Turmalín v akváriu: magie nebo šarlatánství?
Turmalín v akváriu
Máte rádi akvarijní rostliny tak, jak jsem je miloval? Chcete ze svého bylinkáře vytěžit maximum? Pokud ano, pak je tento článek pro vás.!
Konverzace o použití turmalínu musí začít skutečností, že kolem tohoto tématu se točí celá infrastruktura charlatanů. Pravděpodobně mnozí z vás viděli na prodej: turmalínové mýdlo, turmalínové hřebeny, opasky, vložky a Bůh mi odpusť - turmalínové spodky! Kromě všeho, okultní osobnosti obdarují tento krystal magickými vlastnostmi, natolik, že někdy vyprší dech z esoterického-turmalínového efektu =)
Celá tato povodeň slouží jako obrazovka, jakýsi závoj nad pravdou tajemství turmalínu. Při přípravě tohoto materiálu jsem musel několik dní sedět a zpracovávat spoustu hloupých věcí, které Yandex prohledával, pokud jde o požadavky na vlastnosti turmalínu. Po prostudování vědecké literatury ve fyzice a chemii: knihy, zprávy, disertační práce ... se mi však podařilo dostat na konec pravdy. Na základě studovaných materiálů bych chtěl sdílet informace s akváriem. V akvaristice není zveřejněna ani povaha turmalínu, protože v akváriích se vyvíjí pouze subjektivní skepticismus. Následující jsou čistě vědecké informace.
Turmalin je minerál ze skupiny aluminosilikátů různého složení. Existuje mnoho druhů turmalínu. Zajímá nás Sherl. Sherl (z německé Schörl) - černá, také šerlitová - minerál podtřídy kruhových borosilikátů, druh turmalínu, vyznačující se přítomností sodíku a železného železa v krystalové mřížce. Neprůhledné (na rozdíl od jiných druhů turmalínu). Má nasycenou černou barvu díky přítomnosti atomů železa. Používá se v průmyslu (hlavně jako pyroelektrický a piezoelektrický) a v omezené míře ve šperku a pro výrobu polarizačních filtrů v optice.
Chemický vzorec Sherl minerálu je NaFe2+3Al6Si6O18 (BO3) 3 (OH) 4. Hořčík, mangan a železité železo mohou působit jako nečistoty místo železného železa..
Na první pohled se zdá, že - ano, železo! Proto je Sherl v akváriu potřebován. Ale ne. To není úplně pravda, protože existují další jednodušší a levnější způsoby, jak zavést Fe2 + do akvária. V tomto případě je tato vlastnost Sherl další příjemnou volbou..
Turmalín ADA BC
Poprvé byla „akváriová horečka“ kolem Tourmaline Sherl zaseta mnoha slavnými maestro Takashi Amano, uvolnění produktu - ADA Tourmaline BC, skládající se z Sherl turmalínového prášku a aktivovaného práškového uhlí z bambusu. Podle podnikových statistik je tento produkt populární a získal své uznání ve světě. Domácí akvarista je však vyděšen cenou, dobře a na tomto pozadí skepticismus. V době psaní je cena ADA Tourmaline BC 1750 rublů (AquaLogo) na 100 gramů. V "Číně" můžete hledat turmalínový prášek až desetkrát levněji. Například u společnosti Aliexpress jasně prodávají šerl v kamenech, ale musí být rozemleté ve mlýnu do stavu prášku.
Dále vás žádám, abyste si prohlédli video ADA, které popisuje a ukazuje použití turmalínu. Video časovač 5:21 (zpět).
Z videa můžeme pochopit, že Sherl není pouze koncentrát mikroprvků pro rostlinu, ale také stimulant, který vytváří slabé elektrické impulsy, které zase mají biogenní vlastnosti ve vztahu k rostlinám, kořenům a akváriu jako celku. Ale je to opravdu tak? A co je nejdůležitější, vzhledem k tomu, co je možné, pokud je to možné?!
Pojďme se ponořit do povahy turmalínu. Níže se pokusím zprostředkovat materiál v nejjednodušší podobě, aby nedošlo k nedorozumění a nadměrnému rozmazání. Pro ty čtenáře, kteří chtějí důkladně prostudovat podstatu a povahu turmalínu, nechám na konci článku odkazy na literaturu.
Zavést koncepty.
Pyroelektrika (z jiných řečtin - oheň) - krystalická dielektrika se spontánní (spontánní) polarizací, tj. polarizace v nepřítomnosti vnějších vlivů.
Pyroelektrika je vlastnost některých dielektrických krystalů měnit velikost elektrické polarizace se změnou teploty. V důsledku zahřívání nebo chlazení pyroelektrického krystalu se na jeho obličejích objevují elektrické náboje.
Krystaly pyroelektrických látek jsou dielektrika se spontánní (spontánní) elektrickou polarizací. Protože pyroelektrické jevy patří k vektorovým jevům, dielektrické krystaly deseti polárních tříd musí mít pyroelektrické vlastnosti: 1, 2, 3, 4, 6, m, mm2, 3m, 4 mm, 6 mm.
Pyroelektrický účinek byl poprvé detekován na krystalech turmalinu (třída 3m). Bylo zjištěno, že na bílém papíře, na kterém krystaly ležely po dlouhou dobu, byl prach shromažďován obzvláště intenzivně poblíž konců krystalu. Tento účinek je vysvětlen skutečností, že během kolísání teploty místnosti se na koncích krystalu objevují náboje, do kterých byly částice prachu přitahovány..
Stejný jev byl velmi jasně a účinně potvrzen Kundtovým experimentem z roku 1883, který spočívá v opylování turmalinových krystalů směsí síry v prášku a minia (Pb3O4), procházejícím hedvábným sítem. Protože částice těchto minerálů jsou elektrifikovány různě po tření na hedvábí, červená minia a žlutá síra jsou přitahovány na různé konce turmalínového krystalu (odpovídající koncům osy 3. řádu), čímž se potvrzuje výskyt opačných nábojů na koncích zahřátého krystalu. Znalost příznaků náboje prášků (pro síru „-“, pro surového „+“) umožnila stanovit povahu elektrifikace turmalínu. Při ochlazování stejného krystalu se polarizační znaky změní na opačný.
Takové vlastnosti pyroelektriky se používají například v zařízeních pro přesné vyúčtování kolísání teploty. Stejně jako v jiných oblastech.
Nějaká čísla. Turmalinová deska, tl. 1 mm, má g = 1,3 * 10-5 C / m2 * K. Zaznamená změnu teploty o 10 až 5 ° C. Při zahřátí na 10 ° C se na ní vytvoří náboj s hustotou povrchu 5 x 10 až 5 ° C * m2, což odpovídá rozdílu potenciálu mezi plochami ~ 1,2 kV. Pro ferroelektriku je pyroelektrický koeficient o 1-2 řády větší než pro turmalin.
Některé hodnoty a gama při 20 ° C.
Turmalín 1.3 * 10-5
Síran lithný 3 * 10-4
Niobát lithný 2 * 10-3
Lithium tantalate 1 * 10-4
Titaničnan barnatý (0,5-1) * 10-3
Ferroceramika 5 * 10-5
Kromě toho je každý pyroelektrický krystal piezoelektrický. Změna teploty krystalu způsobuje deformaci následovanou piezoelektrickou polarizací superponovanou na polarizaci způsobenou pyroelektrickým efektem. To znamená, že existuje „primární“ („skutečný“) pyroelektrický efekt a „sekundární“ nebo „falešný“ pyroelektrický efekt.
Piezoelektrika - dielektrika, ve které je pozorován piezoelektrický efekt, tj. ty, které mohou buď pod vlivem deformace (stlačení / roztažení) vyvolat na svém povrchu elektrický náboj (přímý piezoelektrický efekt), nebo pod vlivem vnějšího elektrického pole, teplotní deformace (inverzní piezoelektrický efekt). Oba efekty objevili bratři Jacques a Pierre Curie v letech 1880-1881..
Piezoelektrika se v moderní technologii široce používá jako prvek tlakového senzoru. Existují piezoelektrické detonátory, obrovské zdroje energie, miniaturní transformátory, křemenné rezonátory pro vysoce stabilní frekvenční generátory, piezokeramické filtry, ultrazvukové zpožďovací linky atd.. V každodenním životě můžete pozorovat piezoelektrický efekt, například v zapalovači, kde se z tlaku na piezoelektrickou desku vytvoří jiskra, stejně jako lékařská diagnostika pomocí ultrazvuku, který používá piezoelektrický zdroj a ultrazvukový senzor.
Z toho, co bylo řečeno, se dozvíme, že existují pyroelektrické krystaly - „generující proud“ při zahřívání, a piezoelektrika - „generující proud“, když jsou stlačeny / nataženy. Navíc, pyroelektrika jsou vždy piezoelektrika, ale piezoelektrika nejsou vždy pyroelektrika.
Existuje mnoho takových pyro-piezoelektrik: některé lineární minerály (turmalin), segmentoelektrika, cukr, aminokyseliny, křemen atd..
Zajímavý infographic vysvětlující na prstech
podstata piezoelektriky
Pochopení čarodějnictví Takashi Amano je jasné, proč si vybral Sherl - přirozený lineární dielektrikum, které má elektrický impuls nutný pro rostliny s buchty iontů Fe2 +. Při psaní materiálů jsem však musel tvrdě pracovat, abych zbavil svého skepticismu ohledně turmalínu. Faktem je, že turmalín je polodrahokam, jehož cena je poměrně vysoká. Je jasné, že nebudeme moci používat cukr ani jiné látky kvůli jejich vlastnostem, které nejsou v akváriu přijatelné. Ale křemen! Proč říká, že Takashi Amano nepoužíval křemen! Stejný křemenný písek je nakonec levný stavební materiál obsahující 95% křemene!
Skutečnost, že křemen je stoprocentní piezoelektrický, je nesporná. Ale ve vzácných zdrojích to také znělo, že křemen je také pyrolektikum !!! ??? To znamená, že s materiálem, který v akváriu potřebujeme, dává proud nejen při deformaci, ale i při zahřívání ... Jak to! Ukázalo se, že Takashi Amano je šarlatán!?
Upřímně řečeno, v nějaké fázi studia problému došlo k úplnému zklamání, smutně jsem listoval Starým a uvědomil jsem si, že Amanovský turmalín je další falešný.
Po chvíli, ale stejně, zvídavost mysli mě přiměla k přemýšlení - dobře, bylo by to opravdu Amano kvůli každému druhému zisku, takže ostuda a prodej rovnováhy?! Druhým bodem, který mě povzbudil, byl závěr: pokud je křemen pyroelektrický, pak by v létě na pláži byly všechny naše krásné dívky a brutální muži s rounem jako vlněné pampelišky! Na pláži je opravdu písek (95% křemene) s malými nečistotami, který je zahříván sluncem na 40 a 50 stupňů!
Turmalín v akváriu
Takže křemen ještě není pyroelektrický! Ale proč tedy informace o tom uklouzne. Po dosažení hloubky povahy křemene se dospělo k závěru, že ne každý křemen má dokonce i dobrý piezoelektrický účinek: tyto vlastnosti vyrovnávají nečistoty, strukturální defekty křemenných krystalů. S touto odpovědí jsem však nebyl spokojen, křemenný písek je levný ai když je „slabý“, ale nelitujeme, že jej nalil do akvária ... nejméně deset kilogramů, nejméně dvacet ... pokud by to fungovalo jen pro dobro rostlin.
Musel žula žulu vědy dál! A teď, někde v nejkrývanějších koutech vesmíru internetu, byly získány následující informace:
Pyroelektrický efekt byl společností Epinus asi před 200 lety kvalifikován jako elektrický jev. Hlavní aspekty symetrie a fyzikální mechanismus pyroelektrického jevu však popsal Vogt teprve na začátku dvacátého století. Kromě krystalů turmalinové skupiny byl také pozorován výskyt „elektrické odezvy“ s teplotou v křemenu, ve kterém není vektorový polární elektrický moment (křemen je nepyroelektrický, ale piezoelektrický). Vysvětlení „pyroelektrického jevu v křemeni“ bylo dáno teprve před 15 lety, když bylo zjištěno, že může dojít k „umělé pyroelektrice“ za určitých okrajových podmínek ve všech piezoelektrických třídách krystalů v důsledku uměle vytvořené dissymetrie.
Lze také říci, že krystalický křemen není pyroelektrický, ale indikace elektrického pole během volné deformace krystalu v důsledku tepelné roztažnosti je realizována prostřednictvím piezoelektrického jevu..
Co to znamená, když se zjednoduší. A to znamená, že turmalín je skutečně pyroelektrický. To znamená, že generuje elektrické impulsy z účinků teploty, a to i bez deformace (prokázané vědeckými experimenty), mechanická deformace nebo deformace krystalové mříže turmalínu způsobená zahříváním dává pouze sekundární piezo-pyroelektrický efekt (a celkem celkovou elektřinu). Křemen je pouze piezoelektrický, „funguje“ pouze z deformace, která může být způsobena, včetně tepelného ovlivnění struktury křemenného krystalu. Tedy „falešný pyroelektrický efekt“ v křemenu je ve skutečnosti piezoelektrickým efektem.
Aby bylo možné získat křemenné malomalské „falešné pyroelektrické vlastnosti“, musí být řádně zahřáté. To znamená, že se nemluví o získání pyroelektrického efektu z malých teplotních výkyvů z křemene. Ve skutečnosti tedy nezískáme nic z přidání křemičitého písku ani čistých křemenných krystalů do akvária. Obecně proto dívky na pláži nevypadají jako vlčí ježci, a to ani při relativně silném zahřívání křemenného písku.
Údaje o pyroelektrickém efektu při teplotě 20 ° C pro různé minerály:
Minerální | Dielektrická konstanta, & epsilon- | Pyroelektrický koeficient p, C / cm2K | Elektrické napětí, kV |
Křemen, SiO2 * | 4.0 | * 0,69 * 10-9 | 0,19 |
Tourmalin, (BO3) 3 (Si6O18) * (OH) 4 | 8.2 | 1,3 * 10-9 | 1.7 |
(NH2CH2COOH) * H2SO4 | 30,0 | 45 * 10-9 | 17 |
Niobát lithný, LiNb03 | 30,0 | (4-9) * 10-9 | 1,5-3,0 |
Lithium Tantalate, LiTaO3 | 45,0 | 17 * 10-9 | 6.4 |
PZZ piezokeramika | 300-3000 | (6-50) * 10-9 | 0,2-0,1 |
Jak je patrné z tabulky, i když se člověk křemene ohřeje do stavu deformace struktury, jeho pseudo-pyroelektrický účinek je minimální - 9krát méně než u turmalínu. Aby dosáhla turmalínu, měla by být jeho teplota ~ +200 stupňů.
Ukazuje se, že starý muž Amano má pravdu, turmalín je něco, co lze a mělo by být použito v akváriu jako elektrobiostimulátor rostlin. Ukázalo se, že ano! Maestro ShAmano - Namaste!
Poté, co se ujistíme, že turmalin je to, co potřebujeme, řekněme znovu, proč je Sherl používán.
Ve vědecké literatuře je akceptována klasifikace turmalínu podle chemického složení. Následující skupiny mají svůj vlastní název: burgerit - železitý (Fe3 +) turmalin, dravit - sodno-magnézium, elbait - lithium, šerl - také železité, ale bohaté na Fe2 +, tsilyazmit - mangan, kroucené - vápník-magnézium.
Z klasifikace turmalínů je pro nás nejvhodnější Sherl - akvaristé, protože kromě elektřiny dává také dvojmocné kationty železa - formu, která je rostlinami nejlépe adsorbována a kterou je obtížné udržet v chelátovém stavu.
S tím je možné odpovědět na otázku článku: „Turmalín v akváriu: magie nebo šarlatánství?“ - žádná magie, turmalín - čistá fyzika a chemie!
Tento materiál by byl neúplný, pokud bychom nevyvolali otázku: Kolik elektrických impulsů je pro rostliny obecně zapotřebí? Obecně platí, co má elektřina společného s elektrárnami. Podívejme se na toto téma humbuk.
Ukazuje se, že všechno v našem světě je protkáno „elektřinou“, my sami chodíme baterie. Pokud jde o rostliny, ukázalo se, že v zemědělství byly elektrické impulsy již dlouho používány k pěstování plodin! Dokonce i na YouTube naši muži dlouho předváděli své mrkve =)
Přihlaste se k odběru našeho Kanál YouTube vám nic neunikne
Existuje mnoho informací o tomto tématu v síti, zadejte dotaz „Elektřina a rostliny“. Například zde odkaz. Proto si v rámci tohoto článku nemyslím, že by tyto informace měly být zkopírovány.
Chci dokončit článek jednoduchými závěry. Přesto si nekoupejte turmalínové spodky. Třete cukrem (medem), jahodami, okurkami, smetanou a ve skutečnosti získejte stejný pyro-piezoelektrický účinek + vitamíny. A uložte turmalín pro svého oblíbeného bylinkáře! Poctivě stojí za to říci, že samozřejmě můžete získat dobrého bylinkáře bez turmalínu, ale pokud se vám váš koníček líbí, jste nadšeni, proč nepoužít turmalin jako přírodní nástroj a biostimulátor růstu rostlin?!
Děkuji vám za váš zájem o tento článek fórum, kde diskutujeme o praxi používání turmalínu v akváriu a shromáždíme veřejné mínění.
Reference:
- V. Shurman „Svět kamene. Drahokamy a polodrahokamy “, ve 2 svazcích, 1986. ed. Moskva "Mir".
- Yu.M. Float "Fyzika aktivní dielektriky: cvičný manuál", ed. SFU, 2009.
- S.G. Vasiliev „Piezoelektrické, pyroelektrické a elastické vlastnosti fenylalaninových mikrotrubiček“, dizertační práce pro absolventa fyzikálních a matematických věd, 2016.
- A.A. BUSH, PYROELECTRIC EFEKT A JEJÍ ŽÁDOSTI, VZDĚLÁVACÍ POMOC, MOSKVA 2005.
- Moskevská státní univerzita M.V. Ústav geologie Lomonosov [2008]. Pojem papír "Elektrické vlastnosti krystalů." Ústav krystalografie a krystalové chemie dokončen: student Alexander Goryaeva.
