какие камни проводят электричество

Обнаружены камни, которые превращают свет в электричество

Процесс образования электричества в неорганических системах, изученный коллаборацией ученых из разных стран мира, напоминает процесс усваивания солнечной энергии растениями и микроорганизмами. Об интересном открытии сообщает издание Proceedings of the National Academy of Sciences.

Фотосинтез — трансформация солнечной энергии в энергию химических связей — это основа жизни на нашей планете. Живые организмы, способные к фотосинтезу, в результате миллиардов лет эволюции обзавелись очень сложными биологическими системами, которые отвечают за улавливание и преобразование энергии Солнца.

Преобразование солнечной энергии в электрическую освоили и люди — человечество создало материалы, способные вырабатывать электрический ток из солнечного света, и получило, в частности, солнечные батареи.

Однако до сих пор ученые не знали о том, что солнечное излучение может генерировать электрический ток в естественных неорганических материалах. А оно, как выяснили исследователи из США, Канады и Китая, может.

Ученые установили, что минеральные корки («пустынный загар»), покрывающие поверхность камней в жарком и сухом климате, состоят из богатых марганцем и железом веществ, в которых под действием солнечного света возникает интенсивное движение электронов.

«Электрический ток может возникать в таких минералах, как гематит, гётит и бирнессит. Речь идет об очень необычных, как для неорганических соединений, процессах, которые могут как-то влиять на органическую жизнь. Как именно — мы пока не знаем», — рассказывают ученые.

Источник

Как отличить настоящий шунгит?

Как отличить настоящий шунгит от поддельного? Этот вопрос в настоящий момент является чрезвычайно актуальным. Ведь поддельный камень никогда не будет иметь такого позитивного эффекта, как настоящий. И это не говоря уже о том, что в некоторых случаях подделка может даже нанести вред организму человека и энергетическому полю дома или офиса. Чтобы избежать этого, следует запомнить несколько основных способов, как отличить настоящий шунгит.

Первый признак, который указывает на то, что перед Вами не настоящий шунгит, а лишь его имитация – электропроводимость. Причем, проверка электропроводимости позволит выявить не только поддельные камни, но и природный шунгитовый сланец, который содержит в себе некоторое количество шунгита, но не обладает такими целебными качествами, как высокоуглеродистые породы.

Как проверить шунгит в домашних условиях?

Настоящий шунгит хорошо проводит электричество, то есть является проводником, в то время как камни, похожие на шунгит, обычно являются диэлектриками либо полупроводниками. Чтобы убедиться, что минерал проводит электричество, необходимо соорудить простую электрическую цепь, состоящую из батарейки, провода и шунгитового камня. Если все сделать правильно, то минерал станет полноценным звеном электрической цепи, проводящим ток практически без потерь его мощности.

Для проверки наличия тока используйте индикаторную отвертку высокой чувствительности. Если после прикосновения рабочей поверхности отвертки к минералу индикатор засветился, значит, камень проводит электричество. В таком случае можно утверждать, что перед вами не подделка, а настоящий шунгитовый камень.

Если Вы не хотите сомневаться, настоящий ли шунгит заказываете, обращайтесь в наш интернет-магазин! Мы поставляем настоящий карельский шунгит напрямую с месторождения. Породы проходят тест на качество еще во время добычи. Для своих клиентов мы стремимся создавать наиболее комфортные условия. Именно поэтому Вам предоставляется возможность самостоятельно выбрать лучшие для Вас условия доставки и оплаты, а оформить заказ можно в любой момент в режиме онлайн. Доступные цены и множество специальных предложений позволят Вам неплохо сэкономить. А на все возникающие в процессе выбора и покупки шунгита и изделий из него вопросы с удовольствием ответят специалисты нашей службы поддержки.

Источник

Найдены превращающие свет в электричество камни

Пустынный загар — минеральная корка на камнях — пример системы, в которой обнаружен новый эффект

Mark Marathon / Wikimedia Commons

Ученые обнаружили возникновение электрического тока в неорганических системах, что напоминает первые этапы усваивания энергии Солнца бактериями и растениями в процессе фотосинтеза. Открытое явление протекает в различных минералах и почвах. В отличие от обычного фотосинтеза, в данном случае участвуют только неорганические соединения, которые не имеют отношения к деятельности живых форм. Открытый феномен может играть важную роль в биогеохимических процессах, пишут авторы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Фотосинтез — процесс превращения энергии солнечного излучения в энергию химических связей — является основой жизни на Земле. Способные к фотосинтезу организмы, в основном растения и бактерии, в течение эволюции развили исключительно сложные системы для улавливания фотонов и преобразования их энергии.

Фотосинтез различных видов может достаточно сильно отличаться в деталях, но в общих чертах он схож. В частности, на первых этапах — световой фазе — поглощение фотона специальными комплексами белков позволяет оторвать электрон от подходящего соединения, в роли которого часто выступает вода. Получающиеся в результате серии реакций молекулы кислорода выделяются в атмосферу, а энергия ионов водорода и электронов используется клетками для синтеза других соединений.

Люди также научились создавать специальные материалы, способные эффективно преобразовать солнечный свет в другие виды энергии. В частности, солнечные батареи, вырабатывающие электрический ток под действием света, работают на основе фотоэффекта — испускании материалами электронов при поглощении фотонов. Однако до недавнего времени не было известно примеров естественного возникновения токов под действием света в неживой природе.

Ученые из Китая, Канады и США впервые описали неживой аналог первых этапов фотосинтеза. Авторам удалось обнаружить эффект в различных системах, таких как образующиеся на поверхности камней в сухом и жарком климате минеральные корки (пустынный загар), а также в частицах нескольких видов почв.

Электронная микроскопия и рентгеновская спектроскопия позволили выяснить состав веществ, в которых возникал обнаруженный феномен. Оказалось, что они в основном состоят из смешанных оксид-гидроксидов железа и марганца с полупроводниковыми свойствами. Содержание марганца оказалось особенно высоким по сравнению с нижележащим веществом. Ученые измерили фототок в образцах камней из пустыни: оказалось, что в богатых железом и марганцем минералах электроны приходят в движение под действием света на поверхности, но этого не наблюдается в толще материала.

Измеренные параметры электрических токов оставались стабильными при постоянном освещении, но быстро реагировали на его изменение, а эффективность преобразования фотонов в проводящие электроны оставалась неизменной. Авторы считают, что фототок возникает в таких богатых железом и марганцем минералах, как бирнессит, гематит и гётит.

На данный момент нет точных данных о возможном крупномасштабном влиянии обнаруженного феномена на биологические или геологические процессы. Тем не менее, авторы выдвигают гипотезу, что в местах с широкой распространенностью подобных покрытий на камнях могут протекать необычные для неживой природы химические реакции, такие как фотокаталитическое разложение воды с выделением кислорода. Другим вариантом является участие возникающих токов в метаболизме живых организмов путем осуществления восстановления некоторых веществ.

Ученые давно пытаются искусственно воссоздать фотосинтез в контролируемых условиях. Среди недавних достижений в этой области можно назвать сборку аппарата фотосинтеза в искусственной клетке и получение синтетической системы, которая значительно превосходит растения по эффективности превращения света в биомассу.

Источник

Электрические свойства минералов

Наглядные проявления электрических свойств можно наблюдать у некоторых минералов (янтарь, сера, каламин и др.), что выражается в притягивании наэлектризованной поверхностью минерала, мелких кусочков мелких кусочков бумаги, пластика, резины и тп. Накопление электростатических зарядов на поверхности минерала может вызываться различными внешними причинами, к примеру, трением или нагреванием (пироэлектричество) или совокупностью воздействий. К примеру, анальцим слабо электризуется от трения или нагревания.Относительно электропроводных свойств минералы также ведут себя по-разному от совершенных проводников (самородная медь, серебро), до практически не проводящих электричество минералов (слюда). Большинство рудных минералов хорошо проводят электрический ток. Все рудные минералы по электропроводности можно разделить на три большие группы:

1. Минералы обладающие высокой электропроводностью (самородные серебро, медь, платина, висмут, петландит, ковеллин, миллерит, пирротин, никелин).

2. Минералы, обладающие средней (низкой) электропроводностью (пирит, галенит, ильменит, псиломелан, магнетит, борнит, халькопирит, арсенопирит, теннантит).

3. Минералы, обладающие незаметной электропроводностью (куприт, касситерит, киноварь, сфалерит, хромит, лимонит, браунит, антимонит, висмутин).

Существуют специальные приборы с помощью которых измеряют электропроводность. Минералы с очень высокой, высокой и средней электропроводностью можно испытывать с помощью обычной электрической лампочки. Слабая электропроводность измеряется с помощью миллиамперметра. Минералы с очень слабой электропроводностью с помощью миллиамперметра замерить нельзя.

Источник

Электропроводность минералов и горных пород

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

В прикладной геофизике изучают и используют для целей разведки электропроводность, естественную и вызванную поляризуемость, пьезоактивность и диэлектрическую проницаемость пород.

Электропроводность минералов и горных пород

Электропроводность (g) – это свойство пород проводить электрические заряды – ток. Электросопротивление (r).-свойство пород препядствовать прохождению тока.

Эти свойства связаны следующим соотношением:

С точки зрения электропроводности горные породы можно рассматривать в общем случае как трехкомпонентные образования, состоящие из твердого вещества (кристаллический скелет), жидкости (чаще всего водные растворы солей, в отдельных случаях нефть) и газа.

Процессы электропроводности в кристаллах подчиняются законам квантовой механики, согласно которым в каждом атоме кристалла имеются лишь определенные значения энергии электронов (уровни), обусловленые взаимодействием электрона с ядром атома. По принципу Паули на каждом энергетическом уровне может находиться один или два электрона с различными спинами. В состоянии покоя электроны занимают наинизшие уровни, а при воздействии дополнительной энергии (порций квантов) электроны могут переходить на более высокие уровни. Электроны наружной оболочки атома (валентные) связаны с ядром слабее, и для их возбуждения требуется меньше энергии. В кристалле электроны взаимодействуют не только с ядром своего атома, но и со всеми остальными атомами, поэтому каждый энергетический уровень расщепляется на такое число подуровней, сколько атомов в кристалле (рис. 5.1).

Для проводников с электронной проводимостью характерно увеличение сопротивления с увеличением их температуры, что связано с возрастанием хаотического движения электронов.

Такую электропроводность называют смешанной, она характерна для чистых полупроводников, в которых число свободных электронов равно числу дырок.

У полупроводников и диэлектриков с повышением температуры увеличивается концентрация свободных носителей электричества (электронов, дырок) и, соответственно, увеличивается электропроводность.

Минералы по электропроводности разделяют на три группы.

третья, наиболее распространенная в природе группа минералов – диэлектрики: галоиды, карбонаты, вольфраматы, силикаты и алюмосиликаты, для них характерна ковалентная или ионная связи.

Таблица 5.1 Удельное электрическое сопротивление минералов

Удельное электрическое сопротивление горных пород На удельное электрическое сопротивление горных пород заметное влияние такие факторы как фазовый (минеральный) состав, текстурно-структурное строение и термо-барические условия их нахождения.

Вещество в горных породах, как уже упоминалось, характеризуется трех- фазным состоянием (твердым, жидким и газаобразным):

— твердая фаза породы (минеральный скелет) являются диэлектриком;

— газовая фаза представляет собой изолятор электрического тока;

— жидкая фаза играет главнейшую роль в формировании удельного электрического сопротивления горной породы, т.к. с увеличением водонасыщенности и коэффициента пористости. сопротивление всех пород существенно снижается (таблица 5.2, рисунки 5.2, 5.3).

Таблица 5.2 Удельное электрическое сопротивление пород

Рис. 4.2. Зависимость удельного электрического сопротивления пород от водонасыщения

Заметное влияние на эл. сопротивление горных пород оказывает присутствие в них электропроводных рудных минералов и углистого вещества.

Рис. 5.3 Зависимость удельного электрического сопротивления кристаллических водонасыщенных пород от их пористости

Таблица 5.3 Удельное электрическое сопротивление руд и рудных минералов

Между сопротивлением породы и проводимостью содержащихся в ней минералов существует прямая связь, которая несколько нарушается такими факторами как структурно-текстурное строение и температурный режим.

Рассмотрим порфировую структуру, когда между проводящими электрический ток минералами нет контакта, т.е. проводники изолированны друг от друга высокоомной средой, то проводящие включения не оказывают заметного влияния на сопротивление породы даже при очень высокой их концентрации.

Заметное влияние на удельное сопротивление пород оказывает развитие микрослоистых текстур. В этом случае сопротивление по направлению слоистости будет меньше, чем поперек их. В связи с этим наблюдается анизотропия сопротивления. Величина ее оценивается количественно коэффициентом λ:

Таблица 5.4 Удельное электрическое сопротивление слоистых пород

Электрический ток в мерзлых породах осуществляется за счет подвижных ионов, образующихся между кристаллами льда. Концентрация солей в поровом растворе резко влияет на сопротивление породы в мерзлом состоянии (рис. 4.4):

— чистый монокристаллический лед является изолятором электрического тока;

Величина удельного сопротивления промерзающей породы возрастает тем больше, чем больше ее влагонасыщенность, чем меньше минерализация перового раствора и ниже температура.

У большинства минералов, в том числе породообразующих, электропроводность с ростом температуры существенно увеличивается. (рис. 5.5).

Таблица 5.5 – Характер изменения сопротивления гранатов при различных температурах

В горных пород при повышении температуры отмечено неравномерное снижение сопротивления, обусловленное их неравномерным составом.

Таблица 5.6 Удельное электрическое сопротивление пород при разной температуре

Источник