电气石的负离子与远红外功能对植物生长的影响研究.pdf

電氣石的負離子與遠紅外功能對植物生長的影響研究 2014-03-21 點擊： 68 1. 前言 近年來，科技的快速發展給我們的生活帶來了諸多便利，但是，伴隨 社會發展也是大自然環境的破壞、環境污染等問題也越來越嚴重，污 染的環境對人類的健康帶來了衝擊 ，許多文明病也漸漸的在人類的周 遭發生。因此，越來越多有利於人體健康的材料或者物質正快速進入 我們的生活中來了。 在所有具備保健、養生、促進健康的物質中，最為我們所熟悉的就是 電氣石（又叫碧璽或者托瑪琳 /Tourmaline) 。電氣石 (Tourmaline)是人 類最早發現，具有壓電及熱電性的天然礦物，在十八世紀初期，荷蘭 人從印度的錫蘭 (Ceylon)引進了一種名為托瑪琳 (Tourmaline)的寶石 到歐洲市場，並發現此種礦石在火堆當中加熱時，會產生吸附煤灰的 特性，當時人們對這種礦物稱之為錫蘭磁鐵 (Ceylon magnetic)， 1880 年經由 Jacques和 Pierre 的研究發表電氣石的壓電性，電氣石也就是 由於它本身固有的熱釋電性而得此名 。近年來的研究指出電氣石具有 釋放負離子、發射遠紅外線、吸附重金屬離子、調節水的 ph 值等特 殊性能，另外，電氣石與氧分子發生電極反應產生 OH- ，OH-再與 H2O 結合可形成負羥離子， H3O2-即負羥離子 H3O2-，具還原性，能 夠與水中的次氯酸等氧化劑發生反應，有助於消除餘氯。因此，電氣 石逐漸成為熱門的天然礦物功能材料，受到世界各國的普遍重視。 圖 1 電氣產生負離子示意圖 研究證明 ，電氣石所釋放的遠紅外線與負離子對生物具有促進成長與 抗老化的效果。根據前人研究，電氣石能夠調整酸堿值，電氣石所釋 放的負離子則能夠中和自由基，能降低有害能量，在養殖業當中亦有 相關的應用。但是一直以來，研究機構缺乏一個完整的對於天然礦物 電氣石對人體健康的促進作用的研究 ，但是目前市面上利用遠紅外線 及負離子的功能來改善人體健康的產品卻越來越多 ，開發功能性材並 應用于人體健康支已是目前重要的發展趨勢。因此，本研究將探討電 氣石礦物特性，分析檢測其功效，並探索電氣石對植物的反應，並分 別針對廢機油的分解與植株成長的反應進行深入研究 ，於觀察的過程 當中探究其現象 ，希望能將此研究建立在未來環保與保健的研究基礎 上有所貢獻。 2. 電氣石的結構 在進行研究前，我們所大概瞭解一下電氣石的物理結構。根據文獻記 載，電氣石為環狀三角矽酸鹽所形成的柱狀結構，為天然的壓電結 構，具有永久性的極化現象，因此能夠產生 0.6 微伏特的電流；晶體 結構當中摻雜著過渡金屬元素，或金屬元素的氧化物。但是，電器石 具有壓電結構以及過渡元素在晶體當中形成的缺陷 ，因此可造成電氣 石之晶體能產生永久性的極化效應以及電子越遷現象 ，因而能產生負 離子與遠紅外線。 圖 2 電氣石的晶體結構 電氣石生成於火成岩當中的礦物，通常會與花崗岩當中的偉晶共生， 電氣石在地層當中所示的三元象圖當中，分別為 Al 、Al50Fe50 、 Al50Mg50 所組成，依照成份的不同會生成不同結構的電氣石。 圖 3 電氣石在地層當中與各種礦物共生 3. 電氣石的特性 電氣石的微結構屬於六方晶柱，其中以三角環狀矽酸鹽結構為主，形 成六方晶柱的單體，在晶體當中摻雜有過渡金屬元素。由於電氣石具 有過渡金屬元素所造成的晶體缺陷 ，因此電氣石能夠產生電子越遷的 現象，因而能夠釋放出波長範圍在