Đá Shungit - Nguyên vật liệu có giá trị cho nhiều ứng dụng thực tế

Điểm khác biệt của loại đá phiến Shunggit này là trong thành phần có chứa carbon tồn tại ở các dạng biến thể khác nhau. Đá phiến Shungit có cấu trúc đặc màu xám đen đến đen với khối lượng thể tích 2,7-2,9 g/cm3, độ cứng theo thang Mohs 3-5 và cường độ chịu nén là 180 MPa. Đá phiến Shungit mỏ Nigozesky có thành phần hóa học như sau, tính theo phần trăm khối lượng: SiO2 50-60; Al2O3 14-18; FeO 12-19; CaO ≤ 4; MgO ≤ 5, K2O 2,5-5, MKN 3-5 %.

Theo thành phần thạch học, đá phiến Nigozesky thuộc loại đá Plagioclaz-Shungitochlorit, có các khoáng thành phần albit và chlorit. Trong các đá này cũng có một lượng nhỏ vật chất Shungit, quartz, carbonat và các khoáng khác. Tùy theo hàm lượng Shungit có trong đá Shungit mà đá Shungit được sử dụng để sản xuất các loại vật liệu xây dựng như trong sơ đồ dưới đây:

​Đá phiến Shungit có khả năng tách thành các tấm mỏng 2-10cm nên dễ dàng chế tạo các loại vật liệu ốp tường hoặc làm ngói. Đá phiến shungit khi được nung ở các khoảng nhiệt độ 1090-1240ºC có khả năng nở tạo thành cốt liệu nhẹ (như keramzit) và có tên Shungizit.

Bên cạnh là nguyên liệu để sản xuất vật liệu xây dựng, trong các năm gần đây, các nghiên cứu phát triển sử dụng đá Shungit cho thấy đá Shungit mỏ Zazhoginsky thuộc Cộng hòa Kareli chứa 30% carbon và 68% silicate là vật liệu nano-compozit tự nhiên. Cấu trúc nano của vật liệu này đã quyết định các đặc tính của nó: hấp phụ, xúc tác, chống oxy hóa, khả năng tự hoàn nguyên… Tiềm năng sinh thái của việc sử dụng vật liệu chứa Shungit rất rộng. Nó được sử dụng trong các quá trình làm sạch nước và không khí, bảo vệ con người khỏi các bức xạ điện từ có các nguồn gốc khác nhau, tăng cường các khả năng miễn nhiễm của con người và động vật trong các khả năng chống lại một loạt các bệnh.

Shungit là loại vật chất rắn giả khoáng (mineraloid) và vô định hình, có màu đen và sáng bóng có chứa tới trên 98 phần trăm khối lượng là carbon, được phát hiện lần đầu năm 1879 từ mỏ gần làng Shunga nước cộng hòa Karelia-Cộng hòa liên bang Nga, từ đó có tên như vậy. Shungit đã được sử dụng như vật liệu lọc nước và spa từ thế kỷ 19.  Các nghiên cứu gần đây cho thấy nó có chứa vật liệu fullerene – nano carbon ở dạng tự nhiên. Các nhà khoa học phát hiện ra vật liệu fullerene đã được giải Nôben năm 1996.

Gần đây, thuật ngữ “Shungit” cũng dùng để chỉ  đá chứa  vật liệu Shungit. Shungit tồn tại ở hai dạng là phân bố trong đá gốc và như vật liệu trầm tích. Đá chứa Shungit  được phân loại theo hàm lượng chứa carbon. Ví dụ Shungit-1 có hàm lượng carbon trong khoảng 98-100% khối lượng còn Shungit-2, -3, -4 và -5 có hàm lượng tương ứng lần lượt là 35-80%, 20-35%, 10-20% và thấp hơn 10%. Ngoài ra theo độ sáng bóng, nó còn được phân loại theo các cấp độ bóng, bán bóng, mờ và bán mờ.

Thành phần hóa học của Shungit:
Carbon - 20 - 100%
Silic - 5 - 60%
Aluminium - đến 4%
Sắt - đến 3,5%
Magnesium - đến 3,5%
Kali - đến 12%
Sulfur - đến 1,2%
Calcium đến 0,58%
Phosphorus - đến 0,34% và các nguyên tố khác.

Trong thế kỷ 21, Shungit được dự báo sẽ là nguyên liệu  đa dụng cho các lãnh vực kinh tế khác nhau: luyện kim, hóa học, xây dựng, xử lý môi trường, chăm sóc sức khỏe,… do các tính năng rất đặc thù của vật liệu Shungit:

- Là chất chống oxy hóa tự nhiên có thể thúc đẩy hệ miễn dịch của con người chống lại  nhiều bệnh. Các thử nghiệm cho thấy Shungit có tác dụng kháng khuẩn;

- Là chất hấp phụ làm sạch nước và không khí khỏi các hợp chất hữu cơ và vô cơ;

- Là chất xúc tác để phân rã các chất hữu cơ và có khả năng tự hoàn nguyên;

- Là chất bổ sung một loạt các nguyên tố vi lượng và các chất hoạt tính sinh học tăng cường các quá trình sinh học của con người và động vật nuôi;

- Là vật liệu tương tác tốt với các trường điện từ có nguồn gốc khác nhau (thiết bị, mặt trời, sinh học, tia đất) và trung hòa tác động có hại của chúng;

- Shungite cũng đã được sử dụng như nguyên liệu chế chất màu, chế tạo cốt liệu nhẹ cách nhiệt, vật liệu chịu lửa,…

Theo VIBM