矿物环境材料电气石

  电气石具有压电性和热电性，据记载其热释电性早在公元前315年由希腊哲学家Theophratus认识到，1703年清楚地观察到了热电性。Jacques和 Pierre Curie于1880年首先报道压电特性。电气石的压电效应在二战期间，由于在军事领域的应用受到普遍关注。但1945年钛酸钡的压电性发现后，对电气石的研究主要集中于矿物学和结晶学，几乎没有进行深入的电效应研究。但在基础理论、基本测试和应用的研究在1960～1996年间出现了高峰，总的出版文献多达7000篇以上。20世纪80年代末，日本学者发现Kakita河里的水很难被污染，河水源于常年积雪的富士山。T.Kubo注意到河水流经火成岩的地层，引起了他对电气石的研究，发现电气石的一端可以吸引Cu离于，以此推断可能存在自发极化即永久性电极，开创了其在环境保护方面应用的新领域。学术界和开发机构开始了电气石在环境和健康方面的应用。
    由于其类似于磁铁磁极的自然电极的存在，电气石被广泛地应用于环境保护、生活生产许多领域，主要包括：
    (1)环境治理对空气粉尘的吸附和有害气体的吸附降解，工业废水的处理和水质的净化；
    (2)生态领域可增强饮用水的活性，在空气中产生空气负离子，发射远红外线改善人体血液循环，此外还具有促进植物发育生长作用；
    (3)生活日用品用于洗涤剂，化妆品以及纺织品；
    (4)涂料工业用于制造船只防污涂料，掺有电气石的涂料具有防止藻类在船体生长作用，在室内涂料中加入电气石具有消除室内空气污染和有益人体健康功能；
    (5)电磁屏蔽如果用于电磁辐射源，可以减小电磁波的辐射。总之，电气石是被发现的新型环境保护材料，具有广泛的应用前景。
    我国是人口大国也是水资源消耗大国和对自然环境影响最大的国家。目前室内空气污染、水污染、工业废水处理等环境问题呈现在我们面前。过去主要强调有机界，如：微生物、细菌和水生植物对各类污染物的净化作用，天然无机矿物的净化作用没有得到足够的重视。而电气石的环境净化作用与常用的天然铁锰铝氧化物、氢氧化物矿物、沸石、硅藻土、轻质蛋白石等相比，由于其电极性的存在，在环境保护领域具有独特的性质和作用，所以研究电气石的电极性具有重要意义。
    我国是电气石储藏量非常丰富的国家。河北、陕西、内蒙、浙江、桂林、辽宁、云南和西藏等地都有丰富的电气石资源。目前，我国加工的大量黑色电气石粉体主要出口于日本和西方国家。出口到日本和韩国的电气石粉体量达70余吨/年。日本是电气石资源匮乏的国家，却是电气石的研究和应用大国，在美国申报的电气石在环境和健康方面应用专利1986～1990年3项，1991～1995年1项，1996～2002达24项，可见近年来电气石的应用专利数增长之快。截止到2002年11月14日有关于电气石的欧洲专利也达215项。日本等国家对电气石在环境治理方面作了较多的研究和应用，国内研究较少且没有被广泛而科学地应用。所以，对电气石进行应用基础研究对解决社会发展中的环境问题，培植新型产业具有重要意义。