麦饭石的理化性能及其在水质优化中的应用_李娟
麦饭石对生活饮用水的优化作用研究
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麦饭石对生活饮用水的优化作用研究
只秉文;马锦秋
【期刊名称】《南开大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1993(000)003
【总页数】5页(P23-27)
【作者】只秉文;马锦秋
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.2
【相关文献】
1.改性沸石对生活饮用水中无机氟的吸附研究 [J], 王林裴;周迎春;李松亚;郑亚哲;彭新然
2.氯消毒剂对生活饮用水中小杆线虫的灭活效果研究 [J], 詹俊英;丁国际;徐开钦
3.对生活饮用水中总大肠菌群三种检测方法对比研究 [J], 刘丽敏
4.对生活饮用水进行微生物检测意义重大 [J], 曹议云
5.对生活饮用水水质理化指标检验的深入分析 [J], 贾丰斗
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麦饭石研究报告
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麦饭石研究报告
麦饭石是一种灰白色或淡黄色的硅酸盐矿物,主要成分为镁铝硅酸盐,化学式为Mg3Al2(SiO4)3。
它具有坚硬、致密和岩石
质的特点,是一种常见的岩石及矿物。
以下是关于麦饭石的研究报告。
1. 麦饭石的成因和形成过程:研究表明,麦饭石主要是在高温、高压、富镁、铝的环境下形成的。
它的形成可以发生在地壳深部,也可以发生在火山喷发后的沉积物中。
2. 麦饭石的物理性质:麦饭石具有高硬度和高密度的特点,常常呈现出块状或柱状的结构。
它的颜色主要由其中含有的金属离子决定,通常为灰白色或淡黄色。
3. 麦饭石的化学性质:麦饭石具有较高的耐酸性和耐高温性,但在碱性介质中容易溶解。
它的主要成分为镁、铝、硅等元素,同时也含有微量的钙、钠等元素。
4. 麦饭石的应用:麦饭石在工业生产中有广泛的应用。
由于其耐高温性和抗腐蚀性,它常被用于制作耐高温材料、耐火材料和耐酸碱材料。
同时,麦饭石也常被用于制作陶瓷、玻璃、搪瓷等产品。
5. 麦饭石的矿床分布:世界各地都有麦饭石的矿床分布,其中较大规模的矿床有美国、中国、俄罗斯、挪威等国家。
中国的新疆、云南、山西等地也有丰富的麦饭石矿产资源。
总结起来,麦饭石是一种常见的岩石和矿物,具有硬度高、耐高温、耐酸碱等特点,广泛应用于工业生产中。
对于麦饭石的研究有助于深入了解其成因、性质和应用,进一步推动相关领域的发展。
麦饭石粉的功效与作用
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麦饭石粉的功效与作用麦饭石粉(Sepiolite Powder)是一种天然吸附性矿物质,它来源于麦饭石矿石,经过破碎、研磨等工艺处理而成。
麦饭石粉具有多种功效与作用,广泛应用于各个领域。
下面将详细介绍麦饭石粉的功效与作用。
1. 清洁剂及洗涤剂麦饭石粉具有出色的吸附性能和清洁作用,可以有效去除油污、污渍和异味。
它可以用作清洁剂或添加剂,广泛应用于家庭清洁、工业清洁以及汽车清洁等领域。
在洗涤剂中添加麦饭石粉可以提高洗净力和去污能力,并能够降低洗涤剂的用量。
2. 改善土壤质量麦饭石粉富含多种微量元素和矿物质,具有优良的保湿能力和保水性能。
它可以改善土壤结构,增加土壤保水性,提高土壤肥力,促进植物生长。
因此,麦饭石粉常被用作土壤改良剂,广泛应用于农田、果园、花卉种植等领域。
3. 吸附剂麦饭石粉具有很强的吸附能力,可吸附水分、油污、重金属等有害物质。
它可以作为吸附剂用于各个领域,如环境治理、空气净化、水处理等。
在环境治理中,麦饭石粉常被用来吸附氨气、甲醛等有害气体,净化室内空气。
在水处理中,麦饭石粉可以吸附水中的重金属、有机物等污染物,净化水质。
4. 食品添加剂麦饭石粉可以作为食品添加剂,具有多种功效。
首先,它可以调节食品的黏稠度和质地,改善食品的口感和风味。
其次,麦饭石粉可以增加食品的保水性,延长食品的保鲜期。
此外,麦饭石粉还可以作为稳定剂、流变剂、膨松剂等在食品加工中使用。
5. 医药用途麦饭石粉具有一定的药理作用,被广泛用于医药领域。
它可以作为吸附剂用于治疗腹泻、消化不良等胃肠道疾病。
麦饭石粉还可以用于制备膏药,具有清热解毒、止血止痛的作用。
此外,麦饭石粉对皮肤有一定的保护作用,可用于治疗皮肤瘙痒、湿疹等疾病。
6. 建材领域麦饭石粉可以作为建材添加剂,具有多种优良性能。
它可以增强水泥的粘结力和抗渗透性,提高混凝土的强度和耐久性。
同时,麦饭石粉还可以改善建筑材料的抗裂性、绝热性和阻燃性。
因此,麦饭石粉广泛应用于水泥、石膏、防水材料等建材制品的生产和改进中。
麦饭石的特性及其在农业领域的应用研究进展
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出性 、 无 毒 无 害性 在 医疗 、 保健、 食品、 化工、 环 境
保护 、 农 林业 及畜 牧业 等领 域得 到 了广泛 的应 用 。
笔者 介绍 了麦 饭 石 的 特性 , 综 述 了麦 饭 石 在 农 业
领域 的 应用 。
陕
西
农
业
科
学
・
综 述 ・
麦 饭 石 的特 性 及 其 在 农 业 领 域 的应 用 研 究 进 展
孙 宾宾 , 杨 博
( 陕 西 国防工业 职业技 术 学 院 ,陕西 西安 7 1 0 3 0 0 )
摘 要 : 麦饭 石 是 一 种 具 有 优 异 的 生 物 活性 、 吸附性、 溶 出性 、 矿 化 性 和 无 毒 无 害性 的 矿 物 质 , 在 很 多领 域 得 到
益 的微 量元 素 , 并 具 有优 良的 吸 附作 用 和 矿 物质 溶 解性 能 , 对生 物无 毒无 害 , 具 有 一定 生物 活性 的
矿 物 质保健 药 石 。
p H 值 具 有 双 向调 节 作 用 , 使 其 达 到 人 体 需 要 的
最佳 状 。
我 国麦饭 石资 源丰 富 , 几 乎各 省 区都有 分 布 。
添加 5 一1 0 碳 酸钠 在 7 0 0 —8 0 0 ℃下煅烧 1 5 — 3 0 mi n , 能使原 矿 中 S i O 水 溶性 提 高 3 O多倍 出率 高 , 将 麦 饭 石 浸 泡 于水 中 , 水 就被 净化 为 近似矿 泉水 的矿 化水 。
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 5 — 2 8
制得 多元 硅肥 。生 产工艺 简单 、 原料 廉价 易得 、 产
龙江麦饭石的理化性能探讨与应用
![龙江麦饭石的理化性能探讨与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/4b2f337dddccda38376baf2c.png)
元 素 Mg , L
Ba 3 9 . 0
C O 2 . 8
C u 1 O . 2
Mn 1 0 6 . 0
Z n 1 0 3
Hale Waihona Puke S r 5 3 . 0 3 龙 江麦饭 石 的应用 基 于各种 实 验结 果和 麦饭 石 的特殊 理 化性 能 ,可 以通过 制 作 自
来水~ 麦饭石过滤器 , 达到使人们能够饮用到人工矿泉水的目的, 从而 有益于人们的身体健康。装置如表3 ( 箭头方 向为水流方向, 填充物为 1 0 # 麦饭 石 ) :
表3 麦饭石 过 滤器
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另一方面由于麦饭石多含高岭石等黏土矿物是多孔性海绵状特殊结构表面积大带有较强的电子云团有较强的静电引力在水中对重金属离子如带正电的致毒元素汞ng铅ph口ge等和氰化物三甲烷等有较强的吸附作用吸附率约是同等表面积活性炭的2000对水中余氯吸附率1小时后达99以上
利散 论 坛
民营科技2 0 1 7年第5 期
麦 饭 石 麦 饭 石 麦 饭 石 麦饭 石 验, 现将 部分 实验 成果 和应用 结论 总结 如下 。 ( 1 0 #) ( 1 O #) ( 1 0 #) ( 1 0 #) 龙 江麦 饭 石 用 水 浸 泡 后 , 可 以溶 出 钾 ( K) 、 钠( N a ) 、 钙( c a ) 、 镁 ( Mg ) 、 硅( s i ) 、 锰( M n ) 、 铁( F e ) 、 口( ) 、 磷( P ) 等人体必需的近2 0 种元 利 用如 上 的装置 , 分 置2 4 小时, l 、 时 和6 / J 、 时, 由 出水 口分 别取 素和矿物质 , 偏硅酸含量能达到6 0 m 该指标可达到矿泉水标准 ; 同 样 , 进行 元素溶 出量 测定 , 测 定结 果如 表4 。 袁4 时, 对口( c d ) 铅( P h ) 等对人体有害的元素吸附率高达9 9 %, 对细菌 团 具有较强的吸附作用 ,如对大肠杆菌 的吸附率为9 9 . 5 4 %( 吸附时间 2 0 mi n ) ; 对痢疾杆菌 、 金黄色葡萄球菌 、 变形杆菌白色念球菌和绿浓杆 菌均有较好 的吸附作用 ; 对氯丙 嗪药物也有较强的吸附作用 ; 对硫化
麦饭石在农业领域的研究进展
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麦饭石在农业领域的研究进展麦饭石是一种含硅矿物,其在农业领域的研究和应用日益受到重视。
现在,许多研究表明麦饭石具有许多农业应用,包括改善土壤结构、提高植物的生长和产量、增强植物对环境胁迫的抵抗力以及控制农业害虫和病原体。
首先,麦饭石可以修复土壤结构和改善土壤性质。
在理化和微生物的作用下,麦饭石可以促进土壤的肥力和生物多样性,增强土壤的保水保肥能力,改善土壤的通透性和增加土壤的保水能力,并且有较好的透气性,有助于增加土壤氧气含量。
此外,添加麦饭石到土壤中可以降低土壤的酸性度和减少土壤中的有害金属离子,从而改善土壤质量和促进作物的生长。
其次,麦饭石可以提高植物的生长和产量。
麦饭石有助于植物中硅元素的吸收,促进植物细胞的生长、分化和增殖,增加植物的茎、叶、根和花卉的生长速度和数量,从而提高植物的产量和品质。
不仅如此,麦饭石可以减少土壤中微生物的繁殖,提高植物的抗病能力,增加植物的光合作用总量,从而帮助植物更好地适应气候和环境。
第三,麦饭石可以增强植物对环境胁迫的抵抗力。
麦饭石可以吸附和稳定一些有害离子和重金属离子,减少它们对植物根系的损害和排泄,从而保护植物的健康和成长。
此外,麦饭石可以吸附氮、氢氧化物和其他化学物质,减少污染物的累积,从而减少植物生长的污染和环境问题。
最后,麦饭石可以控制农业害虫和病原体。
通过添加麦饭石到种植区域,可以减少土壤中昆虫的数量和单独的病原菌的数量,从而增加对它们的防御能力,有助于降低害虫和病原体的发生率和施害程度,提高农作物的种植效益。
总之,麦饭石在农业领域的研究和应用是非常有前途的,可以增加农业生产的效益和减少农业生态环境的污染。
尽管目前的研究还不充分,但是我们期待着更多的研究和实践,进一步发掘麦饭石在农业领域中的应用潜力。
麦饭石在农业领域的研究进展
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麦饭石在农业领域的研究进展麦饭石是一种常见的矿石,化学成分为硅酸铝钙,并具有吸湿、松散、多孔的特性。
在农业领域,麦饭石被广泛应用于土壤改良、肥料添加剂、饲料添加剂等方面。
接下来将对麦饭石在这些方面的研究进展进行介绍。
一、麦饭石在土壤改良方面的研究进展土壤改良是指通过添加各种物质改变土壤结构和性质,以提高土壤肥力和作物产量。
麦饭石作为土壤改良剂被广泛应用,主要有以下几个方面的研究进展:1. 提高土壤保水能力:麦饭石具有强吸湿性,能够吸附土壤中的水分,形成水分保持性较好的粘土胶体,增加土壤保水能力,改善土壤干旱条件。
2. 改善土壤透气性:麦饭石的多孔结构有利于空气的进入和排出,增加土壤的通气性,改善土壤通气条件,促进根系吸收氧气,提高植物生长。
3. 调节土壤酸碱度:麦饭石具有一定的中性化作用,能够中和酸性土壤,调节土壤酸碱度,提供适宜的生长环境。
麦饭石作为肥料添加剂,主要有以下几个方面的研究进展:1. 增加肥料利用率:麦饭石能够吸附土壤中的肥料养分,减少养分的流失和淋失,提高肥料利用率,避免肥料的浪费。
2. 缓释肥料作用:麦饭石能够与肥料中的养分形成稳定的络合物,减少肥料的挥发和溶解速度,延长肥料的释放周期,实现肥料的缓释作用。
3. 促进根系发育:麦饭石具有细小的颗粒,能够增加土壤通气和排水能力,促进根系发育,提高植物的营养吸收能力。
1. 调节饲料消化:麦饭石能够吸附饲料中的水分和有害物质,调节饲料消化速度,减少反刍动物的发酵压力,促进饲料的消化吸收。
2. 改善肠道环境:麦饭石能够吸附肠道内的有害物质和细菌,改善肠道环境,减少肠道病原微生物的生长,提高动物的免疫功能。
3. 促进饲料利用率:麦饭石能够增加饲料中的咀嚼时间和颗粒摩擦力,刺激动物的唾液分泌和胃肠蠕动,提高饲料利用率。
麦饭石在农业领域的研究进展表明,它具有良好的土壤改良、肥料添加剂和饲料添加剂的应用潜力。
进一步的研究和开发将使麦饭石更好地发挥其作用,为农业生产的可持续发展做出更大的贡献。
麦饭石在农业领域的研究进展
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麦饭石在农业领域的研究进展麦饭石,在农业领域中被广泛应用和研究。
它是一种具有吸附性能的矿物质,可以改善土壤结构、保持土壤湿度、调节土壤酸碱度,并且对作物生长有促进作用。
本文将从麦饭石的性质、农业应用以及研究进展三个方面进行探讨。
一、麦饭石的性质麦饭石,化学成分为Al2O3·4SiO2·H2O,是一种属于硅酸盐矿物质的水合铝硅酸盐。
它的结晶形态多样,可以呈现出板状、球状、柱状等不同形态,颜色多为白色或灰色。
麦饭石具有较强的吸附能力,具有很强的亲水性和阳离子交换性能,可以吸附土壤中的铝、铁等离子,起到改良土壤结构的作用。
二、麦饭石在农业中的应用1. 改善土壤结构麦饭石可以吸附土壤中的重金属离子,减少土壤中的重金属污染,同时还可以改善土壤结构,增加土壤孔隙度和透气性,有助于土壤保水保肥,提高土壤的肥力。
2. 调节土壤酸碱度麦饭石对土壤酸碱度具有调节作用,可以中和酸性土壤,提高土壤的PH值,使土壤更加适合植物的生长。
3. 促进作物生长在农业生产中,添加适量的麦饭石可以为作物提供水分、营养元素和空气,在一定程度上促进作物的生长,提高产量和品质。
1. 麦饭石的包埋技术近年来,科研人员发现将麦饭石包埋在土壤中,可以使其长期释放有益元素,对土壤肥力的提高有明显效果。
麦饭石的包埋技术成为当前农业领域研究的热点之一。
2. 麦饭石与微生物共生技术研究表明,麦饭石与一些土壤中的微生物可以形成共生关系,这些微生物对植物的生长有促进作用。
如何利用麦饭石与微生物的共生关系,提高土壤的肥力和作物的产量成为当前研究的重点之一。
3. 麦饭石在土壤修复中的应用麦饭石具有较强的吸附能力,可以有效吸附土壤中的重金属离子,因此在土壤修复领域中得到了广泛的应用。
科研人员通过将麦饭石与其它修复剂结合使用,可以有效减少土壤中的重金属含量,恢复土壤肥力,达到土壤修复的效果。
麦饭石在农业领域中具有重要的应用价值,通过合理的使用和研究开发,可以为提高农业生产的效益,改善土壤环境质量,保护农业生态环境做出重要贡献。
麦饭石对养殖水体水质调控的研究(1)
![麦饭石对养殖水体水质调控的研究(1)](https://img.taocdn.com/s3/m/217bf7050740be1e650e9a87.png)
第17卷 第2期2001年6月福建师范大学学报(自然科学版)Jour nal of F ujia n T eacher s U niv er sity(N atural Science)V ol.17 N o.2Jun.2001文章编号:1000-5277(2001)02-0118-03麦饭石对养殖水体水质调控的研究钟全福1,林岗2(1.福建省淡水水产研究所,福建福州 350002; 2.福建师范大学生物工程学院,福建福州 350007) 摘要:研究了麦饭石作为一种水质净化剂对养鱼水体中的水化因子的调控作用和效果.结果表明:麦饭石对养鱼水体具有双向调节水体的酸碱度的作用,有效降低养鱼水体中的有害物质的含量.麦饭石的一次施用量为50mg/L一次效用为8天左右,随着使用剂量的提高,水体中的N H4+-N和N O2--N的浓度降低效果更为明显,且效用时间延长.麦饭石能有效地改善养鱼水体的水质,尤其是在水质恶化时,其作用更为明显.关键词:麦饭石;水质恶化;氨氮中图分类号:Q387 文献标识码:A麦饭石是一种具有生物活性的天然矿物保健品,对生物体无毒无害,能促进生物体的新陈代谢及生长发育.麦饭石所含有的常量,微量元素近60种,可为生物体提供无机营养成分,调节新陈代谢.麦饭石还具有一定的吸附作用,对某些病毒和有害微生物及重金属元素,有机物质具有一定的净化能力[1].另外麦饭石是粘土矿物.能延长饲料在消化道的存留时间,使营养物质在消化道内可被充分吸收利用[2].近年来,麦饭石已被广泛地应用到畜牧、水产的饲料上[3].随着集约化水产养殖的发展,养殖水体的水质恶化日益严重.麦饭石良好的吸附性和离子交换性在水产养殖水质净化方面已开始得到应用.但在这一方面的研究尚少.养殖水体是一个较复杂的环境,除了放养的鱼类,还有浮游动植物、微生物、水中的各种有机悬浮物、理化因子.这些因素形成动态平衡.其中养殖水体中的水质污染主要来源于鱼类的排泄物、残饵等,水中的各种有机物分解产生大量的氨氮,致使水质恶化,轻者影响鱼类的生长、摄食,降低鱼体的抗病力和免疫力.严重时,将出现各种病虫害.甚至死亡[4~6].本文作者旨在通过实验探讨麦饭石在水产养殖上的应用.1 材料与方法1.1 材料水取自福建省淡水水产研究所榕桥试验基地.各项水质指标为:NH4+-N<0.02mg/L,NO2-: 0.006m g/L,NO3-1:0.88mg/L,pH7.00,总硬度9.51m g/L,总碱度12.51mg/L.玻璃水族箱规格为100cm×45cm×60cm麦饭石由福州大学矿冶系提供,经加工成细度小于200目的粉状.实验用鱼为全长10~12cm的锦鲤.1.2 水质测定氨氮采用纳氏试剂法,亚硝酸盐采用盐酸a-萘胺比色法,721型分光光度计比色测定;pH采用PS—1酸度计测定.1.3 实验条件1.3.1 麦饭石对水体中氨氮、亚硝酸盐和pH的影响实验:以分析纯NH4Cl配置成NH4+30mg/L试作者简介:钟全福(1964- ),男,福建龙海人,助理研究员.收稿日期:2000-06-25验溶液;以NaNO 2配置成NO 2--N 15mg /L 试验溶液;以盐酸或氢氧化钠配制成pH 值为5.0和9.0的试验溶液.在水箱底用2.0kg 麦饭石铺成厚5cm ,各加入试验溶液50L ,水温24.5~25°C 共4组8个水族箱,另设一对照箱.1.3.2 麦饭石对养殖水体中氨氮的影响实验:每箱放养锦鲤20尾共9箱.小气泵24h 连续冲气,每天按鱼体重5%投喂人工配合饲料,不换水.饲养2天后,按50、100、150mg /L 浓度添加麦饭石每个浓度组两箱,另一组将麦饭石3kg 装入绢网袋中铺底,设一对照箱.每隔24h 定时测定水体中的氨氮浓度(水温26~28°C).1.3.3 麦饭石对锦鲤的毒性实验:于3个水族箱中分别添加麦饭石配制成3000、6000、10000mg /L3个不同浓度,各放养锦鲤20尾保持96h ,并连续冲气(水温28°C );另设一对照箱.2 结果从图1可知,麦饭石对水体中的NH 4+-N 、NO 2--N 具有较强的吸附净化能力,在较短时间内,能迅速降低水中的NH 4+-N 、NO 2--N 浓度,实验中,24h 即使水中氨氮减少了53.3%,至实验结束水体中的亚硝酸盐氮减少了99.2%.图2显示麦饭石对水体中的pH 值具有双向调节能力,能在4h 内将pH 分别从5.0和9.0调节到6.5以上,8.0以下,达到养殖标准,并能使pH 值保持相对稳定,显示其有良好的缓冲能力.图1 麦饭石对水体中NH 4+-N 、NO 2--N的影响图2 麦饭石对水体pH 值的影响 图3 不同浓度的麦饭石对养殖水体中NH 4+-N 的影响 锦鲤在各个浓度的麦饭石混浊溶液中浸泡96h,仍活动正常,与对照组无明显差异,说明麦饭石对锦鲤影响极少.从图3可以看出:在不换水条件下,至第6天实验组氨氮浓度均小于1.48m g/L,对照组已达到2.2mg /L,而100mg /L 组和150mg /L组分别在第10天和第16天才超过2.0mg /L.铺底组一直维持在较低水平.50m g /L 组第8天时再次添加同剂量的麦饭石,在以后8天内,氨氮浓度逐渐降低到0.32mg /L.可见,定期泼洒麦饭石50mg /L 可有效降低养殖水体中的氨氮浓度,减少换水量,节约水源和能源稳定养殖水体的水质.3 讨论各种鱼类对氨氮耐受力各不相同,但一般认为,铵态氮的控制范围:NH 4+<2mg /L [4,6].在鱼类的集约化养殖中,氨氮、亚硝酸盐氮的浓度是制约养殖密度的主要因子之一.氨氮的产生主要是来源于鱼类的残饵、排泄物;亚硝酸盐和硝酸盐是经硝化反应后的产物.养殖水体119 第2期 钟全福等:麦饭石对养殖水体水质调控的研究中的氨氮和亚硝酸盐达到一定值时,将对鱼类产生毒性,影响鱼类生长.目前,生产上常采用频繁换水的方法来降低这些因子,造成水源大量浪费.对一些需要加温养殖的品种如甲鱼、鳗鱼和虾等,还存在热能浪费.麦饭石水质净化处理方法比一般水净化处理方法简单、经济.与一般水净化处理的比较如下表1.表1 处理方法的比较麦饭石水质净化化学、物理水净化生物膜过滤水净化不需要水循环附加设施需要水循环等附加设施需要水循环,生物膜等附加设施节能需一定水循环动力能源,耗能需一定水循环动力,耗能能吸附水体中的有害物质和悬浮有机物,沉淀,可经常性使用 过滤器需定时更换填充料,定期冲洗,物理净化装置不能清除水中溶解性有害物质(N H4+-N、N O2--N、H2S) 形成生物细菌过滤膜需要一定时间,不能连续使用,常由于使用药物使生物细菌过滤膜失效 麦饭石具有双向调节水体pH值,有效降低水体的氨氮,亚硝酸盐氮,为解决鱼类集约化养殖上存在的水质控制问题,为养殖鱼类提供良好的生态环境,减少疾病发生,提高养殖经济效益,提供一个新的选择.我国具有丰富的麦饭石矿产资源,研究和开发麦饭石在水产养殖上的应用,对提高水产养殖的经济效益和社会效益,具有广泛的前景.参考文献:[1]金玉泽.中华麦饭石——健康宝石[M].北京:中国食品出版社,1987.[2]林建斌.鱼用饲料中促生长剂的研究和应用概况[J].福建水产,1995(2):46—51.[3]赵元凤.麦饭石作为鱼饲料添加剂的研究[J].饲料博览,1994(5):27—28.[4]袁定清.养殖水质管理问题[J].福建水产,1999(3):43—47.[5]徐跑.一种高效水质净化剂[J].科学养鱼,1999(9):38.[6]连家雄.淡水养鱼新技术[M].福州:福建科学技术出版社,1995.The Effect of“Medical Stone”on the Water Quality in AaquacultureZHONG Quan-fu1,LIN Gang2(1.Fuj ian P rov incial I nstitute of Fr eshw ater Fisher ies,Fuz hou350002,China;2.Bioengineer ing Colleg e,Fuj ian T eachers Univ er sity,Fuz hou350007,China)Abstract:This article deals w ith the“M edical stone”as a water purifying agent toregulate and co ntral hy drating factors in w ater for aquaculture.The results indicate that the“Medical stone”can regulate alkalinity and acidity of w ater and reduce the co ntent of harmful substance in w ater.T he “M edical stone”use lever is50mg/L everytime and the av ailable time is8days or so.As the do sage raises,NH4+-N and NO2--N reduce usually the available tim e pro longs.T he“Medical sto ne”can ef-fectively improve the w ater quality in aqua-po nds.Especially w hen the w ater quality becom e w orsen, the functio ns becom e mor e impo rtant.Key words:M edical stone;w ater purifying;am monia(责任编辑 余 望) 120福建师范大学学报(自然科学版) 2001年 。
山东省蒙阴县蒙山北部麦饭石地球化学、溶出与吸附特征
![山东省蒙阴县蒙山北部麦饭石地球化学、溶出与吸附特征](https://img.taocdn.com/s3/m/9fddb129b94ae45c3b3567ec102de2bd9705de41.png)
第59卷第3期2023年5月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol.59No.3May ,2023山东省蒙阴县蒙山北部麦饭石地球化学、溶出与吸附特征梁成1,2,曹和才1,2,张华婧3,康鹏宇1,邓俊1,王凯凯1(1.山东省第七地质矿产勘查院,山东临沂276006;2.山东省金刚石成矿机理与探测重点实验室,山东临沂276006;3.山东地矿开元工程科技有限公司,山东临沂276006)[摘要]山东省蒙阴县蒙山北部地区麦饭石矿产资源品质好,且矿石开发利用已具有较大规模。
为查明该区麦饭石全岩地球化学及麦饭石溶出和吸附特征,本文对研究区麦饭石岩相学和地质地球化学特征进行了分析研究。
研究结果表明,蒙阴县蒙山北部地区麦饭石属钙碱性岩浆岩,其对人体的有益和有害元素的含量与地壳元素丰度值相当或略低。
麦饭石的溶出和吸附特征表明,麦饭石能溶出有用组分偏硅酸(H 2SiO 3),并且含量均达到了天然饮用矿泉水的标准要求(≥25.00mg/L ),有益有害元素也均满足限量指标要求,溶出效果较好。
麦饭石对有害元素Pb 、Cd 、Hg 、As 、Cr 均具有较强的吸附作用,其中对Cd 、Hg 、Pb 等元素吸附效果最好。
本次研究为制定山东省麦饭石矿产地质勘查地方标准及开发利用提供科学依据。
[关键词]麦饭石溶出吸附蒙阴县山东省[中图分类号]P624.4;P624.6[文献标识码]A[文章编号]0495-5331(2023)03-0608-9Liang Cheng,Cao Hecai,Zhang Huajing,Kang Pengyu,Deng Jun,Wang Kaikai.Geochemical,dissolution and adsorption characteristics of maifanite in northern Mengshan,Mengyin County,Shandong Province[J].Geology and Exploration,2023,59(3):0608-0616.0引言麦饭石是一种天然硅酸盐矿石(刘文君等,2022),属于浅成岩浆岩,具有明显的斑状结构(张翔凌等,2019),因其形如一团麦饭而得名。
麦饭石的特点与功效
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麦饭石的特点与功效中国环保网产品中心出品麦饭石的特点(一)、生物活性:麦饭石水称为活性水,有显著的生物效应,为在酵母和发酵工业中利用麦饭石提高产品的产量和质量提供了广泛的应用前景。
(二)、吸附性:麦饭石对水中的重金属离子Pb、Hg、Cr、Cd、As,有机质、病菌等有毒有害物质,有较强的吸附作用。
对Pb、Hg、Cr、Cd、As的吸附率达96%以上,对大肠杆菌的吸附率达95%。
它能吸附和分解白酒中的甲醇及杂醇油以提高其品质。
此外,还可作防腐、保鲜、除臭剂的材料。
(三)、矿化性:将麦饭石浸泡水中,水将矿化成近似矿泉水的矿化水,其中的矿物质和微量元素都是人体所必需的。
(四)、水质调整性:麦饭石具有双向调节PH值的作用,能使酸性或碱性水调节呈中性,使水质醇化,活性化,甘甜味美。
麦饭石的功效(1)吸附力强所谓吸附乃是具有多孔性、巨大表面积的固体全部溶化作用,而发生化学的、物理的反应。
麦饭石滤料作为中药对皮肤病,特别是拔脓,效果很好。
麦饭石是多孔性的,吸附能力很强,因其主要成分为二氧化硅、氧化铝从这点来考虑,是容易理解的。
在前面介绍的麦饭石微细粉末的电子显微镜照相中,已确认是海绵状多孔性的,是其最大的原因。
也就是说,因多孔性,那么表面就非常大,由于长石部分风化,成高岭土状等,故始终保持很强的吸附作用、交换作用。
(2)溶出矿物质矿物质是人体不可缺少的微量元素,它们对维持生命的饮料水是非常重要的,这一事实随着近年来对矿物质的研究,已逐渐被人们所认识。
在饮料水中含有适量的矿物质,可以改善水质,也有抑制细菌和吸附有机物质的作用。
因此,当将麦饭石投入水中时,可将水中的游离氯和杂质、有机物、杂菌等吸附、分解,而供给水中以矿物质。
因此,能防止水腐败,得到优质水。
静菌状态:细菌类的活动被抑制,处于静止状态。
所谓制菌作用是使细菌类的增殖停止的作用。
(3)调整水质以铁,镁,氟等矿物质而论,当水中不存在时它则溶出,相反,水中存在过多时它则吸附。
麦饭石在农业领域的研究进展
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麦饭石在农业领域的研究进展麦饭石,又称膨润土或蒙脱土,是一种广泛应用于农业领域的重要材料。
它具有优良的吸附性能、保水能力和离子交换能力,能够改善土壤结构,提高土壤肥力,促进植物生长,因此在农业生产中发挥着重要作用。
随着农业科技的不断发展,麦饭石在农业领域的研究也在不断深入,为提高农业生产效益和保护环境做出了重要贡献。
本文将就麦饭石在农业领域的研究进展进行探讨。
一、麦饭石的物理性质及对土壤的影响1. 麦饭石的物理性质麦饭石是一种层状硅酸盐矿物,具有膨胀性和黏附性,具有很强的吸附能力和离子交换能力。
它的粒径细小,比表面积大,孔隙结构丰富,能够有效地吸附土壤中的有机质和肥料,提高土壤的肥力和保水性。
2. 麦饭石对土壤的影响麦饭石能够改善土壤结构,增加土壤团粒稳定性和抗压性,提高土壤的透气性和透水性,有利于根系的伸展和通气,促进植物的生长。
麦饭石可以调节土壤的酸碱平衡,降低土壤的酸碱度,减轻土壤盐碱化和酸化的影响,为作物生长提供了良好的生长环境。
二、麦饭石在土壤改良中的应用1. 麦饭石的施用方式麦饭石可以通过直接撒施、混合施用和固体有机复合肥等方式施用到土壤中,以提高土壤的肥力和改善土壤的物理性质。
麦饭石还可以与有机肥料和化肥复配使用,提高养分利用率,降低施肥量,实现节约施肥、减少污染的目的。
2. 麦饭石在土壤改良中的作用通过添加麦饭石可以改善土壤的疏松程度,增加土壤的保水保肥能力,提高作物的抗旱抗涝能力。
麦饭石在土壤中的吸附作用可以减少土壤中的重金属和有机物质的渗漏,改善土壤的环境质量,保护地下水资源,减少土壤和水体的污染。
三、麦饭石在植物生长中的作用1. 麦饭石对植物的生长影响麦饭石中的矿物质成分和微量元素对植物生长有着重要的影响。
其膨胀性和吸附性能可以增加土壤肥力和改善土壤结构,有利于植物根系的伸展和养分吸收。
麦饭石中的微量元素和矿物质能够为植物提供必需的营养物质,促进植物的生长和发育。
四、麦饭石在农业生产中的应用案例1. 麦饭石的大田试验在不同的地区和作物种植中,科研人员进行了大田试验,研究麦饭石的施用方式和施用剂量对作物生长和产量的影响。
麦饭石在农业领域的研究进展
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麦饭石在农业领域的研究进展
麦饭石是一种具有多种功能的矿物物质,在农业领域也有广泛的应用。
其主要作用包
括改良土壤性质、提高土壤肥力、减少土壤侵蚀、增加作物产量等方面。
目前,国内外的
研究机构对于麦饭石的应用和开发进行了广泛的研究,以下是其中一些重要的进展。
一、麦饭石在土壤改良中的应用
麦饭石是一种介于酸性和碱性之间的中性物质,因此具有调节土壤酸碱平衡的作用。
有研究表明,添加适量的麦饭石可以改善酸性土壤的性质,提高土壤的pH值,有利于植
物的生长和发育。
此外,麦饭石还可以促进土壤团聚体的形成,改善土壤结构,提高土壤
的透气性和持水能力。
麦饭石是一种富含微量元素的矿物,其中包括锌、铜、锰、铁等多种对植物生长有益
的元素。
因此,将适量的麦饭石添加到土壤中可以补充土壤中的微量元素,提高土壤肥力。
有研究表明,添加适量的麦饭石可以显著提高作物的营养水平和产量,尤其是对于缺少某
些微量元素的土壤,添加麦饭石的效果更为明显。
麦饭石具有很好的抗风蚀和抗水蚀的能力,因此在沙化土壤和农田水土流失等问题比
较突出的地区,通过添加适量的麦饭石可以有效减少土壤侵蚀,保护土壤资源。
一些研究
表明,使用麦饭石来覆盖农田表面可以显著降低农田的风蚀和水蚀程度,同时还可以减少
雾霾和和土壤粉尘对人体健康的影响。
四、麦饭石在强化作物抗逆能力中的应用
总之,麦饭石具有多种功能和应用价值,在农业领域中的应用前景广阔。
未来,我们
可以进一步深入研究麦饭石的特性和优势,开发出更加适合实际应用的技术和产品,促进
我国农业的健康发展。
麦饭石在农业上及水质调节上的应用
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水质调节
Al2O3是麦饭石的主要化学成分之一,而Al元素是 典型的两性元素,酸性条件下以Al(OH)2+形式存 在,在碱性条件下以H2AlO3-形式存在,调节水的 pH,麦饭石在水体中能增高水体得溶解氧溶度, 从而提高水的生物活性,是退化水变为活化水 此外麦饭石投入水中,能溶出许多无机盐和微量 元素; 从而改善水质。麦饭石在一定条件下有相当 的溶出量。麦饭石的水溶性呈碱性,在酸性环境 中的溶出量最高。
麦饭石矿物肥使用效果实验
通过盆栽种植小白菜,测定农艺性状、产量及植株中成分含量研究麦饭石矿 物肥的肥效, 实验介绍:将1.5kg复合肥及适量的麦饭石矿物肥与土壤混合均匀后一次性施 入直径20cm、高20cm洁净的塑料盆钵内,分六组处理,使盆钵中矿物肥处理 为0.00(处理1对照)、0.29(处理2)、0.58(处理3)、0.87(处理4)、 1.16(处理5)、1.45g/kg(处理6)。每个处理重复3次。同时种上小白菜, 在相同的环境下培养,10天之后每个盆钵中定苗9株,在同样的环境中继续培 养,10天之后每盆取3株长势中等的小白菜,测定其茎长、根长、鲜重。
麦饭石在农业及水质调节方面的应用
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麦饭石简介
麦饭石成因及出产地
麦饭石应用
徐章辉
简
介
麦饭斜长 石(60%--70%)、钾长石(15%--20%) 及少量的暗色矿物黑云母(5%-10%)、角闪石(5%--10%)、磁铁矿, 麦饭石中含有一些高岭石、绢云 母、蒙脱石等蚀变矿物。含有人 体所必需的钾、钠、钙、镁、磷 常量元素和锌、铁、硒、铜、锶、 碘、氟、偏硅酸等十八种微量元 素,别名:长寿石、健康石
实验结果分析
实验结果分析
麦饭石可用于改良土壤
麦饭石的功能主治与属性
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麦饭石的功能、主治与属性功能与主治麦饭石,又称硅质陶瓷、钙质瓷等,是一种常见的矿石材料,常用于制作石板、砂轮和改善土壤等领域。
麦饭石具有多种功能和主治,下面将详细介绍。
1.吸附调湿功能: 麦饭石具有较强的吸湿性能,可以吸收空气中的湿气,从而调节室内湿度。
在潮湿的环境中,将麦饭石放置在角落或柜子中,可有效减少霉菌和螨虫的滋生,提高室内空气质量。
2.除臭净化功能: 麦饭石中的微孔结构具有很强的吸附能力,能够吸附室内异味、甲醛等有害物质,起到除臭净化的作用。
将麦饭石放置在衣柜、鞋柜等容易产生异味的地方,可以有效消除异味,为居室提供清新的气味。
3.保持食品新鲜功能: 麦饭石具有较强的吸附和保温性能,可以帮助保持食品的新鲜度。
在冰箱中放置一块麦饭石,可以防止食品变质和异味交叉传染,延长食品的保存期限。
4.改善土壤功能: 麦饭石可以用作土壤改良剂,在花园和农田中广泛使用。
其微孔结构能够提供良好的通气性和保水性,改善土壤质地,增加土壤肥力。
同时,麦饭石还可以调节土壤的酸碱度,促进植物的生长发育。
5.磨料功能: 麦饭石的硬度较高,可以用作磨料材料。
常见的砂轮就是使用麦饭石制作的,通过与工件摩擦,完成磨削或抛光工作。
麦饭石的磨料功能被广泛应用于机械加工、玻璃制造和金属加工等领域。
属性麦饭石在功能和主治方面具有多种属性,以下列举一些常见的属性。
1.吸湿性: 麦饭石具有较强的吸湿能力,可吸收空气中的湿气,有效调节室内湿度,减少霉菌和螨虫滋生。
2.吸附性: 麦饭石具有微孔结构,具有很强的吸附能力,可以吸附室内异味、甲醛等有害物质,实现除臭净化。
3.保温性: 麦饭石具有较好的保温性能,其微孔结构可以防止温度的快速变化,保持食品的新鲜度。
4.酸碱调节性: 麦饭石可以调节土壤的酸碱度,提供适宜的环境条件,促进植物的生长。
5.硬度: 麦饭石的硬度较高,适合用作磨料材料,广泛应用于机械加工和金属加工等领域。
综上所述,麦饭石具有吸附调湿、除臭净化、保持食品新鲜、改善土壤和磨料等多种功能和主治。
麦饭石的作用
![麦饭石的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/602cbe0d2a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9de5.png)
麦饭石的作用麦饭石是一种常见的非金属矿物材料,它是由晶体结构复杂的高岭石和蒙脱石相混合形成的,具有多种独特的物理和化学性质。
在日常生活和工业生产中,麦饭石被广泛应用于多个领域。
首先,麦饭石在建筑材料领域具有重要作用。
由于其具有优良的吸音、保湿和保温性能,麦饭石常被用作墙体和地面的保温隔热材料。
它能够吸收和散射声波,减少噪音的传播,提供一个相对安静的生活和工作环境。
与传统的保温材料相比,麦饭石还能够吸湿并缓慢释放,保持室内湿度稳定。
此外,由于麦饭石不燃烧,还能起到防火的作用。
其次,麦饭石在农业领域也扮演着重要角色。
麦饭石能够调节土壤酸碱性,提供养分和水分的保持,改良土壤结构,提高土壤肥力。
它具有极强的离子交换能力,可以吸附和释放土壤中的肥料,保持水分平衡。
一些研究还发现,麦饭石能够抑制土壤中的病菌和有害的化学物质的产生,减少病害的发生。
此外,麦饭石还被广泛用于水处理领域。
由于其极高的比表面积和优异的吸附性能,麦饭石能够有效去除水中的悬浮物、颜色和异味物质。
它还能够吸附和去除水中的重金属离子和有机物,净化水质。
麦饭石在水处理过程中还可以作为过滤材料和媒介,用于去除细菌和病毒,提高水处理的效果。
除此之外,麦饭石还在陶瓷、玻璃、化妆品、制药等工业中有重要的应用。
在陶瓷和玻璃制造过程中,麦饭石被用作增稠剂、增白剂和涂料的填料,提高产品的质量。
在化妆品和制药工业中,麦饭石还被用作吸附剂和稳定剂,帮助延长产品的保质期并提高稳定性。
综上所述,麦饭石具有吸音、保温、保湿、防火、调节土壤、净化水质、陶瓷和玻璃制造等多种功能。
它的多样性应用使得麦饭石在日常生活和工业生产中都有重要作用,且在不同领域都能发挥巨大的经济和社会效益。
麦饭石的用途的作文
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麦饭石的用途的作文
朋友们!今天咱们来聊聊一种神奇的石头——麦饭石。
麦饭石这玩意儿,用处可多了去啦!它能帮咱们净化水质。
想象一下,家
里的自来水经过麦饭石的“魔法”,变得更加干净、清甜,喝起来那叫一个放心。
它还是个厨房小能手呢!把麦饭石放进锅里和食物一起煮,据说能让食物
更加美味,还能补充一些人体需要的微量元素,就像是给咱们的身体加了把“营养锁”。
麦饭石还能美容养颜哟!有人把它做成面膜或者用来洗脸,说是能让皮肤
变得更加光滑细腻,痘痘都少长了。
这对于爱美的朋友们来说,简直是个宝贝。
而且啊,麦饭石还有除臭的本领。
把它放在冰箱里,能除掉那些难闻的异味,让冰箱里始终保持清新,食物也能“住”得更舒心。
在养花种草方面,麦饭石也能出一份力。
把它放在花盆里,能让植物长得
更茁壮,花儿开得更鲜艳,好像给植物们打了一针“活力剂”。
麦饭石这东西,看似普通,实则神奇,在生活的方方面面都能发挥大作用。
怎么样,是不是对它刮目相看啦?。
超声波在麦饭石水制备中的作用分析
![超声波在麦饭石水制备中的作用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/1fd4b43aec630b1c59eef8c75fbfc77da2699706.png)
超声波在麦饭石水制备中的作用分析冯萃敏;王晓彤;韩芳;钱宏亮【摘要】为了研究超声波在麦饭石水制备过程中的作用,采用感应耦合电浆放射光谱仪(ICP-OES)记录不同时间普通接触池和超声波接触池水中麦饭石元素的溶出变化。
实验结果表明:超声波对麦饭石中矿物元素的溶出有一定促进作用;麦饭石中矿物元素溶出的效果随超声波功率和频率的改变而发生变化;超声波功率对麦饭石中矿物元素溶出影响较大。
%In order to investigate the effect of ultrasonic on the preparation process of medical stone water,the concen-trations of two elements in the ordinary contact pool and the ultrasonic contact pool of the water were recorded by the in-ductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-OES)at different times.The experiment results show that ultra-sonic has a certain role in promoting the mineral elements dissolution from the medical stone.The promoting effect of ul-trasonic on the elements from the medical stone is changed with different conditions such as ultrasonic power and frequen-cy.Further analysis indicates that the ultrasonic power has a larger effect on the dissolution of mineral elements in medical stone.【期刊名称】《华侨大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】5页(P320-324)【关键词】麦饭石;超声波;矿物元素;溶出【作者】冯萃敏;王晓彤;韩芳;钱宏亮【作者单位】北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室,北京 100044;北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室,北京 100044;北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室,北京 100044;北京市市政工程设计研究总院,北京 100037【正文语种】中文【中图分类】TQ424.24;R151.1麦饭石是一种具有生物活性的药石.相关研究表明[1-2],麦饭石水中含有多种人体健康必需的常量元素K,Ca,Mg,Na,Mo,Cu等和微量元素Ga,Se,Li,V,Ge,Cr,Zn,Ni,Nb,Ta,Sn等.麦饭石浸泡于水,可对水中常量元素和微量元素含量进行双向调节,使其达到人体需要的最佳平衡状态.麦饭石中含有适量的矿物质,可以改善水质、抑制细菌和吸附有机物质[2-3],因此被广泛应用于食品行业[3-7].食品生产领域一般采用将麦饭石静止浸泡于水中的方法制取麦饭石水,但静止浸泡麦饭石的操作导致矿物元素溶出时间过长[3-4],增加了时间成本.为了加快麦饭石中矿物元素的溶出速率,国内外科研人员进行了大量的研究.研究表明,将麦饭石浸泡在醋溶液中,可大大提高矿物元素溶出速率,但醋溶液浸泡的方法又限制了矿物元素的推广使用[3-7].因此,需要寻找一种加速麦饭石矿物元素溶出的物理方法.超声波是频率高于20 kHz的机械波,具有能量大、穿透性强的特点[8].超声波技术已逐渐应用于水处理和生物化学等领域[9].在水处理中,利用超声空化处理难降解的有机物和灭活微生物,已取得了一定研究成果[9-10].本文将超声波用于促进麦饭石中有效元素的溶出,选取常量元素中的钙元素和微量元素中锶元素为代表,探究麦饭石中元素的溶出规律.1.1 仪器与材料超声波促进麦饭石溶出装置图,如图1所示.图1中:接触池规格为65 cm×50cm×40 cm(长×宽×高).接触池,沧州中能机械有限公司;JU-5000型超声波操作系统、超声波控制器,上海杰恩普公司;Optima 8000型ICP-OES感应耦合电浆放射光谱仪,美国PerkinElmer公司.中华麦饭石(粒径0.5~1.0 cm),内蒙古奈曼旗华宝麦饭石系列产品有限公司;钙、锶标准品,中国计量科学研究院.麦饭石成分,如表1所示.表1中:w为元素的质量比.1.2 试验方法文献研究[1-2]可知,麦饭石中的元素种类繁多,分析每一种元素的溶出过程较难实现.因此,将钙元素作为常量元素溶出的检测指标,将锶元素作为微量元素溶出的检测指标,以充分表明麦饭石水中离子浓度变化.将麦饭石用纯水清洗至无浑浊备用.4个装有超声波系统的接触池分别编号A~D,各加纯水50 L,按固液比1∶10投加麦饭石.其中,A为空白实验,在试验过程中不启用超声波系统.在超声波系统功率一定时,采用不同的超声波频率,利用感应耦合电浆放射光谱仪检测各接触池水中钙、锶元素质量浓度随时间的变化情况.保持超声波频率不变,采用不同的超声波系统功率,检测各接触池内水中钙、锶元素质量浓度随时间的变化情况.2.1 超声时间对矿物元素溶出的影响超声波接触池与普通接触池水中,钙、锶的质量浓度随时间的变化,如图2所示.图2中:t为时间;f为频率;ρ(Ca),ρ(Sr)分别为钙、锶的质量浓度.由图2可知:当超声波功率一定(300 W)时,同一接触时间,超声波接触池内钙、锶的质量浓度始终大于普通接触池A内对应元素的质量浓度.由此可知,超声波作用于麦饭石可加速其矿物元素的溶出,且溶出量与接触时间呈正相关.这是因为在普通接触池内,麦饭石与水构成固液两相体系,麦饭石表面液层依靠扩散实现传质[10],此时,界面效应起主要作用,远离固体表面的液体靠对流实现传质.因为接触时间0~8 h范围内,超声波作用效果相对明显,所以取0~8 h的数据进行分析.在超声波接触池内,液体密度随超声波正压相位与负压相位交替变化而发生一定的改变[8-10],如图3所示.由于正、负压的存在,超声波对水分子的拉伸作用导致分子间距离大于临界分子距离,水溶液因发生断裂形成小气泡[11],继而长大成空化气泡.空化气泡与麦饭石界面摩擦,产生力的作用.空化气泡会随负压的加强而增大,当其不再处于超声场共振相位时,内部压强会减小甚至消失;当压强值无法支撑内部要求时,空化气泡崩溃[12-14].气泡崩溃时,产生的微射流机械效应会对液-固界面产生冲击、剥蚀等作用.图3中,空化作用的气泡产生的机械效应会对麦饭石边界层进行表面清洗,形成边界层空洞,减薄颗粒边界层,强化边界层内部扩散过程,实现矿物元素在水中传质过程的加速进行.因此,在相同接触时间下,超声波接触池B~D内麦饭石矿物元素的溶出速率比普通接触池A明显加快.2.2 超声波功率对矿物元素溶出的影响超声波接触池B~D中,调整超声波频率分别为20,30,40 kHz,接触池的超声波功率(P)依次为300,400,500,600 W,接触时间8 h,接触池中钙、锶元素的质量浓度随超声波功率的变化,如图4所示.由图4可知:当超声波功率为300~500 W时,麦饭石元素的溶出作用随功率的增大而增强;当超声波功率为500~600 W时,超声波对麦饭石元素的溶出作用随功率的增大而减弱.因此,选择超声波功率为500 W,此时,超声波对麦饭石中元素溶出的促进作用最强.超声波功率对麦饭石中元素溶出的影响与超声波空化效应有关.空化效应产生的空化气泡以非线性形式在水中震荡,空化气泡震荡过程中与麦饭石间有切应力的作用[13-14].当声密度为11~18.2 W·cm-3时,因超声波功率越高,空化气泡能量越高,水泡在摩擦冲击麦饭石界面的时候作用力越大,因此对麦饭石元素溶出的促进作用越明显;当声密度上升到21.8 W·cm-3后,空化气泡产量过多,过量的空化气泡间也容易摩擦碰撞[15],过多空化气泡使超声波发生散射作用,造成能量浪费,空化趋于饱和;同时,空化气泡所负载能量较大,极易破裂[14],一些空化泡未与麦饭石界面发生作用便破裂消失,所以超声波功率增大到一定值后,对麦饭石元素的溶出作用减弱.2.3 超声波频率对矿物元素溶出的影响选择超声波功率为300 W,分别以不同频率作用于麦饭石,接触时间8 h,接触池水中钙、锶元素质量浓度的变化,如图5所示.由图5可知:当超声波频率为20~30 kHz时,随着频率增大,麦饭石中矿物元素溶出效果越明显;当超声频率增大到30 kHz后,超声波对麦饭石中元素溶出的作用明显减弱.由于超声波作用于麦饭石后,空化气泡与麦饭石之间产生冲击,强化边界层扩散传质,但超声波产生空化气泡量与超声波频率有关,即超声波频率加大后,超声气泡与麦饭石冲击的概率变大,因此,气泡量与加快扩散传质呈正相关[15].所以,当超声波频率为30 kHz时,对矿物元素溶出的促进效果比频率20 kHz强.但是,随着超声波频率的增大,产生气泡量增多,气泡间会破擦碰撞[14],导致部分气泡未与麦饭石作用便消失;另一方面,受声密度控制,气泡产生量越多,则气泡所含有的能量相对越少[15-16],其对麦饭石的冲击作用亦会相对减弱. 因此,超声波频率增大到30 kHz后, 对麦饭石中元素的溶出效果反而减弱了.2.5 影响因子分析采用双因素方差分析法[17],分析超声波频率(因素A)和超声波功率(因素B)对麦饭石有效元素溶出的影响,如表2所示.表2中:A1,A2,A3分别对应频率20,30,40 kHz;B1,B2,B3分别对应功率300,400,500 W;各行之和计为Ti;各列之和计为Tj.计算各偏差平方和,并进行双因素偏差分析.总偏差平方和ST为通过计算因素A和因素B偏差平方和SA,SB,进而可求误差平方和SE为SE=ST-SA-SB=2.76-0.78-1.7=0.27.偏差平方和自由度分别为fT=8,fA=2,fB=4,由此得出平均偏差平方和为由偏差平方和分别计算FA,FB为根据显著性水平α=0.05和α=0.01,自由度n1=fA,n2=fB,并由F分布表[18],查出临界值,并根据临界值判定因素影响的显著性.当FA≤F0.05(fA,fB)时,认为因素A对实验结果无统计学意义;当F0.05(fA,fE)≤FA≤F0.01(fA,fE)时,认为因素A 对实验结果有一般统计学意义;当FA≥F0.01(fA,fE)时,因素A对实验结果有高度统计学意义.因素B同样进行显著性检验.查表可得,F0.01(2,4)=18.00,F0.05(2,4)=6.94.而FA=5.8<6.94,FB=18.0>12.69>6.94.虽然超声波功率和频率均是影响麦饭石中矿物元素溶出的因素,但通过双因素分析可知,超声波功率对麦饭石中元素溶出的影响比频率影响效果更显著.1) 采用不同功率和不同频率的超声波处理麦饭石.超声波作用麦饭石后,其元素溶出过程与麦饭石自然溶出过程相似,但超声波作用后的麦饭石元素溶出速率明显提高,且随着作用麦饭石的超声波工况的改变,麦饭石元素溶出效果不同.2) 当超声波功率一定、频率为20~30 kHz时,超声波对麦饭石元素的溶出随频率的增加而增强;当频率为30~40 kHz时,随超声波频率的增加,麦饭石元素的溶出反而下降.3) 当超声波频率一定、功率为300~500 W时,超声波对麦饭石中元素的溶出随超声波功率增大而增强;当功率500~600 W时,超声波对麦饭石元素的溶出随功率增大而减小.4) 综上,超声波功率和频率对麦饭石中矿物元素的溶出均有一定影响,通过双因素方差分析可知,超声波功率对麦饭石元素溶出的影响更具统计学意义.因此,在食品饮料生产中,可优先考虑调节超声波功率为500 W左右,以达到矿物元素的最高溶出效果.【相关文献】[1] 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同 程 度 的 吸 附 作 用[16]。麦 饭 石 吸 附 细 菌 是 因 为 菌 体 蛋
白质中大量的- N+和麦饭石表面的多个[- SiO]- 负离子
团发生多重结合, 抑制了细菌的活动和繁殖速度, 降
低细菌的浓度。用静态法将麦饭石在纯水及 35mg/L
的 CuSO4 溶 液 中 浸 泡 1h, CuSO4 溶 液 中 Cu2+浓 度 降 至 5.2mg/L, 而其中的 Na+、Mg2+、Ca2+浓度却比纯水浸
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第 31 卷
石玉臣等指出, 麦饭石中不同元素的溶出率不 同; 对人体有益的微量元素, 如 Li、Mn、Sr、Th、Se、Ge、 Mo 等溶出率较高, 溶出量较大; 对人体有害的元素 Pb、Hg、As、Cd 等因麦饭石的产地不同而不同, 但即使 溶出率高者, 其溶出量也甚微, 远低于生活饮用水质 限 值 [4]。 麦 饭 石 中 微 量 元 素 的 溶 出 过 程 受 元 素 扩 散 传 质控制, 所有改善微量元素扩散传质的措施, 如减小 颗粒尺寸, 缩短元素扩散的路径, 增加温度和时间都 有利于提高微量元素的溶出; 麦饭石的矿物组成和结 构、晶格能及离子水化能, 溶出介质的种类及酸碱度、 搅拌等都对矿物元素的溶出量有一定的影响[8- 9]。随着 麦饭石溶出次数的增加, 矿化度明显降低, 麦饭石的 使用次数是有限的。Hong 等曾对河南境内的天然麦 饭石样 、600℃条 件 下 煅 烧 的 麦 饭 石 样 和 1000℃条 件 下煅烧的麦饭石样分别进行有毒元素溶出实验, 结果 表明, 有毒元素 Pb、Cd、Hg、As 的溶出率均低于我国 饮用天然矿泉水国家标准( GB8537- 1995) , 有益微量 元 素 的 溶 出 率 随 温 度 升 高 而 增 大[1]。 但 就 各 种 元 素 的 溶出而言, 微量元素的溶出程度比常量元素大[10]。 1.3 吸附性
( 1. Department of Envir. Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China; 2. School of Earth Science and Resource, China University of Geosciences, Beijing 100083, China)
麦饭石( Maifanshi, Medical stone, Health stone, Maifan stone) 是由原岩经蚀变、风化作用而形成的结 构疏松的层状、脉状、透镜状的活性矿物, 因其外貌颇 似大麦米煮出的饭团而得名[1- 3]。
我国麦饭石资源丰富, 内蒙古奈曼旗、天津蓟县、 辽 宁 阜 新 、浙 江 四 明 山 、江 西 赣 南 、台 湾 台 东 、河 南 嵩 山 、吉 林 长 白 山 、河 北 灵 寿 、山 东 青 岛 和 泰 山 、陕 西 户 县等地均有大量矿藏[2- 5]。
麦 饭 石 对 各 种 重 金 属 离 子 、细 菌 、亚 硝 酸 盐 、苯 酚 和水气等具有显著的吸附性能[4]。
麦 饭 石 中 的 高 岭 土 、蒙 脱 石 、绿 泥 石 及 黑 云 母 经 蚀变风化形成具有层状结构的粘土矿物。在这些粘土 矿物的层状结构中, 四面体与八面体交替排列, 晶格 中 Al3+代替 Si4+从而出现过剩负电荷, 层间需要有另 外的阳离子来平衡负电荷, 这些阳离子与晶格结合松 弛, 遇到水中离子便会发生离子交换作用, 表现为溶 出与吸附性能[11- 12]。
麦 饭 石 的 色 泽 、矿 物 组 成 和 岩 石 化 学 成 分 因 产 地 地质条件和“原岩”的不同而有一定的差异。麦饭石的 原 岩 多 为 石 英 斑 岩 、石 英 二 长 岩 、石 英 闪 长 岩 、花 岗 闪 长 岩 、二 长 花 岗 岩 和 花 岗 片 麻 岩 等 。 原 岩 经 风 化 形 成 石 英 、斜 长 石 、钾 长 石 及 少 量 暗 色 矿 物 黑 云 母 、角 闪 石、磁铁矿等, 风化后的麦饭石矿物成分和化学成分 与未风化的原岩基本一致, 只是多了一些高岭土、绢 云 母 、蒙 脱 石 、绿 泥 石 等 蚀 变 矿 物 [3]。 麦 饭 石 含 有 多 种 对 生 物 生 长 发 育 有 益 的 常 量 、微 量 元 素 以 及 被 称 作 动 物生长调节剂的稀土元素和微量氨基酸[6- 7], 这些元素 都 具 有 良 好 的 溶 出 性 、矿 化 性 、生 物 活 性 、吸 附 性 、以
至达到溶度积值为止。因此, 水中缺少的元素或离子,
能从加入的麦饭石中得到溶解补充; 水中己存在的或
含 量 较 高 的 元 素 或 离 子 , 因“ 同 离 子 效 应 ”而 保 持 平
衡。比如麦饭石中的硅酸盐能溶出 SiO32- , 可使水中 [Ca2+]·[SiO32- ]和[Mg2+]·[SiO32- ]的值超过溶度积, 产生 CaSiO3、MgSiO3 沉 淀 , 使 Ca2+、Mg2+离 子 减 少 , 水 的 硬 度降低。麦饭石可用于水壶中防止水垢生成, 还能使
1.5 对水中元素和水质 pH 的双向调节性能
麦饭石中的长石、石英、云母等硅铝酸盐 和 硅 酸
盐矿物, 在 pH 值不同的水中溶解度不同。麦饭石中的
硅酸盐和氧化物等难溶矿物在水中的溶解和沉淀受
溶度积制约。温度不结晶; 若水中有一种离子浓度
过低达不到溶度积值时, 矿物中的成分就会溶解, 直
增加对病毒入侵的抵抗力, 它们在肝脏和肌肉细胞中
可以置换有害重金属元素, 并将其排出体外, 故麦饭石
矿化水具有“细胞洗涤剂”之称[2]。
麦饭石具有抗疲劳、抗缺氧作用, 可增加 营 养 物
质的转化率, 促进动物生长发育。用麦饭石或麦饭石
处理过的水来饲养家禽, 可提高家禽产肉产蛋率和动
物性食品中微量元素和氨基酸含量。
Ab st r act : Maifanshi, a sort of porphyritic pea gravel, is called in China because of its appearance similar to a big brown rice ball. In this paper, its physi - chemical properties including solubility, mineralization, bioactivity and adsorption are reviewed. Particular concern is paid to the nutritious function of Maifanshi to modify drinking water. Key wor d s: Maifanshi; physi- chemical properties; activation and modification
已结成的水垢得以清除。
麦饭石对水质 pH 进行双向调节性能, 将弱酸性
( pH=5) 到 弱 碱 性( pH=11) 的 水 质 调 节 到 近 中 性( pH
值在 7.2 ̄9.7) [19]。这是因为麦饭石的主要化学组分中
及 对 水 中 元 素 和 水 质 pH 值 的 双 向 调 节 性 等 多 种 特 性, 对生物无毒无害。
1 麦饭石的主要理化性能
1.1 所含元素种类丰富 科学鉴定表明, 麦饭石中含有 50 多种元素, 主要
化学成分为 SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O2、K2O2、Fe2O3、 FeO 等[1, 3], 其中 SiO2、Al2O3 两者共占 70%以上。麦饭 石所含的常量元素有 K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo 等, 稀土 元素有 La、Ce、Pr、Nd、Eu、Sm、Gd 等, 微量元素有 Ga、 Ge、Se、Sr、Li、V、Zn、Cr、Ni、Nb、Ta、Co、F、Zr、Y、Sn、 Mn、P、Ba 等[3- 4], 这些元素有利于人体抗疲劳、提高免 疫 能 力 、强 化 机 体 等 。 麦 饭 石 中 放 射 性 同 位 素 和 有 害 元素的含量, 均低于地壳中同种元素的含量。 1.2 溶出性和矿化性
麦饭石的吸附性表现在具有多孔状和海绵状结 构, 比表面积相当大, 对极性较高的分子如 CO2、NH4+ 等具有较强的吸附能力, 能够吸附对动物健康有害的 氨、硫化氢、有机氯、氰化物、杂醇油等物质; 另外, 麦 饭石的主要化学成分为 SiO2, 能够形成以[SiO4]4- 为基 础, 四面体顶端氧与相邻四面体共键的空间网状结 构, 与 K+、Na+、Ca2+、Mg2+通过离子键结合, 当麦饭石处 于水介质环境中时, 产生部分离子化, 该结构的另一 侧表面大量的活性基团 [- SiO]- 可以捕获水中重金属 离子或细菌[3, 13- 14]。
夏畅斌研究表明, 麦饭石对 Pb2+的吸附主要是离 子交换和表面络合共同作用的结果, 吸附过程符合 Langmuir 吸 附 等 温 式 ; pH 值 是 影 响 麦 饭 石 吸 附 Pb2+ 的主要因素, pH 在 5.5 ̄8 之间吸附效果最好, pH 值太 高, Pb2+会生成沉淀[15]。陶学金等报道了辽宁阜新麦饭 石 对 大 肠 杆 菌 、金 黄 色 葡 萄 球 菌 、痢 疾 杆 菌 等 均 有 不
Ove r vie w of M a ifa n sh i: I t s P h ysi- ch e m ica l P r op e r t ie s a n d Nutritious Function in Drinking Water
LI Juan1, ZHANG Pan- yue1*, GAO Ying2, SONG Xiang- guo1, DONG Jin- hua1
摘 要: 介绍了麦饭石的主要成分及丰富的微量元素种类, 在此基础上综述了麦饭石溶出性、矿化性、生物活性、吸附性、对水中元素 和水质 pH 值的双向调节性等特有的理化性能, 麦饭石活化改性的主要方法, 以及麦饭石在水质优化中的应用, 指出对天然麦饭石进行高 效活化改性将是今后研究工作的方向之一。