电气石

电气石——多功能环保健康新材料

郭 力

(咸阳非金属矿研究设计院，陕西咸阳 772021)

1 前 言

电气石是全球稀缺的非金属矿产资源，宝石级电气石称“碧玺”，主要产于巴西、中国、印度等。它是一种在自然状态下电子永久流动能产生静电场的一种矿石，并能在无源状态下使空气和水产生碱性负离子。从20世纪90年代开始，日本、美国等国家在用电气石改善环境和人体保健方面的研究和开发被认为是矿物材料领域里的一场革命，目前，已开发应用在环保(水、气净化)、化工、功能陶瓷、人体保健、农业等领域有几十个系列数百种产品，并且取得了很好的经济效益。2000年日本与电气石有关的产品市场销售额高达100亿美元。而中国对电气石的应用研究至今几乎是空白。随着日、美等国对电气石大量开发利用，国人也开始了解到了它的价值，得到了一些前瞻性科研单位和企业的关注，并已着手研究开发相关产品。据日本专家预测中国市场在今后的五年内将会形成研究开发和生产与电气石相关的环保和人体健康产品的热潮，届时中国的资源优势和巨大的市场需求潜力将会显示出强大的生命活力。

2 电气石的基本性能

电气石是一种硼硅酸盐类矿物，其化学式可简写成NaR3A16B3Si6O27(OH)4,其中Na可部分被K和Ca代替，OH可被F代替，R的位置同质多像广泛，根据晶体结构内的R端组分不同可分为呈褐色和黄色的镁电气石、黑色的铁电气石、玫瑰色的锂电气石、淡蓝色的钠锰电气石和深绿色的铬电气石。矿物硬度为7～7.5，密度3.3～3.25，柱状晶形，柱石有纵纹、横断面呈球面三角形，无解理，常见形多为复三方单锥晶体，集合体呈棒状、柱状、放射状、束针状以及致密块或隐晶质块状。

电气石的晶体结构为三方晶系，即硅氧四面体组成的复三方环，由于晶体结构特别，导致两个高电荷的原子在结晶格架上排列明显错位、由此致使晶体一端为电荷正极，另一端为电荷负极，电子永不停息的从负极流向正极，从而形成了电流和静电场。

(1) 静电永久地产生微弱电流，形成静电场

电气石晶体结构本身具有永久带电和永久保持着正极和负极的特性，它和铀矿石具有放

射性形成放射场，磁铁矿石具有磁性形成磁场一样，具有形成电场的特性。经研究测试，电气石能永久不断的发出0.16μA的电流，其原因是电气石的正极吸收大气中的负离子，并把它储存在其晶体内部，多余负离子会从负极放出，因而形成了永久放电的特性。

电气石经加热加压后放电特性会得到进一步加强，温度每提高10℃效果倍增。电气石经过粉碎，其放电性能不变，并且同量的电气石越细其静电产生得越多，电压也越高。

(2) 产生负离子，把水瞬间负离子化

电气石接触到水后能在一瞬间把水负离子化，同时又能降低水的碱性。其原理是电气石负电极的电子一接触到水便瞬间放电，电解水成氢离子和氢氧根离子，氢离子与电气石发出的负离子结合而被中和，变成了一般的氢原子释放出来。氢氧根离子则和水分子相结合，不断产生一种表面具有活性作用的羟基负离子或碱性负离子(H3O2-)。经过该过程的水由于氢离子的减少而具有了低碱性。同样的电气石接触到空气中的水份，人类身体的汗水和水分子也发生反应而产生负离子继而进入人体。

(3) 活化水的作用

水分子聚集很多的话就形成了一滴水，更多就形成了一杯水，它是数个水分子结合体的分子组，由于自来水中含有氯和杂质，往往几十个水分子结合，这种水既不好喝，又不易被人体吸收。把电气石放入水中，由于其电压作用，水分子组分解变小，变成既好喝又利于身体的水，这就是电气石对水的活化作用，被活化的水对皮肤及细胞的浸透性能、吸收性能提高。

(4) 发射远红外线

电气石具有放射4～18μm波长的远红外线的特性。人体是经常释放热量的，电气石会吸收这种热能并转换成负离子和远红外线反作用于人体。远红外线可以温暖细胞，改善血液循环，促进新陈代谢，增强细胞的活力，也就是常说的温热效应。利用电气石的这一特性，对人体某些疾病进行治疗、美容及改善心情方面的各种作用正在得到广泛的证明，如恢复疲劳、增强胃肠功能、缓和疼痛、缓解风寒体质等。

(5) 电气石的表面活性效果

电气石的永久带电性能可以电解水，生成羟离子(H3O2-),羟离子具有表面活性作用(使人体油份乳化、浸透、分散、溶化)、还原作用(中和酸性物质)、清洁作用(去菌、抗菌、灭菌)、除臭等。

3 国内外电气石资源状况

电气石是一种稀缺的非金属矿产资源，在自然界中多以副矿物的形式存在。目前探明的

资源分布在全球少数几个国家和地区，质量较好、储量较大的电气石资源主要分布在巴西、印度、中国，此外美国、坦桑尼亚、马达加斯加和津巴布韦等国也有发现。日本电气石原料从巴西进口，其进口价每吨近万美元，可见其资源潜在价值巨大。

国内发现的陕西某电气石矿产于花岗岩脉、伟晶岩脉带内，由黑云母花岗岩经伟晶岩化作用形成。矿体呈透镜状，矿区范围长约1750m、宽约300～650m。矿体由小的伟晶岩脉群组成，单个伟晶岩脉长从数米到数十米不等。在整个矿体中矿脉可占到18.44%～29.66%、平均24.03%。矿石分两个自然类型，其一为中粗粒含电气石花岗岩结构伟晶岩，其二为含电气石块体结构伟晶岩，矿体以后者为主。中粗粒花岗岩结构伟晶岩矿物组成主要为石英、钾长石、斜长石、少量的云母及电气石，电气石含量为2%～7%，平均5%，粒径一般为1～2cm。块体结晶伟晶岩矿物组成主要为钾长石、石英、少量的云母、黑云母及电气石，其中电气石含量为5%～7%。局部富集处可达30%以上，但分布有限，粒径一般为2～5cm，最大8cm。在勘探范围内电气石储量为61.33万t。有关地质单位对该矿石进行了选矿试验，可使电气石精矿品位达97%，回收率达80%以上。

4 国内外电气石开发研究现状

目前对电气石产品开发和应用比较成熟的国家主要是日本、美国、韩国、台湾等几个发达国家和地区，其中以日本最为代表，其电气石及相关产品年市值在100亿美元以上。目前在国际上开发的电气石功能性产品有：①保健纺织品类：鞋、内衣、腰膝腕保健防护用品等；

②建材类：水性涂料、地面砖等；③家电类：空调器抗菌过滤器、冰箱消臭等；④化妆品。另外还有无土栽培、净化水、功能纸、饲养家禽、牲畜、粪便处理等。

日本、美国在电气石开发研究及应用(商品化)方面为世界瞩目，例如，世界性的化妆品厂商爱休体劳达公司生产的电气石化妆品，其商品名“拉美尔”是最高级品的象征。在日本，用电气石研制的“亮白”品牌的雪花膏、化妆粉、化妆水、美容液等，由于其明显的效果和改善人体皮肤的效用而受到人们的青睐。松下电器开发成功的划时代产品——电气石纤维、AP人造纤维，还成功地研发出把磁铁与电气石结合为一体的磁电石。日本国内的大企业陆续将电气石商品化，如应用电气石研发的厨房和卫生间清洁冲水用品、“电气石牙刷”等。另外在建筑领域，出现了应用电气石建材建设健康住宅的动向，同时，各种电化产品、日用百货、食品、合成树脂、水处理、土壤改造产品等在日本许多大企业正在研发或已经商品化。

在国内，由于人们一直将电气石作为宝石级矿物对待，加之对其特殊的理化性能认识不够，所以对非宝石电气石的应用研究不够重视，近几年随着日、美等国对电气石大量开发利用成果的市场效应，目前国内已经开始从事相关产品的开发和生产，也有少量类似的中低档

产品问世，国内电气石主要厂家开发情况如下表。

我国电气石开发情况

企业名称 规 格 资源情况 备 注

新疆阿勒泰地区北屯广老矿产品有

限公司

各色原矿、系列超细粉、陶瓷球矿山两座 国内主要原矿供应地内蒙古物华天宝矿物资源有限公司 黑色高纯电气石 有矿山

大连长兴电气石功能材料制造有限公司 黑色、纤维状电气石矿、各级粉末及陶粒

大连余达阻燃织物制品有限公司 黑色、黄白色原矿、粉末 部分产品出品韩、日、

美、加拿大

北京紫祥科技开发有限责任公司 粉、黑色原矿、各级粉末、装饰

用板材、净水球

部分产品出口韩、日

全部销往日本

天津市鸿雁矿产品有限公司 原矿、粉末、粉、黑色电气石装饰品、陶粒

石家庄市东平矿业建材厂 1～5cm晶体电气石

河北省灵寿县燕西矿产加工厂 云母、蛭石、电气石、石英砂、彩砂等产品

河北省灵寿县川石矿产加工厂 云母、蛭石、电气石、石英砂、彩砂等产品

岩锋矿产品加工厂 8600t/a原矿 有矿山

无锡曼灵保健用品有限公司 电气石和竹炭为原料的保健用品、饰品

国内投资规模和开发力度较小，产品品种少，应用领域窄，产品技术含量较低，没有专业技术机构和队伍作为技术支持，产品的质量不尽人意，特别在品位、有毒有害元素含量、产品放射性方面达不到国外用户的要求，所以产品价格比较低廉。

国内对电气石的开发研究近几年主要做了如下几方面的工作：

(1) 粉碎加工

大连源泰高科技有限责任公司作了电气超细粉碎方面的研究，粒度达到0.1～15μm；中国矿业大学采用湿法工艺，并且在四川绵阳建立了中试规模的湿式超细粉碎加工厂。

(2) 表面处理

对于电气石粉体的表面处理，主要是增强其自身的压电性能和热电性能并赋予其新的功能。现在采用最多的是有机包覆方法，国外的专利是采用有机树脂或纤维对电气石粒进行包覆和吸附。

目前，世界上绝大多数的天然电气石的颜色都较深，限制了其适用范围。浅色的电气石国际市场价格很高，对电气石的改色处理也就被提上了日程。为此，中国矿业大学、北京工

业大学等对电气石进行了表面改性和改色研究，并取得了初步的成果。电气石粉改性改色后白度由原来的18提高到65以上，而原有的负离子释放数没有下降。

(3) 制品

现在国内电气石制品主要集中在纺织行业的纤维制造、用于水处理的陶瓷球、环境保护的涂料与涂层材料和家具、人体保健、新科技等方面的研发上。受国民生活水平(消费水平)的影响，国内市场电气石产品主要以矿产品或中间产品为主，研发形成的终端产品很少，特别是科技含量高的环保产品更少，专门的研发机构几乎没有，这一现象应引起行业的高度重视。

5 电气石的市场发展前景

随着国内科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，环保和健康意识的增强，电气石类绿色环保产品在21世纪将倍受推崇。它将在如下几个方面发挥重大作用：

(1) 空气净化材料

空气污染是人类污染中最普遍而难以解决的问题，也是对人体影响最大的污染之一。其中以室内空气污染最为严重。人的一生70%时间是在室内度过的，室内空气质量的好坏直接影响人的身体健康。家庭日常生活中的香烟、油烟，装饰材料和家具释放的对人体非常有害的甲醛、苯、氨等化学污染物质，它们一旦带上正电，随着空气中漂浮的灰尘就会成为正离子，而这种正离子一旦摄入人体就会削弱细胞活性，降低细胞吸收营养和排泄废弃物的功能，使人的心情变得焦躁不安，导致各种疾病，因而利用电气石研制一种不需要任何辅助能量激发的无源负离子发生装置以及负离子涂料添加剂来解决这一问题，从而达到净化、消除有害气体的目的。同时它产生的羟基离子能祛除宠物、油烟、空调、发霉等各种异味。保持空气新鲜，净化生存环境。

(2) 水净化材料

水的污染已成为当今全球化的问题，特别是饮用水的净化。为此市场上相继开发出了纯净水、矿泉水、反渗透水等，这仅解决了水污染的问题，而没有解决水退化及其他问题，退化了的水其溶解力、渗透力、代谢力、乳化力、洗净力都会降低。研发用电气石材料的负离子水处理装置就可以解决上述问题，它能起到对水的活化和净化作用；降低水的硬度，调整水的pH值呈弱碱性；增加水中的溶解量；水中形成负离子、降低表面张力、提高渗透力；破坏水分子集团，使水分子颗粒变小；降低水中的残余氯；抗菌消臭祛异味。以达到提高人体健康的目的。

(3) 纺织品保健材料

电气石能够发生远红外线，而远红外线对于血液循环和微循环障碍引起的疾病均具有改善和防治的作用。另外，电气石还有除臭、产生负氧离子及一定的抗菌效果。在纤维内添加电气石粉末，其纤维动态和静态的负离子数可达到1500～3500个/cm3，因此，电气石纤维享受“奇异纤维”美誉，它具有抗菌防臭、抗静电、改善人体血液循环、防磁、防潮等功能，是保健和环保纺织品发展的一个重要方向。

(4) 抗电磁波干扰材料

由于电气石能够永久产生静电场，因此它的特点是永远不停地吸收宇宙射线、X射线、电磁波、紫外线等并能自身转换成远红外线重新向外辐射。射线污染为继空气污染、水污染、粉尘污染之后的第四大污染，长期被这些射线包围对人体健康危害极大，而远红外线对人体不仅无害，而且还有一定的健康作用，因此，这类电气石保健产品可广泛用于汽车驾驶室、电脑操作室、电弧操作车间、变电所等各处以及游戏机、电视机、微波炉、电热毯、电话、手机等多种电器，另外，由于其电磁屏蔽作用，在国防工业有很重大的用途。

(5) 农作物生长促进材料

因为农业的增产50%来自于化肥的作用，但是大量长期地施用化肥会导致土壤板结、地力下降，农业生态系统恶化。因而，利用电气石的特性研制含有电气石材料的化肥、生长剂、土质和水质改良剂将是寻求农业生态系统平衡和发展，提高粮食产量、生产绿色食品的有效途径之一。

托玛琳的作用和功效

托玛琳是一种天然宝石，在矿物学中称为电气石，是一种含硼及成分复杂的硅酸盐矿物。一般为柱状结晶体形态。拖玛琳产品既是一种晶体，又是一种电介质，还是一种带电的石头，具有独特的压电效应和热电效应，在受热、受压或者受到其它能量激发时都会产生电荷，释放出大量的负离子（被誉称为“空气维生素”），并能发射对人体有益的远红外线（被誉称为“生命之光”，波长仅为4~14微米），具有特别的电磁波防护功能。将电气石粉体添加应用在各种载体中后即具有以下功效：产生负氧离子；能抗菌除菌、消除臭味；能活化水、改善水质及改量空气、并能迅速清除家庭装修后残留物如甲醛、氨、苯等有毒有害气体等功能。托玛琳具有保健功能特性。首先，其具有生物电极微电流。这种微电流在相对静止状态或活动状态时，都带有电位并发生电位变化，其对促进人体新陈代谢，调节中枢神经系统和植物神经系统，调节大脑皮层的功能，对心脏节律和血液循环，特别是微循环都有有益的改善作用；其次，其可使水一瞬间负离子化，可使人体体液呈弱碱性，将身体调节到最佳状态；使活性氧无毒化，保障人体健康的内环境，抵御有害因子的侵扰；净化血液，清除毒素；恢复疲劳，保证旺盛的精力；调节植物神经系统的平衡，保证了内脏器官的正常运转；拖玛琳产品增强抗病能力，减少疾病的发生；镇痛、镇静作用；改善过敏体质，防止免疫变态性疾病的发生；延缓衰老，促进健康长寿等。鉴于托玛琳的特性和保健功效，世界各地已经从上世纪的90年代开始将其应用于各种环保保健领域，如今已经涵盖化妆品等化工产业；塑料制造业；油漆、涂料等建材工业、服饰、床上

用品等纺织工业；电脑、手机、电视机防辐射屏幕等电子产业；空气净化、水质活化、净化等环保产业、提供日常保健服务的服务行业。

电气石简介

◎电气石简介 电气石是以含硼为主的环状硅酸盐矿物，其工艺名称为碧玺, 英文名：Tourmaline，意为“红玉骨绥（sui）”、“混合宝石”。在我国的一些历史文献中也有将“托玛琳”称之为砒硒、碧霞希、碎邪金等，但多称为“碧玺”。电气石最早发现于斯里兰卡，当时被视为与钻石、红宝石一样珍贵的宝石。人们注意到这种宝石在受热时会带上电荷，这种现象称为热释电效应，故得名电气石。 电气石的化学式：Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6［Si6O18］［BO3］3(OH,F)4 或写成通式： NaR3Al6［Si6O18］［BO3］3(OH,F)4。 【化学组成】电气石是一种硼硅酸盐矿物，即除硅氧骨干外，还有［BO3］络阴离子团。其中Na+可局部被K+和Ca2+代替，(OH)-可被F-代替，但没有Al3+代替Si4+现象。R位置类质同像广泛，主要有4个端员成分，即： 镁电气石 (Dravite)R=Mg； 黑电气石(Schorl):R=Fe； 锂电气石(Elbaite):R=Li+Al； 钠锰电气石(Tsilaisit)R=Mn。 根据富含元素含量，可将电气石分为铁电气石、镁电气石、锂电气石等，并且某些类型的电气石之间还存在固熔现象。一直以来，电气石被作为宝石矿物加以利用，少量用于仪器设备中的光学元件，大量非宝石级电气石几乎未得到利用。1989年，日本学者Kubo发现并提出电气石具有永久性自发极化效应，从而为电气石为工业矿物，尤其是在环境与健康领域应用开辟出崭新的途径。 有关电气石的记载，始于古锡兰，之后陆续发现它具有电性、压电性，并被用于红外光谱探测和热像等仪器上。1989年，日本学者Kubo首次发现了电气石存在自发电极、电气石微粒周围存在静电场现象，就此对电气石微粉的电场效应展开了一系列应用研究，由此兴起了电气石在环境、人体保健领域的研究新热潮。此后，日本，美国等国学者纷纷开始了对这一方面的应用性研究，陆续申请了多项地利。我们具有丰富的电气石资源，除作为宝石及科技设备部件外，还有相当大量的没有得到开发与利用，尤其是黑电气石。电气石具有高的机械化学稳定性，可重复利用，对环境无污染，是很好的绿色环保材料 电气石具有永久的自发电极，电气石微粒的周围存在以C轴轴面为两极的静电场。在静电场作用下，水分子发生电解，形成活性分子H3O+，吸引水中的杂质、污垢，净化水质；OH-和水分子结合形成负离子，改善人们的生活环境；电场对带电粒子有吸附作用，可以吸附粉尘，净化空气。电气石还具有高的机械化学稳定性，与沸石、蒙脱石等的吸附作用相比，电气石不具有饱和极限，可持续使用，，重复利用率高，在环境领域具有很好的发展前景。 电气石具有永久性自发极化效应，其极化值不受外界电场影响。已经证实电气石颗粒周围存在静电场，而且电气石颗粒能够释放负离子和发射远红外线。利用电气石的这些性质，可将电气石应用于环境与健康领域，如水处理、环保涂料及健康衣料等。因此，电气石是一种很有前景的天然绿色环保材料。

电气石能量养生

电气石的六大功效 -----摘自天津中健国康官网一：平衡人体生物电 电气石因其表面始终流动着与人体生物电基本吻合的0.06mA微电流，可随时补充和调节人体的生物电，让病理电位恢复正常，从而起到康体保健的作用。 二、释放远红外线 电气石所释放的远红外线，能是人体细胞和体液分子产生共振效应，令毛细血管扩张、血流速度加快。从而提高身体的含氧量，活化蛋白质等大分子物质，从而增加组织的修复和再生能力，提高集体的免疫能力。 三、释放负离子 电气石所释放的负离子能快速改善空气质量，促进细胞的新陈代谢、增强细胞的活力，安抚神经、恢复疲劳、增进食欲等。此外，负离子在医学界还被确认具有杀灭病菌、净化空气的作用。 四、天然能量场活化细胞 电气石晶体被誉为天然的太阳能电池。它能吸收、储存太阳的光能，并使之转换成电能（生物电）和热能（远红外线）的形式释放出来，形成永恒的能量场，源源不断的供给人体细胞的氧气和能量。 五、有效阻断有害电磁波 电气石产品能有效阻断有害电磁波、水脉波等有害辐射对人体的危害。 六、富含多种微量元素，调节人体生理机能 多彩的电气石含有多种对人体有益的微量元素，可调节机体的代谢，维持机体的正常营养状态和生理机能。 适用症和作用： 1：亚健康人群：可以增加血液循环和血液流量，提高身体的含氧量和增加细胞的活化性。加热的砭石接触皮肤可以有效降低神经末梢的兴奋性，改善头、颈部微循环，促使大脑迅速进入深度睡眠状态，提高睡眠质量。缓解紧张劳累，自律神经失调症状。 2：消炎、镇痛：电气石发出的远红外与超声波相结和在短时间内将引起疲劳和酸痛的乳酸代谢到体外；同时它还具有非常明显的消炎、镇痛的作用，能明显缓解肩、颈、腰、腿、关节、神经、肌肉疼痛、风湿性关节炎、五十肩疗效显著。 3：妇科疾病：电气石的远红外线频谱，对于痛经、月经不调、手脚冰凉、腹部肚脐凉、乳腺增生等效果显著。 4：改善微循环提高抗病能力：增强淋巴液循环，加速排出人体内的重金属与毒素，睡在加热的电气石上，皮下深层温度上升，扩张

电气石的环境功能属性及应用

电气石的环境功能属性及应用3 董发勤,何登良,袁昌来 (西南科技大学,四川绵阳621010) 摘　要:　电气石具有永久性自发极化效应,由于电气石颗粒周围存在静电场,从而使电气石具有发射远红外线、释放负离子、电磁屏蔽和水处理等优良的环境功能属性。本文概述了电气石的远红外、释放负离子、电磁屏蔽、水处理等环境功能属性以及当前国内外在这些领域的应用研究动态。阐述了电气石矿物物化特性与应用之间的关系,并展望电气石的应用前景。 关键词:　电气石;环境功能性性;应用 中图分类号:　TB34文献标识码:A 文章编号:100129731(2005)1021485204 1　引　言 电气石(tourmaline)是电气石族矿物的总称,是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物,结构式为Na(Mg、Fe、Mn、Li、Al)3Al6(Si6O18) (BO3)3(O H,F)4。根据不同的类质同像,可分为铁电气石、镁电气石和锂电气石。电气石晶体结构为三方晶系,对称型为L33P,晶体常呈短柱状、长柱状或针状,柱面有纵纹,横断面呈球面三角形,集合体呈针状、纤维状或放射状,有时呈粒状或隐晶质块状,颜色随成分而异,有黑色(含Fe)、红色(富含Mn、Li、Cs)、褐黄色(含Cr),无色透明的少见;玻璃光泽,硬度7～7.5,无解理,密度2.9～3.5g/cm3,具有热电性与压电性[1]。电气石作为一种新型的工业矿物,在环保、电子、医药、化工、轻工、建材等领域,由于矿物独特的性质及产品的高附加值,受到世界各国的普遍重视。 2　电气石的自发极化效应 1989年,日本学者Kubo发现并提出电气石具有永久性自发极化效应[2]。电气石晶体在沿其三次对称轴的两端会积聚一定量的异性电荷,产生异性两极; Voigt检测了室温下电气石晶体的自发极化值,得到P s=0.011MC/cm2。一般认为,极化电荷的产生是由电气石具有的热电性和压电性引起的。当电气石晶体所处环境温度与压力变化时,晶体中带电粒子之间发生相对位移,正负电荷中心发生分离,晶体的总电矩发生变化,从而导致极化电荷产生。电气石的自发极化效应表现为,在电气石晶体周围存在着以c轴轴面为两极的静电场,场强E0=P s/2ε0,据Voigt给出的P s 值,得到E0=6.2×106V/m。当电气石晶粒很小时,电气石微粒的作用相当于一电偶极子,由于正负电荷作用相互抵消,在平行于c轴方向电场强度最大,静电场随着远离中心迅速减弱: E r= 2 3 E0 a r 3 a为电气石微粒半径,r为测点距中心的距离。由此可知,在电气石表面十几微米范围内存在10～104V/m的高场强。电气石的自发极化效应是永久性的,与其结构和成分密切相关。电气石晶体结构由[Si6O18]复三方环、[BO3]三角、[X2O5(O H)]三重八面体组成(X为Fe2+、Mg2+、Al3+、Li+、Fe3+、Mn2+)。构成[Si6O18]复三方环的6个硅氧四面体,角顶指向同一方向,被解释为其极性存在的本质原因[3]。 3　电气石环境功能属性及应用 电气石作为环境功能材料已得到国内外环境科学界的公认,在日本、美国、韩国、中国等国家,电气石用于居室等小环境的改善已实现了产业化[4]。研究证明:由于自极化效应使得电气石具有一些环境功能属性如在无源条件下可产生负离子;具有远红外发射功能发射率可达0.93;电磁屏蔽功能;调节水的p H值至中性;活化水分子等[5]。这些环境功能属性使得电气石具有广泛的应用。 3.1　电气石的红外辐射功能及应用 红外线是电子波谱的一部分,其波长为0.76～1000μm,介于可见光与微波之间。按波长不同又分为近红外(0.76～1.50μm)、中红外(1.5～5.6μm)、远红外(8～14μm)和超远红外(15～1000μm)。如前所述,电气石同时具有显著的压电性与热电性,即使在常温下,一旦环境压力或温度发生微弱变化,其内部分子振动增强,偶极矩发生变化,即热运动使极性分子激发到更高的能级,当它向下跃迁至较低能级时,就以发射电磁波的方式释放多余的能量,其余的能量以光子形式被带走。因此,电气石向外界发射电磁波的动力来自于外界环境温度与压力的变化,该过程实质上是电气石与环境之间的能量交换。 同济大学的杨如增、杨满珍等人测试了云南、湖 3基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2001AA322070);教育部优秀青年教师项目“环境矿物材料与工程” 资助项目(2002383) 收到初稿日期:2005203201收到修改稿日期:2005205208 通讯作者:董发勤 作者简介:董发勤　(1963-),男,陕西扶风人,博士、博导,长期从事环境协调材料研究。

电气石的广泛应用

电气石的广泛应用 由于电气石具有压电、热电、偏光、多色性能等特点，可以应用于诸多领域，主要包括：环境保护：电气石能与带电粒子发生反应，它可以吸附空气中的粉尘．处理工厂废气，净化水质、处理污水，中和水中的酸碱，可用于酸雨、土壤酸化治理等。 饮用水的净化：人们日常饮用的水，存在氢键，所以导致水分子的活性降低和老化，不利于人体健康。电气石的远红外线可以与水中的氢键发生共振，使得氢键断裂，水分子团变小，增强了水的能员，提高了水分子的活化性。 人体保健：电气石可以使空气中的负离子增加，释放出波长今4-14μm的远红外电磁波。影响人体中白血球的活动，抑制不饱和脂肪酸的变化，改善血液循环。具体的表现为改善肺器官功能，改善呼吸系统绒毛的清洁工作效率。电气石有很强的氧化还原作用，能破坏细菌的细胞脱或细胞原生质活性两的活性。从而达到抗菌杀菌的作用，因此电气石被广泛应用于美容、医疗行业。 涂料：电气石用于室内装饰涂料，可以净化室内空气。电气石与有机硅烷树脂合成的涂料，用于中高档汽车上，既提高汽车外皮的耐酸性和耐溶剂性，又可以净化车内空气。电气石还可以用于远洋船只的防护涂料，它能吸附阴离子，并且通过对水的电解形成单分子膜，从而阴止海洋生物附在船体卜生长，从而增强船体的杭腐蚀能力。 电子工业：电气石可以用作生产无线电工业用的波长调招器，偏光仪中的偏光片。结品完好、无弯曲、无裂纹的电气石，可作侧定空气和水中的压电计。 标准测试利料、仪器和工业设备上的元器件：在硼的试验中，由于电气石本身就是一种情性的含硼化合物，所以它可以作为一种控制物质。在检测肥料中水溶性硼的影响实验中，电气石可以作为标准。许多科学和工业仪器使用电气石，即电气石钳，能显示出光的偏振。由于电气石的热电性和压电性，在加热或压缩时都能产生电，所以它是测最高压和流体压缩性仪器的主要部件，早期的测最辐射气强度的热剂量计，也是依赖于电气石的热电性特征。 电磁波防护器：在一项实用专利（CN 2358663Y)中，介绍了一种有效电磁防护器，它包含电气石层，不但可以防止有害电磁波侵袭人体，还将其转化为对人体无害的远红外线。 电气石陶瓷球：在一项发明专利（CN 1222494A）中专门介绍了利用电气石制陶瓷球的技术。它利用了电气石的幻外线特性可以增强饮用水活性、增加空气中负离子，可广泛用于饮扩水活性化，污水处理，农作物喷水设施和净化空气等颂域。 研磨材料：电气石的硬度大，一般在7-7.5之间，可作为研磨材料。 目前总的来说，国外美、日、韩以及一些欧洲国家在电气石的开发及应用方面处于领先

电气石的功效与作用

电气石的功效与作用 电气石是人们非常喜欢的宝石之一。电气石的成分不同，它的颜色也各不相同，它的用途非常广泛。电气石是一种硅酸盐矿物质，电气石还可以通过微弱的电流，起到保健的功效，对于一些成年人来讲，可以佩戴电气石的装饰品，来调理自己的身体。久而久之会出现不一样的效果。下面就给大家介绍一下电气石的功效与最作用。 1.使水分子活性化，增加分子含氧量。远红外线能使水分子共振，使惰性水分子变成独立水分子，从而增加身体含氧量，增加细胞活力，延缓衰老。 2.改善微循环。独立水分子可自由出入细胞，通过共鸣共振，表现为热能，使皮下深层组织温度上升，血流加快，微丝血管扩张，心脏的压力就会减少。微丝血管向人体细胞供应氧气和营养，同时把新陈代谢产生的废物排出体外。如果微循环出现问题，会导致心脑血管，高血压，肿瘤，关节炎，四肢冰冷麻痹等疾病。 3.微循环得到改善，许多引起人疾病的废物可排出体外，促进新陈代谢，预防人得某些疾病。 4.预防因尿酸过高而引起骨致关节疼痛。不适宜用远红外线的人有：有出血倾向的人禁用；恶性肿瘤部位慎用；心脑血管功能不全者不要用；新伤疤痕者不要用。水不会以单独分子存在，它会与氢结合，形成分子集团。称为分子束。活化的水为5－6个分子结合的分子束。在此状态下，分子的活动最旺盛。一旦水含

有氯或重金属等不纯物时，这些不纯物会进入分子束中，形成数十个分子集团，抑制水分子的活动，使水变的难喝，而且细胞的渗透力也会降低，自来水不好喝的原因，不止是进行氯处理，与分子束的大小也有关。一般自来水的分子束为12－16个，受到污染的水一般约35－36个，自来水的分子束即使通过净水器也不会产生变化。 5、如果利用4－14微米电磁波的电气石作用于分子束较高的水，就会变成5－6个理想的分子束。电气石产生的电磁波不仅可以提高人体的生理活性，也可以使水活化。分子束的大小，可以借着氧核磁共振装置加以测定。在分子图表中，呈现如山幅寛广的高分子集团状态。电气石处理过的水，口感极佳，渗透力强，能提高胃的吸收力，由于水分子束缩小，所以光是饮用就能实际感受到电气石的作用。 6、另外，值得特别提醒的是使电气石发挥最大效果有五大条件（即对流、温度差、压力、水分、摩擦），错误的使用方法会造成反效果。

电气石的五大功能

电气石的五大功能 一、能永久的释放负离子常识告诉我们，当你在风景优美的山林、海滨、湖泊、瀑布边驻足时，当雨过天晴后，你会感到呼吸舒畅，心旷神怡，这是因为，这里的空气中含有大量的负离子，致使空气特别清新。 而当今世界工农业大规模的持续发展，人口膨胀森林植被大面积遭破坏，生态平衡失调，造成气候异常，人类生存环境空气遭受严重污染。 据统计，全世界每年要向大气排放6-7亿吨多种有害物质，其中有1亿吨煤烟粉尘， 1.5亿吨二氧化硫，还有氧化氮、一氧化碳、氢化物等。 众所周知，空气污染直接危害人类健康，引起多种疾病，甚至能夺去人的生命。 在历史上英国伦敦发生过重大煤烟污染事件，SO2最高浓度达 1.34PPm，4天时间死亡人数达4000多人，人们把造成这次灾难的烟雾称为"杀人的烟雾"。 因此人们"还我空气"的呼声不仅在发达国家就是在发展中国家也越来越高，解决空气污染早已成为当今世界要解决的重大问题。 二、释放远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，它易被物体吸收并转化为物体的内能。 远红外线被人体吸收后，可使体内水分子产生共振，使水分子活化，增强其分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物体细胞处于最高振动能级。 由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，以下深层温度上升，产生的温热由内向外散发。

这种作用强度，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，调节精神的异常兴奋状态，从而起到医疗保健的作用。 红外线是在所有太阳光中最能够深入皮肤和皮下组织的一种射线。 由于远红外线与人体内细胞分子的振动频率接近，“生命光波”渗入体内之后，便会引起人体细胞的原子和分子的共振，透过共鸣吸收，分子之间摩擦生热形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，有利于清除血管囤积物及体内有害物质，将妨害新陈代谢的障碍清除，重新使组织复活，促进酵素生成，达到活化组织细胞、防止老化、强化免疫系统的目的。 所以远红外线对于血液循环和微循环障碍引起的多种疾病均具有改善和防治作用。 此外，对人体内的一些有害物质，例如食品中的重金属和其它有毒物质、乳酸、游离脂肪酸、脂肪和皮下脂肪、钠离子、尿酸、积存在毛细孔中化妆品残余物等，就能够藉助代谢的方式，不必透过肾脏，直接从皮肤和汗水一起排出，可避免增加肾脏的负担。 一般来说，燃料燃烧、电热器具热源等放出的红外线多属于近红外线，由于波长较短，因此产生大量的热效应，长期照射人体后会产生灼伤皮肤及眼睛水晶体等伤害。 波长更短的其它电磁波如紫外线、X射线及γ射线等，会使原子上的电子产生游离，对人体更有伤害作用。 远红外线则不然，由于波长较长，能量相对较低，所以使用时相对较少烫伤之危害。 远红外线也和家用电器所放射出的低频电磁波不同，家用电器所释出的低频电磁波可穿墙透壁及改变人体电流的特性，而被人们高度怀疑其危害性。 远红外线在人体皮肤的穿透力仅有

电气石汗蒸的8大功效

电气石汗蒸的8大功效 1）深层排毒 外来之毒和内生之毒侵害人体时，可导致各脏腑、组织、细胞的功能障碍，气血失和，阴阳失衡，新陈代谢紊乱及内分泌失调，可引发多种疾病，汽车需要定期保养，房子需要经常打扫，脸要天天洗，人体自然也应该常常排毒！排汗是人体排毒最重要的一种方式，也是现代人最缺乏的。电气石汗蒸可以做到真正的深层排汗，将细胞中的有毒物质排泄，带走体内大量的垃圾，让细胞“洗个澡”，给身体做一次彻底“大扫除”！ 2）酸碱平衡 体液保持酸碱平衡是保证细胞正常代谢的重要条件，人体体液在正常情况下呈弱碱性。汗蒸时，电气石将大量释放空气负离子，负离子可降低体液中氢离子的浓度，氢离子越少，体液则呈弱碱性。当身体酸碱平衡、代谢提升、免疫增强，各类慢性疾病及亚健康都将得到显著改善。 3）降脂调压 电气石持续释放天然负离子，可排除体内沉积物等有害物质,消除血液污染，同时抑制血清胆固醇，降低血酯，降低动脉硬化发病率。远红外线和生物电作用，使外周毛细血管扩张,末梢血管阻力降低,毛细血管痉挛解除, 净化血液,达到降脂调压的效果。对高血压、高血脂、高粘血症、动脉硬化、脑中风后遗症等具有改善功效。 4）美容美体 通过强大的渗透力、活化力、代谢力有效的穿透皮肤深层，激活深层细胞，加快面部及全身的血液流量，从而有效改善微循环，提高新陈代谢，其温热效应可消耗多余脂肪，把部分坏死细胞排出体外，并可释放大量负离子，使全身细胞充满活力，达到修身、美体、紧肤、嫩肤、活肤、亮肤的奇特功效。长期使用，可有效防止面部肌肤衰老，抚平皱纹，使身体肌肤光滑、紧实有弹性。 5）杀菌镇痛 远红外线和负离子对白色念珠菌抑菌率达到99.98%，金黄色葡萄菌达99.85%，对其它细菌的抑制作用亦十分显著。由于气血循环的迅速改善，还可缓解肌肉、关节的酸痛，祛风散寒。因此，汗蒸有明显的消炎、抑菌、镇痛、加速伤口愈合的功效。 6）缓解疲劳、治疗抑郁症、焦虑症

电气石晶体结构特点、性能及其应用

电气石晶体结构特点、性能及其应用 摘要：电气石复杂的化学组成和特殊的晶体结构使其具有独特的性质，如压电性、热电性及自发极化性，能发射红外线、释放负离子、产生生物电等，因而在医疗保健、环保等领域有着广泛的用途和良好的发展前景。本文总结了我国电气石资源的分布情况，主要对电气石的结构、性质、制备及应用现状进行了综合论述。关键字：电气石结构性质应用 Crystal Structure, Properties and Applications of Tourmaline Abstract With the very complex chemical composition and special crystal structure, tourmaline obtains excellent and uniquecharacteristics, such aspiezoelectricity, pyroelectricity and spontaneous polarization, emission of infrared ray, release of negativeions, and generation of bioelectricity and so on. Therefore, it has wide uses and favorable development prospect in the fields ofmedical treatment, health protection and environment protection and so on. This article summarizedthe mineralresourcesstatusoftourmalineinChina,and the structure, properties, fabrication methods and currentstatus of application of the tourmaline are mainly reviewed as well. Key Words tourmaline, structure, property, application 引言 电气石是一种硅酸岩矿物，其工艺名称为“碧玺”。电气石是多元素的天然矿物，主要成分有镁，铝，铁，硼等10多种对人体有利的微量元素。据考证, 我国在公元644 年唐太宗西征时, 就得到过漂亮的电气石，并将其刻成印章。在清代的皇宫里, 保存了不少的碧玺饰物。1703 年, 人们发现电气石能吸引或排斥较轻物体, 如灰尘和草屑等, 因此, 电气石最早又叫“吸灰石”因为它能吸附细小的纸片，又是带电的石头，故称为“电气石”。1880年法国的皮埃罗、查里兄弟证实了电气石具有压电性和热电性; 1989 年日本学者Kubo 发现电气石存在自发的永久电极性。电气石的性能和特性不断为人类所认知, 并探索着应用于社会。 近年来的研究发现，电气石除了可作为探矿指示剂及对成岩、矿石形成有重要作用外，还能发射红外线、释放负离子、抗菌、除臭并对水和空气有净化和改善作用。因此,电气石逐渐成为热门的天然矿物功能材料，受到世界各国的普遍重视，应用范围也在不断扩大。本文对其结构、性能、应用领域等进行了综述，以为其技术与产品开发提供依据。 1 我国电气石资源概况 我国的电气石资源较丰富, 潜在资源量较大, 分布较广。全国除上海、天津、重庆、宁夏、江苏、海南及港、澳、台等省市区未见报道有电气石产出外, 其余25 个省市自治区均发现有电气石产出, 特别是西部地区的电气石资源较丰富。全国已知电气石产地150多处, 有80 多处具一定规模。初步估计我国电气石矿物潜在资源量在数千万吨以上, 仅对黑龙江林口42号伟晶岩脉、广西贵港龙头山、云南石屏龙潭及西盟阿莫、内蒙古卫境苏木及别鲁乌图、西藏玉龙莽总、山西中条山及辽宁凤城宽甸地区等几个电气石矿产规模较大产地资源量的估算,

电气石

电气石——多功能环保健康新材料 郭 力 (咸阳非金属矿研究设计院，陕西咸阳 772021) 1 前 言 电气石是全球稀缺的非金属矿产资源，宝石级电气石称“碧玺”，主要产于巴西、中国、印度等。它是一种在自然状态下电子永久流动能产生静电场的一种矿石，并能在无源状态下使空气和水产生碱性负离子。从20世纪90年代开始，日本、美国等国家在用电气石改善环境和人体保健方面的研究和开发被认为是矿物材料领域里的一场革命，目前，已开发应用在环保(水、气净化)、化工、功能陶瓷、人体保健、农业等领域有几十个系列数百种产品，并且取得了很好的经济效益。2000年日本与电气石有关的产品市场销售额高达100亿美元。而中国对电气石的应用研究至今几乎是空白。随着日、美等国对电气石大量开发利用，国人也开始了解到了它的价值，得到了一些前瞻性科研单位和企业的关注，并已着手研究开发相关产品。据日本专家预测中国市场在今后的五年内将会形成研究开发和生产与电气石相关的环保和人体健康产品的热潮，届时中国的资源优势和巨大的市场需求潜力将会显示出强大的生命活力。 2 电气石的基本性能 电气石是一种硼硅酸盐类矿物，其化学式可简写成NaR3A16B3Si6O27(OH)4,其中Na可部分被K和Ca代替，OH可被F代替，R的位置同质多像广泛，根据晶体结构内的R端组分不同可分为呈褐色和黄色的镁电气石、黑色的铁电气石、玫瑰色的锂电气石、淡蓝色的钠锰电气石和深绿色的铬电气石。矿物硬度为7～7.5，密度3.3～3.25，柱状晶形，柱石有纵纹、横断面呈球面三角形，无解理，常见形多为复三方单锥晶体，集合体呈棒状、柱状、放射状、束针状以及致密块或隐晶质块状。 电气石的晶体结构为三方晶系，即硅氧四面体组成的复三方环，由于晶体结构特别，导致两个高电荷的原子在结晶格架上排列明显错位、由此致使晶体一端为电荷正极，另一端为电荷负极，电子永不停息的从负极流向正极，从而形成了电流和静电场。 (1) 静电永久地产生微弱电流，形成静电场 电气石晶体结构本身具有永久带电和永久保持着正极和负极的特性，它和铀矿石具有放

电气石简介

精心整理 ◎电气石简介 电气石是以含硼为主的环状硅酸盐矿物，其工艺名称为碧玺,英文名：Tourmaline ，意为“红玉骨绥（sui ）”、“混合宝石”。在我国的一些历史文献中也有将“托玛琳”称之为砒硒、碧霞希、碎邪金等，但多称为“碧玺”。电气石最早发现于斯里兰卡，当时被视为与钻石、红宝石一样珍贵的宝石。人们注意到这种宝石在受热时会带上电荷，这种现象称为热释电效应，故得名电气石。 电气石的化学式：Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6［Si6O18］［BO3］ 3(OH,F)4 NaR3Al6［Si6O18］［BO3］3(OH,F)4。 【化学组成】电气石是一种硼硅酸盐矿物，即除硅氧骨干外，还有［BO3］络阴离子团。其中Na+可局部被K+和Ca2+代替，(OH)-可被F-代替，但没有Al3+代替Si4+现象。R 位置类质同像广泛，主要有4镁电气石黑电气石锂电气石 元件， 对环境 和水分净化空气。 静电场，用于环境与健康领域，如水处理、环保涂料及健康衣料等。因此，电气石是一种很有前景的天然绿色环保材料。 经红外发射率测定，电气石在常温下能发射波长4~14um ，发射率在0.92以上的远红外线。电气石的这种功能与其电学性质有关，电气石同时具有显着的压电性与热性，即使在常温下，一旦环境压力或温度发生微弱变化，其内部分子即振动增强，偶极矩发生变化，即热运动使极性分子激发到更高的能级，当它向下跃迁时，就把多余的能量以光子的形式被带走。因此，电气石向外界发射红外线的动力来自于外界环境温度与压力的变化，该过程的本质是电气石与环境之间发生的能量交换过程。将电气石用于纺织品，其发射远红外线与释放负离子两种功能协同作用比单一功能更激发人体细胞的活性，促进人体血液循环及新陈代谢，是理想的保健功能材料，可制成保健内衣、健康寝具等产品。电气石应用于纺织品的关键技术在于电气石超细粉的制备与表面改性。研究表明，电气石的自发极化效应引起的电气石颗粒沿着C 轴两端的静电压，随着粒径减少而增大。通过超细

电气石水杯功能介绍

1.水的简介 水是生命之源，在成人的身体组织中，水占了近体重的70%，并分布在人体的血液、脑组织、肌肉组织和骨骼里。而新生儿体内所含有的水份一般高达80%以上。 人若是离开了水，所摄取的食物不能消化；人体所需要的营养成份不能输送到人体的各个器官和部位上；并且人体内分泌系统所排除的废物、毒素不能排泄；人的体温不能调节和均衡等等。一般情况下，成人每天要饮3升水，每人每年摄入水份大约是在700-1000升。当人体缺水超过人体体重的10%时，人体的生理功能就会发生紊乱；当人体失水达15%-20%时，人就会死亡。科学家曾经做过多次实验证明：人在没有食物的情况下还可存活一个月，而在没有水的情况下，人最多则只能活一周左右。在医学监护下，人不吃不喝最多只能存活18天，但是在只喝水不吃食物的情况下，人尚可存活382天左右。 明朝李时珍的《本草纲目》水被列为各篇之首，被称为百药之王，药补不如食补，食补不如水补，水质决定体质，体质决定健康，人类健康体质是PH值7.35—7.45之间呈弱碱性。根据统计结果表明，碱性体质只占总人群的10%左右，更多人的体液的PH值在7.35以下，身体处于健康和疾病之间的亚健康状态，医学上称为酸性体质者。人体的体液偏酸的话，细胞的功能就会变弱，人体的新陈代谢减慢，废物不易排出，

肾脏、肝脏的负担就会加大。所以“酸性体质”者常会感到身体疲乏、记忆力减退、腰酸腿痛、四肢无力、头昏、耳鸣、睡眠不实、失眠、腹泻、便秘等。当人的体液的PH值低于中性7时，就会产生重大疾病，下降到6.9时，就会变成植物人，如果只有6.7-6.8时，人就会死亡。据科学家研究发现：包裹胎儿的羊水为弱碱性的小分子团水，婴儿刚刚出生时的体质为最健康的弱碱性体质。 2现代人体质酸化的原因？ 1饮食结构不合理2运动不足3沉重的心理负担4不良嗜好5生活不规律6环境的严重污染 3.酸性体质自我检测法： 1早起精神不佳； 夜里睡不香（失眠）； 整天都感到很累； 工作想速战速决，没有持久力； 情绪不稳定，容易发怒； 易被虫咬； 容易得皮肤病； 容易发烧或感冒； 有高血压、低血压、肝脏病； 有糖尿病、肾脏病、痛风； 经常头疼、腿痛、肩酸、腰酸； 身体肥胖；