Cromecristale din grupul turmalinei, apariția unui „răspuns electric” cu o schimbare a temperaturii a fost observată și în cuarț, în care nu există un moment electric polar vectorial (cuarțul este un non-piroelectric, piezoelectric). Explicația „efectului piroelectric în cuarț” a fost dată abia acum aproximativ 15 ani, când s-a constatat că „piroelectricitatea artificială” se poate manifesta în anumite condiţii la limită în toate clasele de cristale piezoelectrice, ca urmare a disimetriei create artificial.

De asemenea, putem spune că cuarțul cristalin nu este un piroelectric, dar indicarea câmpului electric în timpul deformării libere a cristalului din cauza expansiunii termice se realizează prin efectul piezoelectric.

Ce înseamnă dacă simplificăm ceea ce s-a spus. Aceasta înseamnă că turmalina este un adevărat piroelectric. Adică generează impulsuri electrice de la expunerea la temperatură, chiar și fără deformare (dovedită prin experimente științifice), deformarea mecanică sau deformarea rețelei cristaline a turmalinei din cauza încălzirii dă doar un efect piezo-piroelectric secundar (și în total electricitate totală). ). Cuarț - numai piezoelectric, „funcționează” doar din deformare, care poate fi cauzată, inclusiv de acțiunea termică asupra structurii cristalului de cuarț. Astfel, „efectul piroelectric fals” din cuarț este, de fapt, efectul piezoelectric.

Pentru a obține puțin „piroelectric fals” din cuarț, acesta trebuie încălzit bine. Adică nu se pune problema obținerii unui efect piroelectric din micile fluctuații de temperatură din cuarț. De fapt, prin urmare, nu vom obține nimic din adăugarea de nisip de cuarț sau chiar de cristale de cuarț pur în acvariu. În general, acesta este motivul pentru care fetele de pe plajă nu arată ca aricii de lână, chiar și cu încălzirea relativ puternică a nisipului de cuarț.

Date de efect piroelectric la o temperatură de 20 C, pentru diferite minerale:

După cum se poate observa din tabel, chiar dacă născociți și încălziți cuarțul la o stare de deformare a structurii, pseudo-piroefectul său este minim - de 9 ori mai puțin decât cel al turmalinei. Pentru ca acesta să atingă performanța turmalinei, temperatura acesteia trebuie să fie de ~ +200 de grade.

Se dovedește că bătrânul Amano are dreptate, turmalina este ceea ce poate și trebuie folosit într-un acvariu, ca electrobiostimulator al plantelor. Se dovedește că da! Maestro shamano - namaste!

După ce ne-am asigurat că turmalina este ceea ce avem nevoie, să vorbim din nou de ce este folosit Sherl.

În literatura științifică este acceptată clasificarea turmalinei după compoziția chimică. Se disting următoarele grupe, care au denumire proprie: burgherit - turmalină feroasă (Fe3 +), dravite - sodiu-magneziană, elbait - litiu, sherl - de asemenea feruginoasă, dar bogată în Fe2+, tsiliasmite - mangan, uvit - calciu- magneziu.

Din clasificarea turmalinelor, Sherl este cel mai potrivit pentru noi - acvaristi, deoarece, pe langa electricitate, da cationi ferosi - forma care este cea mai adsorbita de plante si care este destul de greu de tinut in stare chelata.

Acestea fiind spuse, răspundeți la întrebarea articolului: „Turmalină într-un acvariu: magie sau șarlatărie?„Poți face asta – fără magie, turmalină – fizică și chimie pură!

Acest material ar fi incomplet dacă nu am atinge întrebarea: de câte impulsuri electrice sunt în general necesare plantelor? În general, ce legătură are electricitatea cu centralele?. Să ne uităm la un clip video hype pe acest subiect. Dacă nu ați vizionat videoclipul de mai sus =)

Se întâmplă că totul în lumea noastră este pătruns cu „electricitate”, noi înșine suntem baterii de mers. În ceea ce privește plantele, se dovedește că agricultura folosește de mult impulsuri electrice pentru a crește culturile! Chiar și pe YouTube, bărbații noștri și-au etalat de mult morcovul electro =)

Există o mulțime de informații despre acest subiect în rețea, tastați solicitarea „Electricitate și centrale”. De exemplu, aici legătură. Prin urmare, în cadrul acestui articol, nu cred că informațiile merită copiate și lipite.

Aș dori să închei articolul cu concluzii simple. Tot nu cumpara slip cu turmalina. Frecați cu zahăr (miere), căpșuni, castraveți, smântână și, de fapt, obțineți același efect piro-piezo + vitamine. Păstrează turmalina pentru herbalistul tău preferat! Pentru dreptate, trebuie spus că, desigur, poți obține un herborist bun fără turmalină, dar dacă îți place hobby-ul, ești pasionat de el, de ce să nu folosești turmalina, ca instrument natural și biostimulator al creșterii plantelor?!

Vă mulțumesc pentru interesul acordat articolului, vă invit forum, unde discutăm despre practica utilizării turmalinei în acvariu și colectăm opinia publică.

Bibliografie:

- V. Shurman „Lumea pietrei. Pietre prețioase și semiprețioase”, în 2 volume, 1986. ed. Moscova „Mir”.

- YU.M. Poplavko „Fizica dielectricilor activi: manual”, ed. SFedU, 2009.

- CU.G. Vasiliev „Proprietăți piezoelectrice, piroelectrice și elastice ale microtuburilor de fenilalanină”, disertație pentru gradul de candidat în științe fizice și matematice, 2016.

- A.A. BUSH, EFECT PIROELECTRIC SI APLICAREA SA, AJUTOR DE FORMARE, MOSCOVA 2005.

- Universitatea de Stat din Moscova. M.V. Facultatea de Geologie Lomonosov [2008]. Lucrarea de curs „Proprietățile electrice ale cristalelor”. Catedra de Cristalografie și Chimie Cristalală finalizată de: studenta Goryaeva Alexandra.

Videoclipuri interesante despre plante și plante medicinale de la FanFishki