（中国粉体技术网/远志）麦饭石是由原岩经蚀变、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。
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。、
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, 这些元素都具有良好的溶出性、矿化性、生物活性、吸附性、以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, 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, 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
麦饭石中含有人体所必需的多种常量和微量元素, 这些元素在纯水、普通饮用水和热开水中都具有良好的溶出性能, 溶出的种类和数量是评价麦饭石的重要标志之一。
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。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
1.3 吸附性
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。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。
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可以捕获水中重金属离子或细菌。
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+浓度却比纯水浸泡大大增加, 说明麦饭石对重金属吸附作用的实质是被吸附的阳离子与麦饭石中的阳离子间进行离子交换。
1.4 生物活性
在用麦饭石制备的培养基中, 酵母菌成活率相当高, 说明麦饭石具有一定的生物活性。麦饭石在水中可释放出K、Na、Mg、Fe 等人体血液和体液的必需成分, 有助于机体介质处于弱碱状态,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。
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。
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。温度不变, 它们在水中的溶解度达到溶度积时, 就停止溶解或结晶; 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。
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)。这是因为麦饭石的主要化学组分中有Al2O3, 而Al 元素是典型的两性元素, 酸性条件下,Al 可以Al( OH) 2+ 形式存在, 带正电荷; 碱性条件下,Al 可以H2AlO3形式存在, 带负电荷。元素Si 具有和Al 相似的化学性质, 对调节水质pH 也有一定的贡献。
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