Меню сайта
Шунгит
15.02.2012
Шунгит
Как и когда образовались шунгитовые породы?
На севере Онежского озера 2,5 миллиарда лет назад сформировались огромные залежи углеродсодержащих пород. Они занимают все северное заонежье – от Ладоги до Медвежьегорска – и восточное заонежье. Мощ-
ность этих залежей доходит до 2,5 км в глубину. Происхождение этих пород органическое, по-видимому, связанное с массовым вымиранием анаэробных бактерий во время раннего протерозоя, когда кардинальным
образом менялся состав земной атмосферы с преимущественно метанового на кислородный. В дальнейшем породы подверглись разной степени метаморфизма, связанного с температурой, высоким давлением, вул-
канической деятельностью, присутствием силикатных растворов и т. д. Но эти процессы шли крайне неравномерно, что привело к большому разбросу в свойствах углеродсодержащих пород не только по площади
залегания, но и по глубине. Это касается и содержания собственно угле. Экранированная шунгитовая
комната санатория «Белые ключи», г. Петрозаводск, которое колеблется от 5 до 95 %. Также неравномерность условий сказалась и на свойствах самого углерода. Так как шунгит является пере-
ходным звеном между углем и графитом (переход достаточно широк), на некотором этапе возникли условия для образования глобул углерода, в частности, фуллеренов. Именно глобулярное строение и наличие фуллеренов обеспечивают те особые свойства, которые мы так ценим в шунгите. Подробнее останавливаясь на упомянутой «неравномерности», надо прояснить следующее: мы говорим распространении углеродсодержащих пород на протяжении от Ладоги до восточного берега Онеги, но понятие«месторождение» более локально. Сам термин «месторождение» означает, что в этом месте были проведены соответствующие геологические изыскания, экономические расчеты и этот объект готов к промышленной разработке или уже разрабатывается. Распределение проявлений шунгита в Карелии.
Крупные квадраты – месторождения, мелкие – рудопроявления9 Более широкий термин – «рудопроявление» – означает, что в этом месте найдены в данном случае шунгиты, или породы, похожие на них, но их свойства, объем, запасы и т. п. недостаточно изучены, чтобы назвать «месторождением». Всего в Карелии в той или иной степени определены 17 рудопроявлений, из них разрабатываются два: Зажогинское, имеющее 2 участка – Зажогинский (разрабатывается) и Максовский(в резерве), а также Нигозерское месторождение шунгитоносных сланцев около г. Кондопоги. Шунгиты Нигозерского месторождения, наиболее бедные углеродом породы, являются сырьем для производства шунгизита. Шунгизит – это не природный, а искусственно полученный лёгкий пористый материал, используемый в качестве наполнителя для
производства стройматериалов. Шунгизит получают при помощи обжига шунгитсодержащих сланцевых пород бедных углеродом, в состав которых входит тонкораспределенный аморфный шунгитовый углерод,
обладающий способностью вспучиваться при обжиге. Есть еще Шунгское месторождение около села Шуньга, породы которого наиболее богаты углеродом (шунгитовым материалом), но оно не разрабатывается, так как находится на территории природоохранной зоны.
Cредние показатели содержания углерода (шунгитового материала)
по месторождениям таковы:
• Зажогинское – 29–35 %;
• Нигозерское – до 20 %;
• Шунгское – до 42 %.
Все 17 объектов достаточно сильно различаются по свойствам и по содержанию углерода, или«шунгитового материала», как говорят некоторые геологи. На такой огромной территории воздействие геологических процессов на углеродсодержащую толщу не могло
быть равномерным. Если уместно такое сравнение, то процесс метаморфизма горных пород похож на запекание гигантского пирога: где-то недопеклось, где-то подгорело, где-то пропиталось, где-то нет. Но, по крайней мере, 2 объекта «созрели» в меру – Зажогинское и Шунгское. Мы производим изделия только из шунгита Зажогинского месторождения, наиболее изученного, содержащего фуллерены. Это позволяет
контролировать и поддерживать качество изготавливаемой нами продукции всегда на одном уровне.
Каждая партия шунгита, поступающего на наше производство, сопровождается сертификатом качества. В этом сертификате указан состав породы Зажогинскогоместорождения (массовая доля): углерод – 28–32 %,
кварц – 45–30 %, сложные силикаты (слюды, хлориты) – 17–20 %, сульфиды – 1,8–2,2 %.Химический состав: углерод – 28 %, кремний – 58 %, алюминий – 4 %, железо – 2,5 % и далее по убыванию – K, Mg, Ca, Na, Ti – от 1,5 до 0,2 %.
Зажогинские шунгитовые породы являются сложными нанострукту- рированными природными композитами.
Шунгитовый углерод – это аллотропная форма метастабильного углерода, отличающаяся от уже известных форм: алмаза, графита, каменного угля и сажи. Интерес к шунгитовым породам Зажогинского месторождения существенно возрос с обнаружением в них в 1992 году фуллеренов.
Что такое фуллерены?
Фуллерены – полые симметричные шарообразные молекулы, представляющие собой замкнутые выпуклые многогранники, составленные из четного числа трехкоординированных атомов углерода. Самый изу-
ченный из семейства фуллеренов – фуллерен С60, в котором 60 углеродных атомов образуют многогранник, состоящий из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников, он напоминает покрышку футбольного мяча. Мо-
лекула фуллерена С60 характеризуется высокой симметрией и стабильностью. О земном существовании уникального вещества научный мир впервые узнал после того, как один из бывших советских ученых исследовал в Аризонском университете (США) образцы карельских шунгитов и, к удивлению, обнаружил в составе глобулярного шунгитового углерода фуллерены C60и С70
.
Как действуют фуллерены?
Ненасыщенная связь углерода фуллеренов катализирует (активирует) процессы окисления. И вероятность проведения реакций окисления (сгорания пищевых веществ в клетках организма человека) до конца (до
CО2 и Н2О) в присутствие шунгита, увеличивается. В этом проявляются антиоксидантные свойства шунгита (т. к. особую опасность для организма человека представляют недоокисленные до CО2 «осколки»органиче-ских веществ). Действие фуллеренов всегда заметно, хотя эти крошечные шароо-
бразные молекулы составляют лишь очень незначительную часть углерода шунгитовых пород. Поскольку глобулярный шунгитовый углерод присутствует во всех шунгитовых структурах (пачечной, чешуйчатой и
даже пленочной), следовательно, фуллерены также будут присутствовать во всех структурах шунгитового углерода. Однако содержание фуллеренов будет различно, и тем больше, чем больше содержание глобулярного
шунгитового углерода. Фуллерены необычны не только своим строением. Внутри глобулы фуллерена (внутри «футбольного мяча») имеется полость. На сегодняшний день известно, что в эту полость можно поме-
стить более трети элементов периодической таблицы Менделеева.
Направления и области использования фуллеренов
Благодаря своему сетчато-шарообразному строению фуллерены оказались идеальными наполнителями и идеальной смазкой. Словно шарики размером с молекулу они катаются между трущимися поверхностями, создавая аномально низкий коэффициент трения. Комбинируя же внутри углеродных шаров разные атомы и молекулы, можно создавать самые фантастические материалы будущего. Бурное развитие химии фуллеренов в последние годы связано с особенностями строения этой молекулы и наличием большого числа двой-
ных сопряженных связей на замкнутой углеродной сфере. Присоединяя к себе радикалы различной химической природы, фуллерены способны
образовывать широкий класс химических соединений, обладающих различными физико-химическими свойствами. На основе фуллеренов уже синтезировано более 3 тысяч новых соединений. Области их возможного применения разнообразны: электроника, оптоэлектроника, ракетостроение, военные и наукоемкие технологии и другие области техники.
Большое внимание уделяется проблеме использования фуллеренов в
медицине и фармакологии. Например, для доставки внутрь клетки и раз-
мещения на поверхности клеточных мембран различных веществ (анти-
биотики, витамины, гормоны, фрагменты ДНК).
Уже сейчас обсуждаются идеи создания противовирусных и противораковых препаратов на основе фуллеренов. Одна из трудностей при решении этих задач – создание водорастворимых нетоксичных соединений фуллеренов, которые могли бы вводиться в организм человека и достав-
ляться кровью в орган, подлежащий терапевтическому воздействию. Почти идеальная сферическая структура молекулы фуллерена и микроскопический размер (диаметр 0,7 нм), позволяют ученым рассчитывать на то, что эти молекулы смогут создать механическое препятствие для проникновения вирусов в клетки зараженного организма. Обсуждается также идея создания противораковых препаратов на основе водорастворимых эндоэдральных соединений фуллеренов с внедренными внутрь радиоактивными изотопами и с размещенными на сфере органическими «хвостами», делающие подобные соединения специфичными тем или иным структурам или органам. Введение такого лекарства в
ткань позволит избирательно воздействовать на пораженные опухолью
клетки, препятствуя их дальнейшему размножению.
Группа ученых под руководством Григория Андриевского из института терапии Академии медицинских наук Украины первой доказала, что особые свойства шунгита связаны с наличием фуллеренов. Полагая, что лечебный эффект связан с присутствием глобулярного углерода и фуллеренов, ученые вначале работали с водными вытяжками шунгита, а затем продолжили свои исследования на синтетических фуллеренах,
1 грамм которых подарили им коллеги из Америки. В чем же отличие природных фуллеренов от полученных искусственно? Природные (или шунгитовые фуллерены) изначально проявляют биологическую активность, антиоксидантные свойства, при контакте шунгитовой породы с водой легко переходят в раствор.
Искусственные фуллерены биологически инертны, гидрофобны, в воде не растворимы.
Синтезировав фуллерены, американские ученые не смогли перевести их в биологически активную форму – в водный раствор.
Дальнейшее изучение биохимии фуллеренов было признано ими бесперспективным. В лаборатории Андриевского, напротив, продолжили эксперименты. Имея опыт работы с шунгитом, а главное, с его водной вытяжкой, содержащей не просто фуллерены, а их гидратированные молекулы . Химическое строение водорастворимого фуллерена, представляющего собой молекулу C60 с присоединенными к ней радикалами OH14. Иными словами, были найдены такие условия растворения, при которых углеродные «мячики» – фуллерены удалось оторвать друг от друга и заключить в многослойную гидратную оболочку из ориенти-
рованных молекул воды, мешающих молекулам фуллеренов вновь слипаться и выпадать в осадок. Способ перевода синтетических фуллеренов в водный раствор был запатентован. И с тех пор такие растворы получили название растворов Андриевского.
Фактически мы оказались современниками грандиозного изобретения. Возможность получения водных растворов искусственных фуллеренов – это шаг к разработке новейших лекарственных препаратов.
Чем же полезны фуллерены для нашего организма?
Водные растворы фуллеренов являются самыми мощными среди антиоксидантов, уничтожающих свободные радикалы. В большом количестве свободные радикалы возникают в клетках при нарушениях обмена веществ – сбоях в последовательных стадиях биохимического цикла.
Твердо установлено, что воспалительные процессы сопровождаются значительным ростом уровня свободных радикалов. Резко повышено количество свободных радикалов и в опухолевых тканях. Такие нарушения обмена веществ могут быть вызваны также усталостью, старением, отравлением, ожогом. Во всех случаях антиоксиданты, особенно водные растворы фуллеренов – шунгитовые водные настои, избирательно пода-
вляют образование свободных радикалов, никак не тормозя обычного обмена веществ.
Свободные радикалы – это нестойкие, крайне агрессивные фрагменты молекул со свободной, ненасыщенной химической связью, имеющие один или два неспаренных электрона, активно стремящихся к чему-нибудь присоединиться. Свободные радикалы в норме могут образовываться в организме в незначительном количестве, при избытке – они окисляют окружающие биомолекулы, включая и генетический материал. И как следствие – подавляют и нарушают иммунитет, участвуют в процессе старения, развитии сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, возникновении генетических дефектов. Им противостоят
антиоксиданты – вещества, которые ловят свободные радикалы до того, как они нанесут вред клеточным структурам, в первую очередь генетическому аппарату, и, сгорая сами, обезвреживают свободные радикалы.
Антиоксиданты – аскорбиновая кислота, токоферолы, каротины – обязательно входят в состав любой живой клетки. Классические антиоксиданты – это восстановители, которые расходуются в ходе реакции. Молекул обычного антиоксиданта – средство одноразовое: на нейтрализацию одного радикала идет одна молекула антиоксиданта. Фуллерены действуют по-другому. Как катализаторы, они ускоряют процессы нейтрализации и рекомбинации свободных радикалов, которые происходят на поверхности фуллерена. Под действием электрохимических сил радикалы превращаются в нейтральные молекулы, а фуллерены, как катализаторы, не расходуются вовсе. Действие фуллеренов по силе и продолжительности многократно
превосходит действие известных антиоксидантов – витаминов С, Е, каротинов. Фуллерены действуют даже в сверхмалых дозах и также эффективно, как в десятки раз большие дозы обычных антиоксидантов. Их действие даже после однократного приема длится неделями и месяцами. Фуллерены выводятся из организма медленно и в неизмененном виде.
Накапливаясь в печени, фуллерены защищают ее от токсических воздействий, ускоряют нейтрализацию токсинов. В экспериментах на животных по ожоговому стрессу фуллерены уменьшали интоксикацию и
ускоряли заживление. Фуллерены действуют на системном уровне, очень естественно вписываясь в физиологию клетки. Они нормализуют клеточный обмен веществ, усиливают активность ферментов и повышают устойчивость клетки, включая ее генетический аппарат, к внешним воздействиям (от
нагрева до вирусного заражения). Повышают регенеративную способность тканей. Фуллерены обладают адаптогенными и иммуномодулирующими свойствами. Оказывают выраженное противовоспалительное, неспецифическое обезболивающее и противоаллергическое действие. Для фуллеренов выявлены противовирусные и антиатерогенные свойства.
Фуллерены нормализуют работу центральной нервной системы, влияя на обмен нейромедиаторов, повышают работоспособность и устойчивость к стрессу.
Несмотря на практически неограниченные возможности фуллеренов, настоящий ученый-экспериментатор Г. В. Андриевский не считает свои растворы панацеей. Шунгит и искусственные препараты фуллеренов, по
его мнению, скорее резерв здоровья и должны восприниматься как адаптогены, стимуляторы и противоядия широкого действия.
Что касается онкологии: в экспериментах на животных было показано, что срок их жизни при лечении гидратированными фуллеренами увеличивался в 2 раза.
Растворы испытаны и на людях – пациентах-добровольцах: у онкологических больных фуллерены снимают побочные эффекты лучевой и химиотерапии и замедляют рост опухолей. Однако фуллерены не мо-
гут полностью заменить специальные препараты при лечении рака. Это только хорошее вспомогательное средство при его комплексной терапии. Микродозы фуллеренов могут быть рекомендованы для улучшения ка-
чества жизни пациентов не только с онкопатологией, но также для повышения защитных функций иммунной и антиоксидантной систем организма при любых воспалительных заболеваниях.
Для широкого круга пользователей водные растворы синтетических фуллеренов пока не доступны. Однако, водные настои на шунгите (шунгитовая вода) оказывают подобное антиоксидантное действие, снижают
концентрацию свободных радикалов, перекисных соединений и других, так называемых активных форм кислорода. Применение антиоксидантов является совершенно оправданным при лечении широкого круга патологических состояний.
Шунгит для настаивания воды полезно иметь в каждом доме.
Шунгит, благодаря высокой активности шунгитового углерода в окислительно-восстановительных процессах, наличию сорбционных и катионообменных свойств, используется для очистки сточных и оборот-
ных вод, для подготовки вод хозяйственно-питьевого назначения.
Шунгит является эффективным веществом для очистки водопроводной воды от хлорорганических веществ, обладающих канцерогенными свойствами. Он связывает находящиеся в воде водозабора металлы в
ионной форме, в том числе и тяжелые (железо, марганец, кобальт, свинец, цинк, медь, кадмий).
Шунгит успешно очищает воду от многих органических и неоргани-
ческих веществ (нефтепродуктов, пестицидов, поверхностно-активных
веществ, спиртов, смол, бора, мышьяка, фосфора и др.).
Шунгит как сильный восстановитель поглощает кислород из воды, образует атомарный кислород, окисляющий сорбированные органические вещества до углекислого газа и воды.
Шунгит улучшает воду, которая, проходя по старым водопроводным трубам, подвергшимся коррозии и населенным железобактериями, вторично загрязняется микробами. А это может являться одной из причин
распространенности дисбактериоза у людей.
Шунгит обладает способностью дезинфицировать воду. Благодаря этим свойствам шунгит можно
использовать не только в очистке бытовых и промышленных стоков от
многих вредных веществ, в подготовке воды в бассейнах, но и в приготовлении питьевой воды высокого качества.
Необходимо при этом иметь в виду то, что вода в разных регионах имеет свои отличительные свойства – кислотность, минерализацию, даже микрофлору. Это надо учитывать при приготовлении шунгитовых
водных настоев и их использованию, особенно на различных стадиях течения хронических желудочно-кишечных заболевания.
брошюра "Шунгит российский минерал здоровья".
