硅藻泥的前世今生

发表于:2017-08-02 作者:

据说硅藻是一类具有色素体的单细胞植物,常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体,早在侏罗纪时期便已经有了。



    硅藻是一类种类繁多的低等植物,常用一分为二的繁殖方式产生,约11000多种。在海洋中硅藻的种类最多,淡水和潮湿的土壤也不少。据估测每一立方厘米土壤中有羽纹藻约1亿个。小者3.5微米,大者300-600微米。

      硅藻的身体虽然只有一个细胞,可这一个细胞却非常有趣。它既不象动物细胞一样没有细胞壁,也与植物细胞的细胞壁大不相同。硅藻的细胞壁由大量的硅质组成,分为上下两部分组成,上下壳面纹饰图案非常精美。如同透明的水晶箱,或者好比一间精致的玻璃小屋。从十六世纪显微镜下发现的这些颇具魅力的小生物后,科学家们耗费了许多的笔工来描绘这些绚丽的玻璃壳。



    硅藻靠太阳光和吸收水中的无机物生活。每到春季来临,明亮而温暖的阳光使这些微小的植物苏醒过来。优越的自然条件,给浮游植物的生长带来良好的时机,于是,它们迅速繁殖。没有过多久,就铺满了广阔的水面……。

    没有阳光,硅藻不能生存,所以它们大多生活在阳光充足的水体表层。那么硅藻自身又不能运动,它们有使自己呆在表层而不沉到水底去的本领吗?有!你看,它们当中有些长得体态轻盈,身体里百分之九十以上充满水分;另一些则长了许多突起物和刚毛,长成球形,或者长得像降落伞,尽量扩充身体的表面积,以便增加浮力或摩擦力,使它们毫不费力就可长期漂浮在水中。



    硅藻是水中有机物质初级生产者之一,它们的构造奇特,巧夺天工,呈现许许多多美妙的不可思议的花纹和图案,它们的身体却非常微小,一般小的仅有千分之几毫米,大的也不超过1~2毫米。在那清澈透亮的水滴中,隐藏着它们的身影,必须借助光学或电子显微镜才能窥探其尊容。别以为它们个体小,其实一个小细胞就是一个完整的生命体。当外界条件适宜,硅藻大量繁殖时,能使数万平方公里的海水改变颜色。水生动物的幼体以及鲻鱼、牡蛎、蛏、蛤……和肉眼不易看到的恒河沙数的浮游动物都直接地依靠吞食硅藻等这类小微型生物为生。有人估计,海豹长膘一磅需要半吨硅藻。


    硅藻靠光合作用将海水中的无机物合成自身需要的有机物。硅藻色素包括叶绿素a、c1、c2、以及胡萝卜素。它们能吸收太阳光的能量,将细胞中的水分解,使水分子上的一个氢原子分离出来,一部分有利的氢原子和二氧化碳化合经过复杂的化学变化后就产生了糖和淀粉,这就是光合作用。


      地球上有70%的氧气是浮游植物释放出来的,浮游生物每年制造的氧气就有360亿吨,占地球大气氧含量的70%以上。由于硅藻数量又占浮游生物数量的60%以上,这样可以推算,假设现在地球上没有硅藻了,不用3年,地球上的氧气就耗干了。动物和人类也都没法呼吸了。


硅藻死后,它们坚固多孔的外壳—细胞壁也不会分解,而会沉于水底,经过亿万年的积累和地质变迁成为硅藻土。硅藻土可被开采,在工业上用途很广。可制造工业用的过滤剂、隔热及隔音材料等等。



    硅藻土是一种硅质岩石,主要分布在中国、美国、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩,它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以SiO2为主,可用SiO2·nH2O表示,矿物成分为蛋白石及其变种。硅藻土的密度1.9-2.3g/cm3,堆密度0.34-0.65g/cm3,比表面积40-65m/g,孔体积0.45-0.98m,吸水率是自身体积的2-4倍,熔点1650C-1750℃,在电子显微镜下可以观察到特殊多孔的构造。 


      硅藻土PH值中性、无毒,悬浮性能好,吸附性能强,容重轻,吸油率115%,细度在325目---500目,均匀性好,有优良的延伸性,有较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度、质轻软内磨性好、搞压强度好等方面优质作用。


      硅藻土涂料添加剂产品,具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点,能为涂料提供优异的表面性能,增容,增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积,能使涂膜缩短干燥时间。还可减少树脂的用量,降低成本。该产品被认为是一种具有良好性价比的高效涂料用消光粉产品,已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品,广泛应用于硅藻泥


    上世纪80年代以来,日本住宅的室内装修使用了大量含有众多化学物质的装饰材料,引发了"室内装修污染综合症",影响了一些人的身体健康。为了减轻这种因住宅装修带来的负面影响,日本政府一方面修改了《建筑基准法》,严格限制散发有害化学物质的建筑材料在住宅室内使用,并严格规定了室内必须配备机械换气设备,实施强制性换气。另一方面,积极鼓励和支持企业开发不含有害化学物质的新型室内装修装饰材料。


      日本北见工业大学的研究成果表明,用硅藻土生产的室内外涂料、装修材料除了不会散发出对人体有害的化学物质外,还有改善居住环境的作用。


      首先,可以自动调节室内湿度。硅藻土的主要成分是硅酸质,用它生产的室内外涂料、壁材具有超纤维、多孔质等特性,其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍。在室内的湿度上升时,硅藻土壁材上的超微细孔能够自动吸收空气中的水份,将其储存起来。如果室内空气中的水份减少、湿度下降,硅藻土壁材就能够将储存在超微细孔中的水份释放出来。


      其次,硅藻土壁材还具有消除异味的功能,保持室内清洁。研究和实验结果表明,硅藻土能起到除臭剂的作用。如果在硅藻土中添加氧化钛制成复合材料,能够长时间消除异味和吸收、分解有害化学物质,并能够长期保持室内墙面清洁,即使家中有吸烟者,墙壁也不会发黄。



      研究报告认为,硅藻土装修材料还能够吸收和分解引起人过敏的物质,产生医疗效果。硅藻土壁材对水分的吸收和释放能够产生瀑布效果,将水分子分解成正负离子。由于水分子被包裹,形成正负离子群,然后以水分子为载体,在空气中四处浮游,拥有杀菌能力。在空气中到处浮游的正负离子群遇到了过敏物质以及其他细菌、霉菌等有害物质,就能立即将其进行包围和隔离。然后,正负离子群中性能最活跃的氢氧根离子与这些有害物质进行剧烈的化学反应,最后将它们彻底分解成水分子等无害物。


     在2003年10月闭幕的中国第二届绿色建材博览会上,硅藻土壁材在北京上市,这种具有全新材料配方并承袭了传统施工方法的功能型内墙饰面材料,可以有效去除空气中的游离甲醛、苯、氨、VOC等有害物质以及宠物体臭、吸烟、生活垃圾所产生的异味,全面解决室内空气污染,明显改善室内生活环境。 

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