Korisni članci

Kako efikasno koristiti vulkanski pepeo?

Sada riječi ekologija, ekološka čistoća služe kao svojevrsni simbol kvalitete. A riječi sintetički ili umjetni uzrokuju odbacivanje. U modi je sve prirodno, prirodno. Čak su i nedostaci prirodnog prestali biti nedostaci, mi ih percipiramo kao indikator sa znakom plus.
U modi i ekološki prihvatljivom načinu života. Ne u centru metropole, nego u njegovoj kući van grada. Kuća za odmor postaje izvan sebe u svakom smislu te riječi. Stoji samostalno, usred velike površine, izgleda originalno, stilski i skupo, kako spolja tako i iznutra.

Moda povećava interes za inovativne materijale u dizajnu interijera. Svi proizvođači završnih materijala, u većoj ili manjoj mjeri, bave se razvojem takvih proizvoda. Iako su na prvom mjestu u razvoju materijala budućnosti, po pravilu, japanske kompanije.

Materijali budućnosti trebali bi kombinirati snagu, otpornost na habanje, praktičnost, izdržljivost i ekološku prihvatljivost, a dizajneri radije rade s prirodnim materijalima, 90% - 100% prirodnim.

Takav materijal je vulkanska žbuka. Razvijen je, naravno, u Japanu. Nešto, a tamo ima dovoljno vulkana. Glavna komponenta je vulkanski pepeo.
Ovaj malter se potpuno adsorbuje neprijatnih mirisa. U kući s takvom zidnom oblogom možete sigurno pušiti, uzgajati egzotične, ali ne baš uredne domaće životinje. Ništa neće mirisati.

Štetno i toksične supstance, koji se, nažalost, koriste u proizvodnji građevinskih materijala, kao što su iverica, MDF, također neće biti strašni. Vulkanski malter apsorbuje formaldehid i fenol što je moguće potpunije. Zdrava atmosfera u zidovima kuće, obloženim ovim materijalom, je zagarantovana.

Proizvođači tvrde da čestice vulkanskog pepela stvaraju negativno nabijene ione. Obložićete zidove malterom i uživaćete u planinskom ili šumskom vazduhu ne napuštajući planine ili u šumu, već jednostavno sedeći unutar četiri zida. Glavna stvar je da su zidovi prekriveni inovativnim završnim sredstvom.

Pokrivač održava konstantan, udoban za osobu, nivo vlažnosti. Odnosno, u vlažnoj prostoriji će apsorbirati višak vlage, a u suhoj će je otpustiti.

Ovaj materijal ne gori. Samo želim da citiram klasiku sovjetski film: "Sve je već izgorjelo prije nas," - tokom vulkanske erupcije. Na ultravisokim temperaturama, stijene se kalciniraju, stječući prirodnu nesagorivost. Gips se proizvodi bez termičke obrade, stoga nema emisije CO 2, a odlaganje neće štetiti prirodi, upotrijebljeni premaz se jednostavno može zakopati u tlo. Tako su i zahtjevi ekoloških organizacija zadovoljeni.

Tako s punim povjerenjem možemo potvrditi riječi našeg predsjednika koji još nije podnio ostavku: „Ne bojte se inovacija!“ Novo je uvek zanimljivo.

Gotovo je! Tamno uvijene plahte;
Na laganom pepelu njihove njegovane karakteristike
Pobele... Prsa su mi bila stidljiva. Ash dragi,
Jadna radost u mojoj tužnoj sudbini

(A.S. Puškin, Spaljeno pismo)

Sivi, neupadljivi prah - pepeo (pepeo) navodi nas na tužne misli o nečemu spaljenom. Ovo nešto, spaljeno, nikada se neće ponovo roditi u svom izvornom obliku. Tako je Puškin, spalivši svoje pismo, u stvari spalio tragove svoje ljubavi. Ovo je usput. Nemojmo se "posipati pepelom po glavi" i upadati ekstremni stepen očaj o spaljenoj ljubavi, pričaj o proizvodu koji se proizvodi spaljivanjem.

Biće o tome vulkanski pepeoŠta je ovo proizvod i odakle dolazi u takvim količinama.

Kada čitam izvještaje očevidaca o erupciji određenog vulkana, uvijek me jedna okolnost upozori: odakle tolika količina pepela? Šta gori u vatrenoj magmi kada je okolo čvrsta vatra?

Da bismo razumjeli procese sagorijevanja, prvo se pozabavimo proizvodom dobivenim u ovom slučaju - pepelom.

Okrenimo se popularnim izvorima, kako tumače pojam: vulkanski pepeo.

« vulkanski pepeo- proizvod mlevenja i usitnjavanja vulkanskim eksplozijama tečne ili čvrste lave. Sastoji se od čestica prašine i pijeska promjera do 2 mm ”(Veliki enciklopedijski rječnik).

"Vulkanski pepeo - male čestice LAVA koju je izbacio vulkan tokom erupcije. Konus složenih vulkana sastoji se od naizmjeničnih slojeva lave i pepela ... "(Naučno-tehnički enciklopedijski rječnik) .

“Vulkanski pepeo - (a. vulkanski pepeo, pepeo; n. Vulkanasche; f. cendre volcanique; i. ceniza volcanica) piroklastičan. materijal (tefra) s veličinom čestica manjom od 2 mm, koji nastaje drobljenjem vulkana. eksplozije erupcije tekuće lave i sastojaka ... "(Geološka enciklopedija").

A sada se okrenimo izvorima koji govore o samim vulkanskim erupcijama.

Je li bilo pepela?

1. “Najviše 6. juna 1912. godine jaka erupcija vulkan Novarupta. Oblak pepela popeo se na visinu od skoro 20 kilometara. Pepeo je pao u roku od 3 dana. Skoro 33 cm sloj pepela prekrio je tlo. Ljudi su se sklonili u podrume kuća, zgrade su se urušile pod uticajem velikog pepela. 9. juna erupcija vulkana je prestala, a do tada se oblak pepela proširio duž južne Aljaske, većine zapadne Kanade i nekoliko američkih država. 19. juna oblak pepela stigao je do Afrike. Kao rezultat erupcije Novarupte, nastala je najopsežnija dolina pojave smrznutih piroklastičnih tokova, duga više od 120 km. Robert Griggs ju je nazvao Dolina 10.000 pušača.
2. „Bezimeni (poluostrvo Kamčatka). 30. marta 1956. srušila ga je ogromna eksplozija. gornji dio. Oblaci pepela podigli su se skoro 40 kilometara. Iz kratera je izašao snažan mlaz vrućeg gasa i pepela, koji je sagoreo svu vegetaciju na 25 kilometara okolo. Kao rezultat eksplozije Bezymyannyja, vulkanski pepeo je odnesen na udaljenost od 400 km u radijusu, a sam vulkan je pao za gotovo trećinu kilometra.
3. “Saint Helens, SAD, država Washington (visina 2250 metara, aktivan od 1980.). Većina destruktivna erupcija: 1980. godine, bez upozorenja, St. Helens je pojurio tako da je trećina planine raznesena u komadiće, a umjesto idiličnog snijegom prekrivenog vrha pojavio se krater. Zvuk eksplozije čuo se na 1000 km. Oblak vruće prašine, pepela i gasa visok 26 km zasjenio je sunce. Taložni pepeo je metarskim slojem pokrio teritoriju četiri države.
4. Indonezijski vulkani Tambora i Krakatoa poznati su po svojim katastrofalnim erupcijama. Nakon erupcije Tambore 10-11. aprila 1815 klimatskim uslovima promijenio toliko da su stanovnici Zemlje ostali bez ljeta. "Godina bez ljeta", "godina siromaštva": tako se zove 1816. sa neobično hladnim ljetom koje je uništilo usjeve u Evropi, Kanadi i SAD. “Eksplozija vulkana čula se 2600 km dalje, a pepeo je pao najmanje 1300 km od Tambore. Mrkli mrak dva-tri dana stajao je čak 600 km od vulkana. Piroklastični tokovi su se protezali najmanje 20 km od vrha Tambore. Teški oblaci pepela su se raspršili 1-2 sedmice nakon erupcije, ali su najsitnije čestice pepela nastavile biti u atmosferi nekoliko mjeseci do nekoliko godina na visini od 10-30 km. Vjetrovi su širili ove čestice širom svijeta, stvarajući rijetke optički fenomeni». .

Otprilike isti scenario nastao je nakon erupcije Krakatoe 1883. Više od 40 hiljada mrtvih, više od 800 hiljada kvadratnih kilometara teritorije prekriveno je pepelom. Oblak pepela prekrio je Sunce i kružio dva puta zemlja! "Značajna količina vulkanskog pepela zadržala se u atmosferi na visinama do 80 km nekoliko godina i izazvala intenzivno bojenje zora".

Vulkanski pepeo je rastresita sitnozrnasta stijena (veličine zrna 0,05 - 2 mm), koja uključuje čestice vulkanskog stakla, kristale minerala koji stvaraju stijene, fragmente stijena.

Ako se pepeo sastoji od usitnjene lave, kako se navodi u autoritativnim izvorima, tada se neće dugo vinuti u zrak. Smrznute, fino raspršene kugle lave, zbog malog vjetra, brzo će se slegnuti na tlo. Glavni dio će pasti u podnožje vulkana, pomiješan sa kopnenim proizvodima, i pretvorit će se u tefru.

Pepeo koji je A.S primio će se vinuti i vinuti u vazduh. Puškin u svojoj laboratorijskoj pepeljari, imajte na umu, pesnik govori o "lakom pepelu".

U slučaju formiranja tzv užarenih oblaka, sija noću, velike čestice takođe mogu biti prisutne, ali kako se hladi, sve teške čestice će se brzo taložiti na površinu zemlje.

Odakle onda dolazi ovaj pepeo i to u tolikoj količini, koji lebdi u atmosferi u obliku ogromnih perja i oblaka?

Za analizu ćete se morati spustiti ispod zemljine kore, gdje se događaju epizodični zemljotresi.

Čitaocu je potpuno neshvatljivo zašto povezujem tako različite pojave kao što su proizvodnja pepela i zemljotresi. Kao i uvijek, u takvim slučajevima potrebno je tražiti prikrivenog posrednika. AT ovaj slučaj- koju sam proglasio krivim za izazivanje zemljotresa.

Većina potresa događa se na dubinama od 10 do 70 km, što zapravo znači da se žarišta potresa nalaze ispod zemljine kore iu blizina od nje.

Kao što je ranije rečeno, svi potresi su rezultat nestabilnih, prolaznih procesa u plaštu. A ovim procesima upravlja magma, koja se, uprkos snažnom pritisku odozdo i trenju odozgo, prilično slobodno kreće ispod zemljine kore. Pitanje: zašto?

Odgovor je trivijalan: između plašta i kore nalazi se sloj "masti" - a to je pepeo! Ovo je isti Mohorovichikov sloj (Moho površina), otkriven 1909. godine.

Šta je ovaj sloj i od čega se sastoji? Pročitajte sljedeći članak.

Priroda je, kao i uvijek, vrlo inventivna i efikasna. Od školski kurs U fizici znamo da laka tijela (čestice) uvijek lebde na površini, dok teška tijela tonu na dno. Moho sloj se nalazi na površini plašta, na samom njegovom vrhu. Na osnovu školsko znanje a slijedeći logiku, odmah se može pretpostaviti da se najlakše čestice Zemljine materije nalaze u Moho sloju.

Što se tiče pitanja: "Da li je bilo pepela?" Postoji definitivan odgovor: bilo je pepela! I biće! Prema planinskoj enciklopediji, svake godine Zemljini vulkani izbace u prosjeku oko 3·10 9 tona! vulkanski pepeo. Ali odakle tolika ogromna količina dolazi ispod zemljine kore?

U kopnenim uvjetima znamo da je pepeo produkt sagorijevanja nekih tvari, na primjer, drva u vatri. A iz istog kursa fizike poznato je da je sagorijevanje proces oksidacije. Šta gori u utrobi Zemlje, ako postoji ravnomjerno rastopljena magma? A šta je izvor vatre, a u stvari okolo gori čvrsta vatra? Tada bi, po logici, sva materija u utrobi Zemlje trebala izgorjeti i pretvoriti se u pepeo. Ali ako se to nije dogodilo u 4,6 milijardi godina, onda se može tvrditi da u utrobi Zemlje ima vrlo malo oksidansa! Usput, napominjemo da pepeo iz vulkana izleti kao prvi proizvod, a tek onda lava istječe.

Jasno je da se na početku bilo koje vulkanske erupcije izbacuje materijal koji leži na površini magme, a zatim i sama magma, koja se nakon otplinjavanja pretvara u lavu.

Početna brzina strujanja gasa i prašine je velika, pa zajedno sa pepelom izlete prilično velike aerosolne čestice lave.

Ponovimo pitanje: odakle tolika količina pepela ispod zemljine kore?

Odgovor nalazim na površini, sada saznanju: pepeo nastaje u procesu podzemnih munje. A kako se ispod kore nakupila ogromna količina pepela, to ukazuje samo na jedno - njegovu kontinuiranu proizvodnju. Tehnologija ove proizvodnje naziva se električno pražnjenje – munja! Mašina za električno pražnjenje planete ne staje ni na sekundu, što, s jedne, as druge strane, stvara zemljotrese! Usput proizvodi pepeo, popunjavajući svoje rezerve. Stoga, sa stanovišta odlaganja pepela, kao produkta zemaljskog otpada, vulkanizam je blagodat! Posebno "efikasno" i produktivno, mašina za električno pražnjenje počinje da radi tokom vulkanske erupcije. U pravilu, erupciju prate brojni potresi koji nastaju uslijed podzemnih munje. Svaki udar groma takođe doprinosi stvaranju pepela. Munja zagrijava, drobi i pretvara kameni materijal u pepeo, a sila pritiska ga u ogromnim količinama izbacuje na površinu.

Ponavljam, vulkanski pepeo je proizvod sagorevanja, mlevenja i usitnjavanja tečne ili čvrste lave ne vulkanskim eksplozijama, već podzemnim munjama, uključujući i vulkanske munje.

Moje hipoteze o formiranju su izgrađene na podzemnim munjama magnetsko polje, potresi, koji su opisani u prethodnim člancima, a proizvodnja pepela je potvrda ovih hipoteza.

Vulkanske erupcije, zemljotresi su znakovi punopravnog života na planeti Zemlji. Ovo su znaci da je naša planeta u fazi samozagrevanja, tj. u smislu njenog rasta. Stoga, zemljotrese i vulkanizam treba smatrati korisnim procesima za planetu Zemlju. Ako ovi procesi prestanu, na primjer, kao na Marsu, tada će Zemlja brzo ostarjeti i postepeno se pretvoriti u beživotnu planetu. Sa ove tačke gledišta, Mars je beznadežna ideja za kolonizaciju.

Vezuv je najopasniji vulkan

Na obali Napuljskog zaliva, petnaestak kilometara od Napulja, u jednoj od slikovita mjesta Na planeti se nalazi vulkan Vezuv. Vulkan je jedini aktivni vulkan na ovom području. kontinentalne Evrope. Najjača erupcija Vezuva dogodila se dvadeset četvrtog avgusta, sedamdeset devete godine naše ere. Erupcija je bila strašna destruktivne sile, koji je s lica zemlje zbrisao starorimske gradove Stabiju, Pompeje i Herkulanum. Mnogi stanovnici Pompeja shvatili su da dolazi katastrofa i na vrijeme su napustili svoje domove. Neki od njih odbijali su vjerovati da su dani grada odbrojani i nadali se čudu, ali ono se nije dogodilo. Svi stanovnici koji nisu imali vremena da napuste grad umrli su i zatrpani su pod slojem čađi i pepela od tri metra. Tokom erupcije vulkana u Pompejima poginulo je više od dvije hiljade ljudi. Iskopavanja koja se danas provode otkrivaju sve više detalja o katastrofi: arheolozi neprestano pronalaze tijela onih koji su poginuli tih strašnih dana.

Najveća erupcija u 20. veku dogodila se 1906. Zanimljiv detalj, tokovi lave su jurili prema gradu Tore Annuziata i bili zaustavljeni zidom gradskog groblja. Istovremeno, grad Ottaviano je potpuno uništen i dobio je ime "novi Pompeji". Pod svodovima srušenog krova sahranjeno je 105 ljudi koji se mole za spas u crkvi San Giuseppe Vesuviano.

Trenutno je vulkan Vezuv ponovo "obrastao" stambenim zgradama. Štaviše, zgrade rastu kao pečurke, a gradske vlasti ne mogu ili ne žele da se bave takvim objektima.

Vezuv je najviše opasni vulkan u svijetu. U njegovoj blizini živi oko 3 miliona ljudi. To je najgušće naseljena vulkanska regija na svijetu.

U slučaju iznenadne vulkanske erupcije, Brjulovljeva slika "Posljednji dan Pompeja" može se ponoviti. Uprkos razvoju drumski transport, ljudi u podnožju vulkana će umrijeti, jer. ne mogu krenuti zbog saobraćajne gužve. U budućnosti, mnogo godina nakon erupcije Vezuva, novi Brjulov će se roditi i ponovo će stvoriti platno pod nazivom "Posljednji dan novih Pompeja!"

Izvori

1. Vulkanski pepeo, Veliki enciklopedijski rečnik, http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/93922

2. Vulkanski pepeo, Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik, http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/882

3. Vulkanski pepeo, Geološka enciklopedija, http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/973

4. Vulkan Novarupta, (Aljaska) http://portalsafety.at.ua/news/vulkany_ognennogo_kolca_zemli_prosypajutsja/2012-05-06-1669

5. Vulkani i gejziri Kamčatke, http://www.kamchatsky-krai.ru/geography/volcanoes/kluchevskaya-gruppa.htm

6. aktivni vulkani, http://gorod.afisha.ru/archive/deystv_vulkani/

7. Wikipedia, http://ru.wikipedia.org/wiki

8. Rusanova A.A., Priručnik za sakupljanje prašine i pepela, Energija, M., 1975.

Časopis vijesti i skandala

Vulkanski pepeo: opasnost za ljude

Među opasnostima koje predstavljaju vulkanske erupcije, vulkanski pepeo se smatra jednim od najpodmuklijih i najrazornijih.

Vulkanski pepeo je jedna od neugodnih i opasnih komponenti vulkanskih erupcija. Može se sastojati od velikih komada i malih čestica veličine zrna pijeska. Za praškaste materijale, izraz " vulkanska prašina“, što, međutim, ne umanjuje njihovu prijetnju po ljude i okoliš.

Svojstva vulkanskog pepela

Na prvi pogled, vulkanski pepeo izgleda kao meki, bezopasni prah, ali je zapravo kameni materijal sa tvrdoćom 5+ po Mohsovoj skali. Sastoji se od čestica. nepravilnog oblika sa neravnim ivicama, zahvaljujući čemu ima visoka sposobnost oštećuju prozore aviona, iritiraju oči, uzrokuju probleme sa pokretnim dijelovima opreme i mnoge druge probleme.

Vulkanske čestice su vrlo male veličine i imaju vezikularnu strukturu s brojnim šupljinama, te stoga imaju relativno nisku gustoću za kameni materijal. Ovo svojstvo im omogućava da se uzdignu visoko u atmosferu i da ih vjetar širi na velike udaljenosti. Ne otapaju se u vodi, ali kada su vlažne formiraju suspenzije ili blato, koje se nakon sušenja pretvara u čvrst beton.

Hemijski sastav pepela zavisi od sastava magme od koje je nastao. S obzirom da su najčešći elementi koji se nalaze u magmi silicijum dioksid i kiseonik, u većini slučajeva pepeo sadrži čestice silicija. Pepeo iz bazaltnih erupcija sadrži 45-55% silicijum dioksida, koji je bogat gvožđem i magnezijumom. Tokom eksplozivnih erupcija riolita, vulkani emituju pepeo sa visokim sadržajem silicijum dioksida (više od 69%).

Formiranje stubova pepela

Pepeo sa planine St. Helens

Neke vrste magme sadrže ogromnu količinu rastvorenih gasova, koji se tokom vulkanske erupcije šire i izbijaju iz otvora zajedno sa malim magmatskim česticama. Izlazeći u atmosferu, ovi gasovi sa sobom povlače pepeo i toplu vodenu paru, formirajući stubove. Dakle, tokom erupcije planine St. Helens, eksplozivno oslobađanje vrelih vulkanskih gasova dovelo je do nastanka džinovskog stuba koji se popeo na visinu od 22 km za manje od 10 minuta. Poslije toga jaki vjetrovi za 4 sata su ga odnijeli u grad Spokane, koji se nalazi 400 km od otvora, a za 2 sedmice vulkanska prašina je obletjela Zemlju.

Utjecaj vulkanskog pepela

Vulkanski pepeo predstavlja veliku opasnost za ljude, imovinu, vozila, gradove i životnu sredinu.

Utjecaj na ljudsko zdravlje

To predstavlja najveću prijetnju ljudskom zdravlju. Kašalj, nelagodnost pri disanju i bronhitis se razvijaju kod ljudi zahvaćenih pepelom. Nuspojave erupcije se mogu smanjiti korištenjem respiratora visokih performansi, ali izlaganje pepelu treba izbjegavati kad god je to moguće. Dugoročni problemi mogu uključivati ​​razvoj bolesti kao što je silikoza, posebno ako pepeo ima visok sadržaj silicijum dioksida. Suhi vulkanski pepeo ulazi u oči i izaziva iritaciju. Najakutniji takav problem je kod osoba koje nose kontaktna sočiva.

Uticaj na poljoprivredu

Nakon pada pepela, životinje doživljavaju iste nevolje kao i ljudi. Stoka je sklona iritaciji sluzokože i respiratornim oboljenjima, ali se tome mogu dodati i bolesti. probavni sustav- u slučaju da se životinje hrane na pašnjacima prekrivenim vulkanskim česticama. Sloj pepela debljine nekoliko milimetara obično ne uzrokuje ozbiljne štete na poljoprivrednim površinama, ali deblje akumulacije mogu oštetiti usjeve ili ih čak uništiti. Osim toga, oštećuju tlo, ubijajući mikrofite i blokirajući protok vode i kisika u tlo.

Uticaj na zgrade

Jedan dio suhog pepela po težini je jednak desetak dijelova svježeg snijega. Većina zgrada nije dizajnirana da izdrži dodatnu težinu, tako da debeli sloj vulkanskog pepela na vrhu zgrade može da je preoptereti i izazove njeno urušavanje. Ako pada kiša odmah nakon što padne, to će samo pogoršati problem povećanjem opterećenja na krovu.

Vulkanski pepeo može ispuniti odvode zgrada i začepiti odvodne cijevi. Pepeo u kombinaciji s vodom uzrokuje koroziju metalnih krovnih materijala. Vlažni pepeo koji se nakuplja oko vanjskih električnih komponenti kuća dovodi do strujnog udara. Često nakon emisija, rad klima uređaja je poremećen, jer male čestice začepljuju filtere.

Utjecaj na komunikaciju

Kanta za vulkanski pepeo električni naboj, koji ometa širenje radio talasa i drugih prenosa koji se prenose preko vazduha. Radio uređaji, telefoni i GPS oprema gube sposobnost slanja ili primanja signala u blizini vulkana. Pepeo takođe oštećuje fizičkih objekata, kao što su žice, tornjevi, zgrade i uređaji potrebni za podršku komunikacijama.

Uticaj na kopneni transport

Početni uticaj pepela na transport je ograničena vidljivost. Blokovi pepela sunčeva svetlost, pa usred bijela dana postaje mračno kao noću. Osim toga, samo 1 milimetar pepela može sakriti oznake na putu. Tokom vožnje, filteri za vazduh automobila hvataju sitne čestice, a ulaze i u motor i oštećuju njegove komponente.

Vulkanski pepeo se taloži na vjetrobranskim staklima automobila, zbog čega je potrebna upotreba brisača. Tokom čišćenja, abrazivne čestice zarobljene između vjetrobranskog stakla i brisača mogu izgrebati prozor. Kada pada kiša, pepeo koji se taloži na putevima pretvara se u sloj klizavog blata, zbog čega se gubi spoj točkova i asfalta.

Uticaj na putovanje avionom

Moderna mlazni motori podnosi velike količine vazduha. Ako se vulkanski pepeo uvuče u motor, on se zagreva na temperaturu veću od tačke topljenja. Otopljeni pepeo se lijepi za unutrašnjost motora i ograničava protok zraka, povećavajući težinu aviona.

Abrazivna struktura vulkanskog pepela čini negativan uticaj na brodovima koji lete u zoni erupcije. Pri velikim brzinama, čestice pepela koje padaju na vjetrobran zrakoplova mogu učiniti njegovu površinu dosadnom, zbog čega će pilot izgubiti vidljivost. Pjeskarenje također može ukloniti boju na nosu i rubovima krila. Na aerodromima se javljaju problemi sa pistama - oznake su skrivene ispod pepela, stajni trap aviona gubi trakciju prilikom slijetanja i polijetanja.

Uticaj na sisteme vodosnabdijevanja

Sistemi vodosnabdijevanja mogu biti zagađeni pepelom, pa se prije korištenja vode iz rijeka, rezervoara ili jezera vrši temeljno čišćenje suspenzije. Istovremeno, tretiranje vode zgusnutim abrazivima može oštetiti pumpe i opremu za filtriranje. Pepeo takođe izaziva privremene promene hemijski sastav tečnost, dovodi do smanjenja pH i povećanja koncentracije izluženih jona - Cl, SO4, Na, Ca, K, Mg, F i mnogih drugih.

Na ovaj način, naselja koji se nalaze u blizini ili niz vjetar od vulkana treba uzeti u obzir potencijalni utjecaj vulkanskog pepela, razviti načine za rješavanje istog i minimizirati njegove posljedice. Mnogo je lakše poduzeti akciju unaprijed nego dobiti puno nerešivih problema tokom erupcije.

Poznato je da, pored erupcija havajskog tipa, u sastavu čvrstih vulkanskih ejekti prevladavaju drobljeni piroklastični materijali, čiji udio u ukupnoj masi čvrstih ejekti dostiže 94-97%. Prema Zapperu, u periodu od 1500. do 1914. godine, 392 km 3 lava i rastresite mase, uglavnom pepeo. Udio rastresitih masa u emisijama tokom ovog vremena je u prosjeku iznosio 84%. Takođe je karakteristično da se prilikom izbacivanja stvaraju ogromne mase izuzetno finog pepela. Takav pepeo može dugo ostati u vazduhu. Tokom erupcije Krakatoe 1883. godine, pepeo je obilazio Zemlju mnogo puta prije nego što se potpuno slegnuo. Najmanje čestice pepela su se istovremeno podigle velika visina, gdje su bili nekoliko godina, uzrokujući crvene zore u Evropi. Tokom erupcije vulkana Bezymyanny na Kamčatki, pepeo je pao već drugog dana u oblasti Londona, odnosno na udaljenosti od preko 10 hiljada km. km. U smislu taloženja čvrstih materija vulkanske erupcije iz vodenih, uglavnom superkritičnih, rastvora koji izviru iz drenažne ljuske, takav odnos između masa čvrste i rastresite materije vulkanskog ejekta je potpuno razumljiv. Zaista, rješenja, koja se dižu kroz kanal iz drenažne školjke, gdje su bila pod pritiskom do 2-4 tisuće. bankomat, izgubiti pritisak, proširiti se i ohladiti. Kao rezultat toga, tvari otopljene u njima ispadaju iz otopina, tvoreći prvu tekućinu, a kako erupcija zgušnjava mase koncentrata. Ove se mase, po svemu sudeći, akumuliraju u najvećoj mjeri na ušću kanala kroz koji se vodeni rastvori dižu. Kako se ove mase akumuliraju i kanal se širi, tok pare počinje da hvata i melje mase koje su ispale iz rastvora na putu. U zavisnosti od brzine mlaza pare i njegove temperature i gustine, kao i od karakteristika hemijskog sastava ispadajuće guste mase materije, on se drobi u manje ili više sitne čestice koje se odnose oblakom. a zatim ispasti iz toga.

Utvrđeno je da pepeo koji pada iz oblaka pepela ima različit sastav sita, kako u zavisnosti od intenziteta erupcije, tako i u zavisnosti od udaljenosti do mesta pada pepela. Velike frakcije pepela ispadaju u blizini vulkana s veličinama pojedinačnih čestica do 3-5 mm;što dalje idu oblaci pepela manja veličinačestice pepela. Istovremeno, poznato je da pepeo pada na udaljenosti do 100 km i više, i dalje imaju složen sastav sita. To, po našem mišljenju, ukazuje na to da tokom kretanja oblaka pepela dolazi ne samo do frakcionisanja već postojećih čestica pepela, već i do stvaranja novih čestica, budući da fini pepeo u suspenziji ima sposobnost formiranja konglomerata, koji se potom pretvaraju. u guste, cementirane kugle koje se zovu pizoliti, ili okamenjene kapi kiše. Porijeklo posebno finog pepela, koji dugo vrijeme su u vazduhu i prenose se na veoma velike udaljenosti, najverovatnije zbog njihovih padavina direktno iz oblaka vruće pare dok se hladi. Iz ušća vulkana izbacuje se prema gore mlaz vruće pare, koja ima temperaturu do 400-450 ° C. U takvom paru, čak i pri normalnom tlaku, postoje otopljene tvari, iako u niskoj koncentraciji. Daljnjim hlađenjem oblaka pare iz njega ispadaju otopljene tvari u obliku čestica čija se dimenzija približava dimenzijama molekula. Takve čestice pepela mogu ostati u vazduhu neograničeno dugo.

Dakle, prevlast pepela i formiranje visoko dispergovanih materijala u vulkanskim ejekcijama se na zadovoljavajući način objašnjava njihovim taloženjem iz vodenih, uključujući superkritične i parne, otopine koje se emituju u atmosferu. Ovo porijeklo pepela objašnjava neke specifičnosti njihovog sastava.

Poznato je da kako se oblak pepela kreće na sve veće udaljenosti od vulkanskog kratera, iz njega ispada pepeo različitog hemijskog sastava. Čak i frakcije pepela koje su potpuno identične po sastavu sita značajno se menjaju u hemijskom sastavu u zavisnosti od dužine boravka čestica pepela u oblaku. Ova ovisnost se obično povezuje s udaljenosti od vulkana. Ali poenta ovdje, naravno, nije u načinu, već u vremenu. Posebno su uočljive promjene u sadržaju gvožđa, magnezijuma, mangana, kalaja, vanadijuma i drugih elemenata u pepelu, koji se po pravilu povećava sa udaljavanjem od kratera vulkana.

Veoma značajna karakteristika procesa koji dovode do povećanja sadržaja ovih elemenata u pepelu je da oni menjaju hemijski sastav pepela samo u tankom površinskom filmu svake čestice pepela. Debljina hemijski modifikovanog filma dostiže 10 -4 -10 -6 cm . I. I. Guščenko, koji je proučavao pepeo Severne Kamčatke, primećuje da oni imaju dobro izražen sorpcioni kapacitet i da sitnozrnati pepeo apsorbuje najveće količine anjona SO 4 -2 i HCO 3 - , a krupnozrni pepeo bolje upija jone hlora. Na tamno obojenim i rudnim minerali pepela se prvenstveno sopiraju SO 4 2- , HCO 3 - , N / A + , K + , mg 2+ . Na plagioklasima i staklu pepeo se bolje upija Cl - , Ca 2+ , Fe 3+ , P 5+ , Mn 2+ . Sadržaj predmeta kao npr Fe, Ti, mg, Mn, u sorpcijskim filmovima iznosi do 35, pa čak i do 75% ukupnog sadržaja ovih elemenata u pepelu. I. I. Gushchenko je također pokazao da se sadržaj magnezija u pepelu vulkana Bezymyanny povećava 12-30 puta tokom vremena kada oblak pređe udaljenost od 90 km od vulkana. On takođe navodi podatke koji pokazuju da je u pepelu vulkana Hekla, koji je pao 29. marta 1947. godine, na udaljenosti od 3800 km sadržaj od njega MgOi K 2 O povećan 4 puta, a CaO, P 2 O 5,TiO 2 i A1 2 O 3 - za 40-60% u odnosu na sadržaj ovih elemenata u piroklastičnom materijalu koji je ispao u 10 km od vulkana.

Hemijski sastav pepela, a posebno njihovih površinskih sorpcionih filmova, razlikuje se od prosječnog sastava stena kopnene i okeanske kore prisustvom i povećanim sadržajem mnogih elemenata, kao npr. Ga, V, Si, Dakle, Ni, Cr, Sr, Ba, Zr, U, Th i sl.

Specifičnosti vulkanskog pepela uključuju činjenicu da sastav pepela uključuje staklasti materijal. Udio stakla u pepelu kreće se od 53 do 95%, što ukazuje na brzi prijelaz čestica koje su formirale pepeo iz tekućeg u čvrsto stanje.

U smislu pada vulkanskog pepela vodeni rastvori bježanje iz drenažne školjke zemljine kore, sve ovo je veoma zanimljive karakteristike Pepeo nije samo neobjašnjiv, već je naprotiv, potpuno prirodan i razumljiv.

Kao što je gore navedeno, različita niskoisparljiva jedinjenja, u skladu sa promenom rastvorljivosti, koja zavisi od temperature, pritiska i faznih prelaza rastvora na kritične temperature, različito su raspoređeni između parne, tečne i čvrste faze. Iako eksperimentalne studije proučavanje takvih složeni sistemi Moguće je razumeti neke od zakonitosti prelaska pojedinih komponenti iz rastvora u čvrsto stanje tokom formiranja pepela i njihovog kretanja zajedno sa oblakom.

Ovi procesi i njihov slijed prikazani su u ovom obliku.

Oblaci vodena para, koji se formiraju iznad otvora vulkana pri visokoj stopi emisije od više miliona tona pare, imaju visoku temperaturu. Zbog toga solidan se nalazi u oblacima pare ne samo u obliku čestica pepela, već iu otopljenom stanju. Kako se oblak udaljava od mjesta erupcije, povećava se u volumenu i hladi se. Hlađenje para od 350-450 do 0°C dovodi do taloženja u čvrstom stanju onih komponenti koje se nalaze u vrućoj pari. Ove sitne čvrste čestice mogu kondenzovati filmove na sebi. tečna voda, može se prilijepiti ili apsorbirati na veće čestice pepela i na njima formirati najtanje sorpcijske filmove karakteristične za pepeo.

Bez eksperimentalnih podataka, teško je suditi o temperaturi pare u oblacima pepela iznad vulkana i na putu kojim oblaci putuju, dižući se i odlazeći u daljinu. Međutim, sudeći po jasnoj ovisnosti kemijskog sastava tankih površinskih sorpcijskih filmova o udaljenosti na kojoj pepeo pada, možemo pretpostaviti da hlađenje traje prilično dugo. Također je vjerovatno da će nakon prestanka taloženja tvari otopljenih u pari doći do daljnje promjene sastava površinskog filma velikih čestica pepela. Oni upijaju iz oblaka one fino raspršene nečistoće koje mogu imati suprotan naboj.

Sa stanovišta hipoteze o formiranju oblaka pepela iz superkritičnih rastvora drenažne ljuske, ove činjenice su veoma važne, jer su u ovom slučaju obavezni procesi stvaranja pepela i najmanje prašine, koji se sorbuju na većim čestice pepela koje stvaraju sorpcione filmove.

Druge hipoteze o poreklu oblaka pare ne mogu objasniti prisustvo u oblaku elemenata adsorbovanih na česticama pepela. Štaviše, oni ne mogu objasniti izuzetno širok raspon ovih elemenata. Raspršeni, uključujući radioaktivni, elementi se po pravilu ne javljaju u tako širokom rasponu ni u lavi ni u magmatskim stijenama, a još manje u stijenama koje čine debljinu zemljine kore. Stoga je širok raspon elemenata u sorpcionom filmu na česticama pepela jedan od najuvjerljivijih dokaza u prilog hipotezi koja povezuje nastanak oblaka pepela s otopinama drenažnog omotača. Isti odnos potvrđuje širok spektar hlapljivih komponenti koje emituju vulkani, fumarole i drugi izvori. To, kao što je poznato, uključuje: CO, CO 2, SO 2 , H 2 S, CSO, N 2 , N 2 O 3 , N 2 O 5 , NO 3 , NH 4 Cl, PH 3 , CH 4 , kr, Xe, Ne, On, H 2 , Se, SiF 4 , H 3 BO 3 i mnoga druga jedinjenja isparljiva sa hlorom, borom, sumporom i fluorom. Sastav soli okeana i posebno složen sastav feromanganskih i fosfornih nodula također svjedoče o širokom spektru elemenata u otopinama drenažne ljuske.

Po receptu starih Rimljana:

dodatak vulkanskog pepela čini beton stabilnijim i istovremeno ekološki prihvatljivijim. Zamjena sastojaka cementa zdrobljenom vulkanskom stijenom mogla bi smanjiti potrošnju energije i emisije CO2 iz proizvodnje građevinskih materijala za gotovo 20 posto, kažu istraživači. Još jedan plus: širom svijeta postoje bogata ležišta vulkanskog pepela.

Beton i njegova glavna komponenta - cement - mogu se nazvati najvažnijim građevinski materijal za čovečanstvo. Malo je materijala korišteno tako često. Ali cement ima stranu sjene: kada se krečnjak peče, ogromne količine ugljični dioksid (CO2), a za proizvodnju su potrebne velike količine energije. Procjenjuje se da oko 5 posto emisije CO2 dolazi od proizvodnje cementa.

Naučnici širom svijeta traže načine da beton učine održivijim. Posebno obećavajuća je zamjena barem jedne komponente cementa alternativnim materijalima. To može biti, na primjer, primjesa ugljične nanocijevi, što može učiniti beton stabilnijim, ili čak usitnjeno plastično smeće.

Test rimskog recepta

Grupa naučnika koju vodi Kunal Kupwade-Patil iz Massachusettsa Institut za tehnologiju provirila tehnologija od starih Rimljana. Prije više od 2.000 godina, drevni graditelji miješali su vulkanski pepeo u beton i cement kako bi povećali izdržljivost i vodootpornost zgrada. Do sada se nije znalo da li rimski beton ima prednosti u pogledu emisije CO2 i potrošnje energije.

Kako bi saznali, naučnici su testirali različite recepte za izradu betona od vulkanskog pepela. Da bi to učinili, zdrobili su vulkansko kamenje u prah različitih veličina i njime zamijenili 30 do 50 posto cementa u betonu. Testovi fizičke stabilnosti omogućili su nam da proučimo stabilnost materijala i izračunamo koliko je energije potrebno za proizvodnju i koliko će CO2 biti emitovano.

Manje energije za proizvodnju betona

rezultat:

baš kao u danima starih Rimljana, vulkanski pepeo na pozitivan način utiču na stabilnost betona.

Što se pepeo sitnije drobio, beton je postajao jači i stabilniji. Međutim, s finijim mljevenjem povećava se energetski intenzitet proizvodnje. Međutim, zamjena cementa vulkanskim pepelom općenito poboljšava energetski bilans.

Tokom ispitivanja, kada je 40 posto cementa zamijenjeno fino mljevenim vulkanskim pepelom, potrošnja energije smanjena je za 16 posto.

“Za proizvodnju cementa, veliki broj energije, jer mu je potrebna visoke temperature, i to je proces u više koraka,” objašnjava Stephanie Chin sa Massachusetts Institute of Technology.
“Vulkanski pepeo se već formira na jakoj vrućini i visokog pritiska"Priroda je preuzela neophodne hemijske reakcije."

Cement sa vulkanskim pepelom za izgradnju stambenih objekata

Šta ove uštede znače za čitave zgrade i stambene blokove, istraživači su proučavali na primjeru gradskog bloka u Kuvajtu. Za 13 stambenih i 13 poslovne zgrade utvrdili su količinu utrošenog betona i izračunali energetski bilans. Koristeći računske modele, naučnici su testirali kako bi se količina potrebne energije promijenila ako bi se do 50 posto cementa zamijenilo drobljenim vulkanskim pepelom.

rezultat:

implementirano u laboratorijskim uslovima uštedu energije mogu koristiti cijele zgrade i kvartovi.

Zahvaljujući dodatku vulkanskog pepela, izgradnja 26 zgrada zahtijevala je 16 posto manje energije, tvrde istraživači. To znači da je uz pomoć "rimskog recepta" moguće smanjiti emisiju CO2 i uštedjeti električnu energiju.

osim toga, kamene formacije vulkanski pepeo se nalazi u mnogim dijelovima svijeta - kako u blizini aktivnih vulkana tako i na mjestima iskona vulkanska aktivnost. S obzirom da se ovaj materijal ranije skoro nije koristio, njegova nalazišta su prilično bogata i pristupačna.