Korisni članci

Kako učinkovito 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 pokazatelj sa znakom plus.
U modi i ekološki prihvatljivom načinu života. Ne u centru metropole, nego u njegovoj kući izvan grada. Kuća za odmor postaje izvan sebe u svakom smislu te riječi. Stoji samostalno, usred velike površine, izgleda originalno, elegantno i skupo, kako izvana tako i iznutra.

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

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.
Ova žbuka se potpuno adsorbira neugodni mirisi. U kući s takvom zidnom oblogom možete sigurno pušiti, uzgajati egzotične, ali ne baš uredne domaće životinje. Ništa neće mirisati.

Štetno i otrovne tvari, koji se, nažalost, koriste u proizvodnji građevinskih materijala, kao što su iverica, MDF, također neće biti strašni. Vulkanska žbuka maksimalno upija formaldehid i fenol. Zdrava atmosfera u zidovima kuće, prekrivenim ovim materijalom, je zajamčena.

Proizvođači tvrde da čestice vulkanskog pepela stvaraju negativno nabijene ione. Zidove ćete obložiti žbukom i uživati ​​u planinskom ili šumskom zraku bez napuštanja planina ili izlaska u šumu, već jednostavno sjedeći unutar četiri zida. Glavna stvar je da su zidovi prekriveni inovativnim sredstvom za završnu obradu.

Pokrivač održava konstantan, ugodan za osobu, razinu vlažnosti. Odnosno, u vlažnoj prostoriji će apsorbirati višak vlage, au suhoj će je otpustiti.

Ovaj materijal ne gori. Želim samo citirati klasiku sovjetski film: "Sve je već izgorjelo prije nas", - tijekom vulkanske erupcije. Na ultravisokim temperaturama, stijene se kalciniraju, stječući prirodnu nesagorivost. Žbuka se proizvodi bez toplinske obrade, stoga nema emisije CO 2, a zbrinjavanje neće štetiti prirodi, korišteni premaz se jednostavno može zakopati u tlo. Tako su zadovoljeni i zahtjevi ekoloških organizacija.

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

Gotovo je! Tamno uvijene plahte;
Na laganom pepelu njihove cijenjene značajke
Pobijelile su... Prsa su mi bila sramežljiva. Ash dragi,
Jadna radost u mojoj tužnoj sudbini

(A.S. Puškin, Spaljeno pismo)

Sivi, neopisivi prah - pepeo (pepeo) navodi nas na tužne misli o nečemu spaljenom. Ovo nešto, spaljeno, nikada se neće ponovno roditi u svom izvornom obliku. Tako je Puškin, spalivši svoje pismo, zapravo spalio tragove svoje ljubavi. Ovo je usput. Nemojmo se “posipati pepelom po glavi” i upadati ekstremni stupanj očaj o spaljenoj ljubavi, pričati o proizvodu koji nastaje spaljivanjem.

Bit će o tome vulkanski pepeoŠto je to proizvod i odakle dolazi u takvim količinama.

Kad čitam izvješća očevidaca o erupciji određenog vulkana, uvijek me jedna okolnost zabrinjava: odakle tolika količina pepela? Što gori u vatrenoj magmi kada je okolo čvrsta vatra?

Da bismo razumjeli procese izgaranja, prvo se bavimo proizvodom dobivenim u ovom slučaju - pepelom.

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

« vulkanski pepeo- proizvod mljevenja i usitnjavanja vulkanskim eksplozijama tekuće 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 tijekom erupcije. Stožac složenih vulkana sastoji se od naizmjeničnih slojeva lave i pepela ... "(Znanstveno-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 vulkanskog. eksplozije eruptirajuće tekuće lave i sastojaka ... "(Geološka enciklopedija").

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

Je li bilo pepela?

1. “Dana 6. lipnja 1912. najviše jaka erupcija vulkan Novarupta. Oblak pepela popeo se na visinu od gotovo 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 utjecajem jakog pepela. 9. lipnja erupcija vulkana je prestala, a do tada se oblak pepela proširio duž južne Aljaske, većine zapadne Kanade i nekoliko američkih država. 19. lipnja 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 nazvao ju je Dolinom 10 000 pušača.
2. “Bezimeni (poluotok Kamčatka). 30. ožujka 1956. srušila ga je gigantska eksplozija. Gornji dio. Oblaci pepela skočili su gotovo 40 kilometara. Iz kratera je pobjegao snažan mlaz vrućeg plina i pepela koji je izgorio svu vegetaciju na 25 kilometara uokolo. Kao rezultat eksplozije Bezymyannyja, vulkanski pepeo je odnesen na udaljenost od 400 km u radijusu, a sam vulkan pao je za gotovo trećinu kilometra.
3. “Saint Helens, SAD, država Washington (visina 2250 metara, aktivan od 1980.). Najviše 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 plina visok 26 km zasjenio je sunce. Taloženje pepela prekrilo je teritorij četiri države metarskim slojem.
4. Indonezijski vulkani Tambora i Krakatoa poznati su po svojim katastrofalnim erupcijama. Nakon erupcije Tambore 10.-11.4.1815 klimatskim uvjetima promijenio toliko da su stanovnici Zemlje ostali bez ljeta. "Godina bez ljeta", "godina siromaštva": tako se zove 1816. s neobično hladnim ljetom koje je uništilo usjeve u Europi, Kanadi i SAD-u. “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 protezali su se najmanje 20 km od vrha Tambore. Teški oblaci pepela su se raspršili 1-2 tjedna 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 te čestice po cijelom svijetu, stvarajući rijetke optičke pojave». .

Otprilike isti scenarij nastao je nakon erupcije Krakatoe 1883. godine. Više od 40 tisuća mrtvih, više od 800 tisuća četvornih kilometara teritorija prekriveno je pepelom. Oblak pepela prekrio je Sunce i dvaput je kružio Zemlja! "Značajna količina vulkanskog pepela zadržala se u atmosferi na visinama do 80 km nekoliko godina i prouzročila intenzivno obojenje zora".

Vulkanski pepeo je rastresita finoklastična stijena (veličine zrna 0,05 - 2 mm), koja uključuje čestice vulkanskog stakla, kristale minerala koji tvore stijene, krhotine 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 niskog vjetra, brzo će se taložiti na tlo. Glavni dio će pasti u podnožje vulkana, pomiješan s kopnenim proizvodima, i pretvorit će se u tefru.

Pepeo koji je primio A.S. vinut će se i vinuti u zrak. Puškin u svojoj laboratorijskoj pepeljari, imajte na umu, pjesnik govori o "laganom pepelu".

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

Odakle onda taj pepeo i u tako ogromnoj količini, koji lebdi u atmosferi u obliku golemih perjanica i oblaka?

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

Čitatelju je potpuno neshvatljivo zašto povezujem tako različite pojave kao što su stvaranje pepela i potresi. Kao i uvijek, u takvim slučajevima potrebno je tražiti prikrivenog posrednika. NA ovaj slučaj- koju sam proglasio krivim za izazivanje potresa.

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

Kao što je ranije rečeno, svi potresi su rezultat nestabilnih, prolaznih procesa u plaštu. A tim procesima upravlja magma, koja se, unatoč 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.

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

Priroda je, kao i uvijek, vrlo inventivna i učinkovita. Iz školski tečaj U fizici znamo da laka tijela (čestice) uvijek isplivaju na površinu, dok teška tijela tonu na dno. Moho sloj se nalazi na površini plašta, na samom njegovu vrhu. Na temelju školsko znanje a slijedeći logiku, može se odmah pretpostaviti da se najlakše čestice Zemljine materije nalaze u Moho sloju.

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

U kopnenim uvjetima znamo da je pepeo produkt izgaranja nekih tvari, na primjer, drva u vatri. A iz istog kolegija fizike poznato je da je izgaranje proces oksidacije. Što gori u utrobi Zemlje, ako postoji ravnomjerno otopljena magma? A što je izvor vatre, a zapravo je okolo čvrsta vatra? Tada bi, prema 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 svake vulkanske erupcije izbacuje materijal koji leži na površini magme, a zatim i sama magma koja se nakon otplinjavanja pretvara u lavu.

Početna brzina strujanja plina i prašine je velika, pa zajedno s pepelom izlete prilično velike čestice aerosola lave.

Ponovimo pitanje: odakle tolika količina pepela ispod zemljine kore?

Odgovor nalazim na površini, sada već spoznaji: pepeo nastaje u procesu podzemnih munje. A budući da se ispod kore nakupila ogromna količina pepela, to ukazuje samo na jedno - njegovu kontinuiranu proizvodnju. Tehnologija ove proizvodnje naziva se električnim pražnjenjem – munja! Stroj za električno pražnjenje planeta ne staje ni na sekundu, što, s jedne, a s druge strane, stvara potrese! Usput proizvodi pepeo, nadopunjujući svoje rezerve. Stoga, sa stajališta zbrinjavanja pepela, kao produkta zemaljskog otpada, vulkanizam je blagodat! Posebno "učinkovito" i produktivno, električni stroj za pražnjenje počinje raditi tijekom vulkanske erupcije. U pravilu, erupciju prate brojni potresi koji proizlaze iz podzemnih munje. Svaki udar groma također 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 spaljivanja, mljevenja i usitnjavanja tekućih ili čvrstih lava ne vulkanskim eksplozijama, već podzemnim munjama, uključujući vulkanske munje.

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

Vulkanske erupcije, potresi su znakovi punopravnog života na planeti Zemlji. To su znakovi da je naš planet u fazi samozagrijavanja, t.j. u smislu njezina rasta. Stoga potrese i vulkanizam treba smatrati korisnim procesima za planet Zemlju. Ako ti procesi prestanu, na primjer, kao na Marsu, tada će Zemlja brzo ostarjeti i postupno se pretvoriti u beživotni planet. S ove točke gledišta, Mars je beznadna ideja za kolonizaciju.

Vezuv je najopasniji vulkan

Na obali Napuljskog zaljeva, petnaestak kilometara od Napulja, u jednoj od slikovita mjesta Na planeti se nalazi vulkan Vezuv. Vulkan je jedini aktivni vulkan na tom području. kontinentalne Europe. Najjača erupcija Vezuva dogodila se dvadeset četvrtog kolovoza, sedamdeset devete godine naše ere. Erupcija je bila strašna razorna sila, koji je s lica zemlje zbrisao starorimske gradove Stabiju, Pompeje i Herkulaneum. 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, no ono se nije dogodilo. Svi stanovnici koji nisu imali vremena napustiti grad umrli su i pokopani su pod slojem čađe i pepela od tri metra. Tijekom erupcije vulkana u Pompejima umrlo je više od dvije tisuće ljudi. Iskapanja koja se danas provode otkrivaju sve više detalja o katastrofi: arheolozi neprestano pronalaze tijela onih koji su umrli tih strašnih dana.

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

Trenutno je vulkan Vezuv ponovno "obrastao" stambenim zgradama. Štoviše, zgrade rastu kao gljive, a gradske vlasti se ne mogu ili ne žele nositi s takvim zgradama.

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

U slučaju iznenadne vulkanske erupcije, Bryullovova slika "Posljednji dan Pompeja" može se ponoviti. Unatoč razvoju cestovni prijevoz, ljudi u podnožju vulkana će umrijeti, jer. ne može krenuti zbog prometne gužve. U budućnosti, mnogo godina nakon erupcije Vezuva, rodit će se novi Brjulov i ponovno će stvoriti platno pod nazivom "Posljednji dan novih Pompeja!"

Izvori

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

2. Vulkanski pepeo, Znanstveno-tehnički enciklopedijski rječnik, 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 smatra se jednom od najpodmuklijih i najrazornijih.

Vulkanski pepeo jedna je 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 opasnost za ljude i okoliš.

Svojstva vulkanskog pepela

Vulkanski pepeo na prvi pogled izgleda kao mekani, bezopasni prah, ali je zapravo kameni materijal tvrdoće 5+ po Mohsovoj ljestvici. Sastoji se od čestica. nepravilnog oblika s neravnim rubovima, zahvaljujući kojima ima visoka sposobnost oštetiti prozore zrakoplova, iritirati oči, uzrokovati probleme s 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 omogućuje im da se uzdignu visoko u atmosferu i da ih vjetar širi na velike udaljenosti. Ne otapaju se u vodi, ali kada su vlažne tvore suspenzije ili blato, koje se nakon sušenja pretvara u čvrst beton.

Kemijski sastav pepela ovisi o sastavu magme iz koje je nastao. S obzirom da su najčešći elementi koji se nalaze u magmi silicij dioksid i kisik, u većini slučajeva pepeo sadrži čestice silicija. Pepeo iz bazaltnih erupcija sadrži 45-55% silicijevog dioksida, koji je bogat željezom i magnezijem. Tijekom eksplozivnih erupcija riolita, vulkani ispuštaju pepeo s visokim udjelom silicija (više od 69%).

Formiranje stupova pepela

Pepeo s planine St. Helens

Neke vrste magme sadrže ogromnu količinu otopljenih plinova, koji se tijekom vulkanske erupcije šire i izbijaju iz otvora zajedno s malim magmatskim česticama. Jureći u atmosferu, ovi plinovi sa sobom nose pepeo i vruću vodenu paru, tvoreći stupove. Dakle, tijekom erupcije planine St. Helens, eksplozivno ispuštanje vrućih vulkanskih plinova dovelo je do divovskog stupa koji se popeo na visinu od 22 km za manje od 10 minuta. Nakon jaki vjetrovi za 4 sata odnijeli su ga u grad Spokane, koji se nalazi 400 km od otvora, a za 2 tjedna vulkanska je prašina obletjela Zemlju.

Utjecaj vulkanskog pepela

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

Utjecaj na zdravlje ljudi

Najveću prijetnju ljudskom zdravlju predstavlja. Kašalj, nelagoda pri disanju i bronhitis razvijaju se kod ljudi zahvaćenih pepelom. Nuspojave erupcije se mogu smanjiti korištenjem respiratora visokih performansi, ali izlaganje pepelu treba izbjegavati kad god je to moguće. Dugotrajni problemi mogu uključivati ​​razvoj bolesti kao što je silikoza, osobito ako pepeo ima visok sadržaj silicijevog dioksida. Suhi vulkanski pepeo ulazi u oči i izaziva iritaciju. Najakutniji takav problem je za osobe koje nose kontaktne leće.

Utjecaj na poljoprivredu

Nakon pada pepela, životinje doživljavaju iste nevolje kao i ljudi. Stoka je sklona iritacijama sluznice i bolestima dišnih puteva, no tome se 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 nakupine mogu oštetiti usjeve ili ih čak uništiti. Štoviše, oštećuju tlo, ubijaju mikrofite i blokiraju protok vode i kisika u tlo.

Utjecaj na zgrade

Jedan dio suhog pepela po težini je jednak desetak dijelova svježeg snijega. Većina zgrada nije dizajnirana da izdrži dodatnu težinu, pa debeli sloj vulkanskog pepela na vrhu zgrade može je preopteretiti i uzrokovati njezino urušavanje. Ako pada kiša odmah nakon pada, 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. Mokri 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

Limenka vulkanskog pepela električno punjenje, što ometa širenje radio valova i drugih prijenosa koji se prenose zrakom. Radio uređaji, telefoni i GPS oprema gube sposobnost slanja ili primanja signala u blizini vulkana. Pepeo također oštećuje fizičkih objekata, kao što su žice, tornjevi, zgrade i uređaji potrebni za podršku komunikacijama.

Utjecaj na kopneni promet

Početni utjecaj pepela na transport je ograničena vidljivost. Blokovi pepela sunčeva svjetlost, pa usred bijela dana postaje mračno kao noću. Osim toga, samo 1 milimetar pepela može sakriti oznake na cesti. Tijekom vožnje, zračni filteri automobila hvataju sitne čestice, a također ulaze u motor i oštećuju njegove komponente.

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

Utjecaj na zračni promet

Moderna avionski motori rukovati velikim količinama zraka. Ako se vulkanski pepeo uvuče u motor, on se zagrijava na temperaturu višu od svoje točke taljenja. Otopljeni pepeo lijepi se za unutrašnjost motora i ograničava protok zraka, povećavajući težinu zrakoplova.

Abrazivna struktura vulkanskog pepela čini negativan utjecaj 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. U zračnim lukama nastaju problemi sa uzletno-sletnim stazama - oznake su skrivene ispod pepela, stajni trap zrakoplova gubi trakciju tijekom slijetanja i polijetanja.

Utjecaj na vodoopskrbne sustave

Vodoopskrbni sustavi mogu biti zagađeni pepelom, stoga se prije korištenja vode iz rijeka, akumulacija ili jezera provodi temeljito čišćenje suspenzije. Istodobno, obrada vode zgusnutim abrazivima može oštetiti pumpe i opremu za filtriranje. Pepeo također uzrokuje privremene promjene kemijski sastav tekućina, dovodi do smanjenja pH i povećanja koncentracije izluženih iona - Cl, SO4, Na, Ca, K, Mg, F i mnogih drugih.

Na ovaj način, naselja koji se nalaze u blizini ili niz vjetar od vulkana, trebali bi uzeti u obzir potencijalni utjecaj vulkanskog pepela, razviti načine za njegovo rješavanje i minimizirati njegove posljedice. Puno je lakše poduzeti nešto unaprijed nego dobiti puno nerješivih problema tijekom erupcije.

Poznato je da, osim erupcija havajskog tipa, u sastavu čvrstih vulkanskih ejekti prevladavaju zdrobljeni piroklastični materijali, čiji udio u ukupnoj masi čvrstih ejekti doseže 94-97%. Prema Zapperu, u razdoblju od 1500. do 1914. 392. god km 3 lava i rastresite mase, uglavnom pepeo. Udio labavih masa u emisijama tijekom tog vremena u prosjeku je iznosio 84%. Također je karakteristično da se prilikom izbacivanja stvaraju ogromne mase izrazito finog pepela. Takav pepeo može dugo ostati u zraku. Tijekom erupcije Krakatoe 1883. pepeo je mnogo puta obišao Zemlju prije nego što se potpuno slegnuo. Najmanje čestice pepela istovremeno su se dizale do velika visina, gdje su bili nekoliko godina, uzrokujući crvene zore u Europi. Tijekom erupcije vulkana Bezymyanny na Kamčatki, pepeo je pao već drugi dan na području Londona, odnosno na udaljenosti od preko 10 tisuća km. km. U smislu taloženja krutih tvari vulkanske erupcije iz vodenih, uglavnom nadkritičnih, otopina koje izdižu iz drenažne ljuske, takav je omjer između masa čvrste i labave tvari vulkanskog izbacivanja potpuno razumljiv. Doista, rješenja, koja se dižu kroz kanal iz drenažne ljuske, gdje su bili 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. Te se mase, očito, akumuliraju u najvećoj mjeri na ušću kanala kroz koji se vodene otopine dižu. Kako se te mase nakupljaju i kanal se širi, tok pare počinje hvatati i mljeti mase koje su usput ispale iz otopina. Ovisno o brzini mlaza pare i njegovoj temperaturi i gustoći, kao i o karakteristikama kemijskog sastava gustih masa tvari koje ispadaju, on se drobi u manje ili više sitne čestice koje se odnose s oblakom. a zatim ispasti iz nje.

Utvrđeno je da pepeo koji pada iz oblaka pepela ima različit sastav sita, kako ovisno o intenzitetu erupcije, tako i ovisno o udaljenosti do mjesta 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. Istodobno, poznato je da pepeo pada na udaljenosti do 100 km i više, još uvijek imaju složen sastav sita. To, po našem mišljenju, ukazuje na to da tijekom kretanja oblaka pepela dolazi ne samo do frakcioniranja već postojećih čestica pepela, već i do stvaranja novih čestica, budući da fini pepeo u suspenziji ima sposobnost stvaranja konglomerata, koji se potom pretvaraju. u guste.cementirane kuglice zvane pizoliti ili okamenjene kapi kiše. Podrijetlo posebno finog pepela, koji Dugo vrijeme su u zraku i prenose se na vrlo velike udaljenosti, najvjerojatnije zbog ispadanja izravno iz oblaka vruće pare dok se hladi. Iz ušća vulkana izbacuje se mlaz vruće pare prema gore, 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 zraku neograničeno dugo.

Dakle, prevlast pepela i stvaranje visoko raspršenih materijala u vulkanskim izbacivanjima na zadovoljavajući način objašnjavaju se njihovim taloženjem iz vodenih, uključujući superkritične i parne, otopine koje se ispuštaju u atmosferu. Ovo podrijetlo pepela objašnjava neke specifičnosti njihovog sastava.

Poznato je da kako se oblak pepela pomiče na sve veće udaljenosti od vulkanskog kratera, iz njega ispada pepeo različitog kemijskog sastava. Čak i frakcije pepela koje su potpuno identične po sastavu sita značajno se mijenjaju u kemijskom sastavu ovisno o trajanju boravka čestica pepela u oblaku. Ova se ovisnost obično povezuje s udaljenosti od vulkana. Ali poanta ovdje, naravno, nije u načinu, već u vremenu. Posebno su uočljive promjene u sadržaju željeza, magnezija, mangana, kositra, vanadija i drugih elemenata u pepelu, koji se u pravilu povećava s udaljenošću od kratera vulkana.

Vrlo značajna značajka procesa koji dovode do povećanja sadržaja ovih elemenata u pepelu je da oni mijenjaju kemijski sastav pepela samo u tankom površinskom filmu svake čestice pepela. Debljina kemijski modificiranog filma doseže 10 -4 -10 -6 cm . I. I. Gushchenko, koji je proučavao pepeo Sjeverne Kamčatke, primjećuje da oni imaju dobro izraženu sposobnost sorpcije i da sitnozrnati pepeo apsorbira najveće količine aniona TAKO 4 -2 i HCO 3 - , a krupnozrni pepeo bolje upija ione klora. Na tamno obojenim i rudnim minerali pepela prvenstveno se sorbiraju TAKO 4 2- , HCO 3 - , Na + , 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 za vrijeme dok oblak prijeđe udaljenost od 90 km od vulkana. Također navodi podatke koji pokazuju da je u pepelu vulkana Hekla, koji je pao 29. ožujka 1947., 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.

Kemijski sastav pepela, a posebno njihovih površinskih sorpcijskih filmova, razlikuje se od prosječnog sastava stijena kopnene i oceanske kore prisutnošću i povećanim sadržajem mnogih elemenata, kao npr. Ga, V, Si, Dakle, Ni, Kr, Sr, Ba, Zr, U, Th i tako dalje.

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 kruto stanje.

U smislu pada vulkanskog pepela iz vodene otopine bježeći iz drenažne ljuske Zemljina kora, sve su to vrlo zanimljive značajke Pepeo nije samo neobjašnjiv, već je naprotiv potpuno prirodan i razumljiv.

Kao što je gore navedeno, različiti nisko hlapljivi spojevi, u skladu s promjenom topljivosti, koja ovisi o temperaturi, tlaku i faznim prijelazima otopina na kritične temperature, različito su raspoređeni između parne, tekuće i čvrste faze. Iako eksperimentalne studije proučavanje takvih složeni sustavi Moguće je razumjeti neke zakonitosti prijelaza pojedinih komponenti iz otopina u čvrsto stanje tijekom stvaranja pepela i njihovog kretanja zajedno s oblakom.

Ovi procesi i njihov slijed prikazani su u ovom obliku.

Oblaci vodena para, koji nastaju iznad otvora vulkana pri visokoj stopi emisija od mnogo milijuna tona pare, imaju visoku temperaturu. Zato čvrsta sadržan je 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 kondenzirati filmove na sebi. tekuća voda, mogu prianjati ili se upijati na veće čestice pepela i na njima stvarati najtanje sorpcijske filmove karakteristične za pepeo.

Bez eksperimentalnih podataka, teško je procijeniti temperaturu 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 dosta dugo. Također je vjerojatno da nakon prestanka taloženja tvari otopljenih u parama dolazi do daljnje promjene sastava površinskog filma velikih čestica pepela. Oni upijaju iz oblaka one fino raspršene nečistoće koje mogu imati suprotan naboj.

Sa stajališta hipoteze o nastanku oblaka pepela iz superkritičnih otopina drenažne ljuske, ove činjenice su vrlo važne, jer je u ovom slučaju obvezno stvaranje pepela i najmanje prašine, koja se upija na većem pepelu. čestice, tvoreći sorpcijske filmove.

Druge hipoteze o podrijetlu oblaka pare ne mogu objasniti prisutnost u oblaku elemenata adsorbiranih na česticama pepela. Štoviše, ne mogu objasniti iznimno širok raspon ovih elemenata. Raspršeni, uključujući radioaktivni, elementi se u pravilu ne nalaze 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 sorpcijskom filmu na česticama pepela jedan od najuvjerljivijih dokaza u prilog hipotezi koja povezuje nastanak oblaka pepela s otopinama drenažnog omotača. Isti odnos potvrđuje širok raspon hlapljivih komponenti koje emitiraju vulkani, fumarole i drugi izvori. To, kao što je poznato, uključuje: CO, CO2, TAKO 2 , H 2 S, OCD, N 2 , N 2 O 3 , N 2 O 5 , NE 3 , NH 4 Cl, PH 3 , CH 4 , kr, Xe, Ne, On, H 2 , Se, SiF 4 , H 3 BO 3 i mnogi drugi spojevi hlapljivi s klorom, borom, sumporom i fluorom. Sastav soli oceana i posebno složen sastav feromanganskih i fosfornih nodula također svjedoče o širokom spektru elemenata u otopinama drenažne ljuske.

Prema receptu starih Rimljana:

primjesa vulkanskog pepela čini beton stabilnijim i ujedno 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: u cijelom svijetu postoje bogata ležišta vulkanskog pepela.

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

Znanstvenici diljem svijeta traže načine da beton učine održivijim. Posebno obećavajuća je zamjena barem jedne komponente cementa alternativnim materijalima. Može biti npr. primjesa ugljične nanocijevi, što može učiniti beton stabilnijim, ili čak usitnjeno plastično smeće.

Test rimskog recepta

Skupina znanstvenika predvođena Kunalom Kupwade-Patilom iz Massachusettsa Institut tehnologije provirila tehnologija od starih Rimljana. Prije više od 2000 godina, drevni graditelji miješali su vulkanski pepeo u beton i cement kako bi povećali trajnost i vodootpornost zgrada. Ima li rimski beton prednosti u pogledu emisije CO2 i potrošnje energije do sada nije bilo poznato.

Kako bi saznali, znanstvenici su testirali različite recepte za izradu betona pomoću 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, a koliko će CO2 biti ispušteno.

Manje energije za proizvodnju betona

Proizlaziti:

baš kao u doba starih Rimljana, vulkanski pepeo na pozitivan način utjecati na stabilnost betona.

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

Tijekom 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 treba visoke temperature, a to je proces u više koraka,” objašnjava Stephanie Chin s Massachusetts Institute of Technology.
“Vulkanski pepeo se već formira na jakoj vrućini i visokotlačni"Priroda je preuzela potrebne kemijske reakcije."

Cement s vulkanskim pepelom za gradnju stambenih zgrada

Što ove uštede znače za cijele zgrade i stambene zgrade, istraživači su proučavali na primjeru gradskog bloka u Kuvajtu. Za 13 stambenih i 13 poslovne zgrade utvrdili su količinu utrošenog betona i izračunali energetsku bilancu. Koristeći računalne modele, znanstvenici su testirali kako bi se količina potrebne energije promijenila da se do 50 posto cementa zamijeni drobljenim vulkanskim pepelom.

Proizlaziti:

implementiran u laboratorijskim uvjetima 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, kamene formacije vulkanski pepeo nalazi se u mnogim dijelovima svijeta - kako u blizini aktivnih vulkana tako i na mjestima iskona vulkanska aktivnost. Budući da se ovaj materijal prije rijetko koristio, njegove su naslage prilično bogate i pristupačne.