Bài viết hữu ích

Làm thế nào để sử dụng hiệu quả tro núi lửa?

Bây giờ các từ sinh thái, sinh thái sạch sẽ như một loại biểu tượng của chất lượng. Và các từ tổng hợp hoặc nhân tạo gây ra từ chối. Trong thời trang, mọi thứ đều tự nhiên, tự nhiên. Ngay cả những khuyết điểm của tự nhiên đã không còn là những khuyết điểm, chúng được chúng ta nhìn nhận như một chỉ số có dấu cộng.
Trong thời trang và lối sống thân thiện với môi trường. Không phải ở trung tâm đô thị, mà là trong ngôi nhà của anh ấy ở ngoại ô thành phố. Nhà nghỉ trở thành ngoại lệ theo mọi nghĩa của từ này. Nó đứng riêng, giữa một khu vực rộng lớn, nó trông nguyên bản, phong cách và đắt tiền, cả bên ngoài và bên trong.

Thời trang làm tăng sự quan tâm đến các vật liệu sáng tạo trong thiết kế nội thất. Tất cả các nhà sản xuất vật liệu hoàn thiện, ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn, đều tham gia vào việc phát triển các sản phẩm đó. Mặc dù ở vị trí đầu tiên trong việc phát triển vật liệu của tương lai, như một quy luật, là các công ty Nhật Bản.

Các vật liệu của tương lai nên kết hợp sức mạnh, khả năng chống mài mòn, tính thực dụng, độ bền và thân thiện với môi trường, và các nhà thiết kế thích làm việc với các vật liệu tự nhiên, 90% - 100% tự nhiên.

Vật liệu đó là thạch cao núi lửa. Tất nhiên, nó đã được phát triển ở Nhật Bản. Một cái gì đó, và có đủ núi lửa ở đó. Thành phần chính là tro núi lửa.
Thạch cao này hấp thụ hoàn toàn mùi khó chịu. Trong một ngôi nhà có tường bao quanh như vậy, bạn có thể an toàn hút thuốc, nuôi những động vật ngoại lai, nhưng không hoàn toàn gọn gàng. Không có gì sẽ có mùi.

Có hại và các chất độc hại, thật không may, được sử dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng, chẳng hạn như ván dăm, MDF, cũng sẽ không quá khủng khiếp. Thạch cao núi lửa hấp thụ formaldehyde và phenol hoàn toàn nhất có thể. Một bầu không khí trong lành trong các bức tường của ngôi nhà, được bao phủ bởi vật liệu này, được đảm bảo.

Các nhà sản xuất cho rằng các hạt tro núi lửa tạo ra các ion tích điện âm. Bạn sẽ bao phủ các bức tường bằng thạch cao và bạn sẽ tận hưởng không khí núi rừng mà không cần rời khỏi núi hoặc đi ra ngoài rừng, mà chỉ cần ngồi trong bốn bức tường. Điều chính là các bức tường được bao phủ bởi một chất hoàn thiện sáng tạo.

Lớp phủ giữ liên tục, tạo cảm giác thoải mái cho người, mức độ ẩm. Tức là trong phòng ẩm nó sẽ hút hơi ẩm dư thừa, còn trong phòng khô thì nó sẽ thoát ra ngoài.

Vật liệu này không cháy. Tôi chỉ muốn trích dẫn cổ điển phim viet nam: "Mọi thứ đã bị thiêu rụi trước mắt" - trong một vụ phun trào núi lửa. Ở nhiệt độ cực cao, đá được nung, có được khả năng không kết hợp tự nhiên. Lớp trát được sản xuất mà không qua xử lý nhiệt, do đó, không có khí thải CO 2 và việc thải bỏ sẽ không gây hại cho thiên nhiên, lớp phủ đã qua sử dụng có thể được chôn trong đất một cách đơn giản. Vì vậy các yêu cầu của các tổ chức môi trường cũng được thoả mãn.

Vì vậy, chúng ta có thể hoàn toàn tin tưởng khẳng định lời nói của chủ tịch nước ta, người vẫn chưa từ chức quyền hạn của mình: “Đừng sợ đổi mới!” Mới luôn luôn thú vị.

Xong rôi! Tấm cuộn tròn sẫm màu;
Bật lửa tro tàn những đặc điểm yêu quý của họ
Chúng chuyển sang màu trắng ... Ngực tôi ngượng ngùng. Ash thân mến,
Niềm vui đáng thương trong số phận buồn của tôi

(A.S. Pushkin, Thư Burnt)

Bột màu xám, không màu - tro (tro) dẫn chúng ta đến những suy nghĩ buồn bã về một thứ gì đó đã bị đốt cháy. Thứ này, bị thiêu rụi, sẽ không bao giờ tái sinh ở dạng ban đầu. Vì vậy, Pushkin đốt bức thư của mình, trên thực tế, đã đốt cháy những dấu vết tình yêu của mình. Đây là bằng cách này. Chúng ta đừng "rắc tro lên đầu" và rơi vào mức độ cực đoan tuyệt vọng về tình yêu cháy bỏng, nói về sản phẩm được tạo ra bởi sự đốt cháy.

Nó sẽ về tro núi lửaĐây là sản phẩm gì và xuất xứ từ đâu với số lượng như vậy.

Khi tôi đọc bản tin của những người chứng kiến ​​về sự phun trào của một ngọn núi lửa cụ thể, một tình huống luôn khiến tôi cảnh giác: một lượng tro bụi khổng lồ đến từ đâu? Cái gì cháy trong magma bốc lửa khi có lửa rắn xung quanh?

Để hiểu các quá trình đốt cháy, trước tiên chúng ta giải quyết sản phẩm thu được trong trường hợp này - tro.

Hãy chuyển sang các nguồn phổ biến, cách họ giải thích khái niệm: tro núi lửa.

« tro núi lửa- một sản phẩm của quá trình nghiền và nghiền thành bột do các vụ nổ núi lửa tạo ra chất lỏng hoặc chất rắn. Nó bao gồm các hạt bụi và cát có đường kính lên đến 2 mm ”(Từ điển Bách khoa toàn thư lớn).

"Tro núi lửa - hạt nhỏ LAVA do núi lửa phun ra trong một vụ phun trào. Hình nón của núi lửa phức tạp gồm nhiều lớp nham thạch và tro bụi xen kẽ nhau ... "(Khoa học và kỹ thuật từ điển bách khoa) .

“Tro núi lửa - (a. Tro núi lửa, cinder; n. Vulkanasche; f. Cendre núi lửa; i. Ceniza núi lửa) pyroclastic. vật liệu (tephra) có kích thước hạt nhỏ hơn 2 mm, do sự nghiền nát của núi lửa. tiếng nổ của dung nham lỏng phun trào và các cấu tử ... ”(Từ điển Bách khoa Địa chất”).

Và bây giờ chúng ta hãy chuyển sang các nguồn nói về các vụ phun trào núi lửa.

Có tro không?

1. “Vào ngày 6 tháng 6 năm 1912, nhất phun trào mạnh mẽ núi lửa Novarupta. Đám mây tro bốc lên độ cao gần 20 km. Tro tàn trong vòng 3 ngày. Một lớp tro gần 33 cm bao phủ mặt đất. Người dân trú ẩn trong các tầng hầm của các ngôi nhà, các công trình bị đổ sập dưới ảnh hưởng của lớp tro bụi dày đặc. Ngày 9/6, núi lửa ngừng phun, lúc này đám mây tro bụi đã lan dọc miền nam Alaska, hầu hết miền tây Canada và một số bang của Mỹ. Vào ngày 19 tháng 6, một đám mây tro đã đến châu Phi. Do sự phun trào của Novarupta, thung lũng rộng lớn nhất từng xảy ra các dòng chảy pyroclastic đóng băng, dài hơn 120 km, đã xuất hiện. Robert Griggs gọi nó là Thung lũng của 10.000 người hút thuốc.
2. “Không tên (bán đảo Kamchatka). Vào ngày 30 tháng 3 năm 1956, một vụ nổ khổng lồ đã phá hủy nó. phần trên. Những đám mây tro bụi bay lên gần 40 km. Một luồng khí nóng và tro bụi cực mạnh thoát ra từ miệng núi lửa, thiêu rụi toàn bộ thảm thực vật trong 25 km xung quanh. Kết quả của vụ nổ Bezymyanny, tro núi lửa được đưa đến khoảng cách 400 km trong bán kính, và bản thân núi lửa giảm gần một phần ba km.
3. “Saint Helens, Hoa Kỳ, bang Washington (chiều cao 2250 mét, hoạt động từ năm 1980). Hầu hết phun trào hủy diệt: vào năm 1980, không hề báo trước, Thánh Helens đã lao tới khiến một phần ba ngọn núi bị thổi tan thành mảnh vụn, và thay vì một đỉnh núi phủ đầy tuyết trắng xóa, một miệng núi lửa đã xuất hiện. Âm thanh của vụ nổ đã được nghe thấy trong suốt 1000 km. Một đám mây bụi, tro và khí nóng cao 26 km đã che khuất mặt trời. Tro lắng bao phủ lãnh thổ của bốn bang bởi một lớp hàng mét.
4. Các ngọn núi lửa Tambora và Krakatoa của Indonesia được biết đến với những vụ phun trào thảm khốc. Sau khi Tambora phun trào vào ngày 10-11 tháng 4 năm 1815 điều kiện khí hậu thay đổi nhiều đến mức cư dân trên Trái đất bị bỏ lại mà không có mùa hè. "Năm không có mùa hè", "năm nghèo đói": đây là cách mà năm 1816 được gọi với một mùa hè lạnh giá bất thường hủy hoại mùa màng ở Châu Âu, Canada và Hoa Kỳ. “Tiếng nổ của núi lửa đã được nghe thấy cách đó 2600 km, và tro bụi rơi cách Tambora ít nhất 1300 km. Sân bóng tối trong hai hoặc ba ngày, nó thậm chí còn đứng cách núi lửa 600 km. Các dòng chảy Pyroclastic kéo dài ít nhất 20 km từ đỉnh Tambora. Những đám mây tro bụi nặng nề tan đi 1-2 tuần sau khi phun trào, nhưng những hạt tro bụi nhỏ nhất vẫn tiếp tục ở trong khí quyển trong vài tháng đến vài năm ở độ cao 10-30 km. Những cơn gió lan truyền những hạt này trên khắp thế giới, tạo ra hiện tượng quang học». .

Gần như kịch bản tương tự đã xảy ra sau vụ phun trào Krakatoa vào năm 1883. Hơn 40 nghìn người chết, hơn 800 nghìn km vuông lãnh thổ phủ đầy tro bụi. Đám mây tro bụi bao phủ Mặt trời và quay vòng hai lần Trái đất! "Một lượng đáng kể tro núi lửa vẫn còn trong khí quyển ở độ cao lên tới 80 km trong vài năm và gây ra màu sắc rực rỡ".

Tro núi lửa là một loại đá dăm mịn (cỡ hạt 0,05 - 2 mm), bao gồm các hạt thủy tinh núi lửa, các tinh thể của khoáng vật tạo đá, các mảnh đá vụn.

Nếu tro bao gồm dung nham nghiền thành bột, như đã nêu trong các nguồn có thẩm quyền, thì nó sẽ không bay lên trong không khí trong một thời gian dài. Các quả cầu nham thạch phân tán mịn, đông lạnh, do sức gió thấp, sẽ nhanh chóng lắng xuống mặt đất. Phần chính sẽ rơi xuống chân núi lửa, trộn với các sản vật trên cạn, và sẽ biến thành tephra.

Tro tàn mà A.S. nhận được sẽ bay vút lên trong không trung. Pushkin trong cái gạt tàn trong phòng thí nghiệm của mình, hãy nhớ bạn, nhà thơ nói về "tro nhẹ."

Trong trường hợp hình thành cái gọi là những đám mây thiêu đốt, phát sáng vào ban đêm, các hạt lớn cũng có thể có mặt, nhưng khi nó nguội đi, tất cả các hạt nặng sẽ nhanh chóng lắng xuống bề mặt trái đất.

Vậy thì tro bụi này đến từ đâu và với số lượng khổng lồ như vậy, bay lơ lửng trong khí quyển dưới dạng những đám mây và đám mây khổng lồ?

Để phân tích, bạn sẽ phải đi xuống dưới vỏ trái đất, nơi xảy ra các trận động đất theo từng đợt.

Người đọc hoàn toàn không thể hiểu nổi tại sao tôi lại liên kết các hiện tượng khác nhau như sản xuất tro và động đất. Như mọi khi, trong những trường hợp như vậy, cần phải tìm kiếm một người trung gian được che đậy. TẠI trường hợp này- mà tôi bị kết tội gây ra động đất.

Hầu hết các trận động đất xảy ra ở độ sâu từ 10 đến 70 km, điều này thực sự có nghĩa là các trung tâm nguồn gốc động đất nằm dưới vỏ trái đất và ở sự gần gũi từ cô ấy.

Như đã nêu trước đó, tất cả các trận động đất là kết quả của các quá trình không ổn định, thoáng qua trong lớp phủ. Và các quá trình này được điều khiển bởi magma, mặc dù có áp lực mạnh từ bên dưới và ma sát từ bên trên, vẫn di chuyển khá tự do dưới lớp vỏ trái đất. Câu hỏi: tại sao?

Câu trả lời thật tầm thường: giữa lớp áo và lớp vỏ có một lớp “dầu mỡ” - chính là tro! Đây chính là lớp Mohorovichic (bề mặt Moho), được phát hiện vào năm 1909.

Lớp này là gì và nó bao gồm những gì? Đọc bài tiếp theo.

Thiên nhiên, như mọi khi, rất sáng tạo và hiệu quả. Từ khóa học ở trường Trong vật lý, chúng ta biết rằng các vật thể nhẹ (các hạt) luôn nổi lên trên bề mặt, trong khi các vật thể nặng chìm xuống đáy. Lớp Moho nằm trên bề mặt của lớp phủ, ở trên cùng của nó. Dựa trên kiến thức học đường và theo logic, người ta có thể ngay lập tức cho rằng các hạt nhẹ nhất của vật chất Trái đất nằm trong lớp Moho.

Đối với câu hỏi: "Có tro không?" Có một câu trả lời chắc chắn: đã có tro! Và sẽ được! Theo bách khoa toàn thư miền núi, mỗi năm núi lửa trên Trái đất phun ra trung bình khoảng 3 · 10 9 tấn! tro núi lửa. Nhưng một lượng khổng lồ như vậy đến từ đâu dưới lớp vỏ trái đất?

Trong điều kiện trên cạn, chúng ta biết rằng tro là sản phẩm của quá trình đốt cháy một số chất, ví dụ như gỗ trong đám cháy. Và từ khóa học vật lý tương tự, người ta biết rằng quá trình đốt cháy là một quá trình oxy hóa. Cái gì cháy trong ruột Trái đất, nếu có magma nóng chảy đều? Và nguồn lửa là gì, trong khi thực tế xung quanh có đám cháy rắn? Sau đó, theo logic, tất cả các vật chất trong ruột của Trái đất sẽ cháy hết và biến thành tro. Nhưng nếu điều này không xảy ra trong 4,6 tỷ năm nữa, thì có thể lập luận rằng có rất ít chất oxy hóa trong ruột của Trái đất! Điểm qua, chúng tôi lưu ý rằng tro bụi từ núi lửa bay ra là sản phẩm đầu tiên, và chỉ sau đó dung nham mới chảy ra.

Rõ ràng là khi bắt đầu bất kỳ vụ phun trào núi lửa nào, vật chất nằm trên bề mặt magma bị đẩy ra, và sau đó bản thân magma, sau khi khử khí, sẽ biến thành dung nham.

Tốc độ ban đầu của dòng khí và bụi cao nên các hạt dung nham khá lớn bay ra ngoài cùng với tro.

Hãy lặp lại câu hỏi: tro bụi từ đâu đến dưới lớp vỏ trái đất?

Tôi tìm thấy câu trả lời trên bề mặt, bây giờ là kiến ​​thức: tro bụi được hình thành trong quá trình phóng điện sét dưới lòng đất. Và vì một lượng lớn tro đã tích tụ dưới vỏ cây, nên điều này chỉ ra một điều - quá trình sản xuất liên tục của nó. Công nghệ sản xuất này được gọi là phóng điện - sét! Cỗ máy phóng điện của hành tinh không ngừng một giây, mặt này, mặt khác, tạo ra động đất! Trên đường đi, nó tạo ra tro, bổ sung lượng dự trữ của mình. Vì vậy, từ quan điểm của việc xử lý tro, như một sản phẩm của chất thải trần gian, núi lửa là một lợi ích! Đặc biệt là "hiệu quả" và năng suất, máy phóng điện bắt đầu hoạt động trong một vụ phun trào núi lửa. Theo quy luật, vụ phun trào đi kèm với nhiều trận động đất phát sinh từ phóng điện sét dưới lòng đất. Mỗi tia sét cũng góp phần hình thành tro bụi. Sét làm nóng, nghiền nát và biến vật liệu đá thành tro, và lực ép sẽ ném nó xuống bề mặt với số lượng rất lớn.

Tôi xin nhắc lại, tro núi lửa là sản phẩm của quá trình đốt, nghiền và nghiền thành bột của các chất lỏng hoặc rắn không phải do các vụ nổ núi lửa, mà bởi các tia sét dưới lòng đất, bao gồm cả sét núi lửa.

Các giả thuyết về sự hình thành của tôi được xây dựng dựa trên tia sét dưới lòng đất từ trường, động đất, được mô tả trong các bài báo trước, và việc tạo ra tro là xác nhận cho những giả thuyết này.

Núi lửa phun trào, động đất là dấu hiệu của sự sống sung mãn trên hành tinh Trái đất. Đây là những dấu hiệu cho thấy hành tinh của chúng ta đang trong giai đoạn tự nóng lên, tức là về sự phát triển của cô ấy. Do đó, động đất và núi lửa nên được coi là những quá trình có lợi cho hành tinh Trái đất. Nếu các quá trình này dừng lại, chẳng hạn như trên sao Hỏa, thì Trái đất sẽ nhanh chóng già đi và dần biến thành một hành tinh không có sự sống. Từ quan điểm này, sao Hỏa là một ý tưởng vô vọng cho quá trình thuộc địa hóa.

Vesuvius là ngọn núi lửa nguy hiểm nhất

Trên bờ biển của Vịnh Naples, cách Naples mười lăm km, tại một trong những địa điểm đẹp như tranh vẽ Hành tinh này nằm ở núi lửa Vesuvius. Núi lửa là ngọn núi lửa hoạt động duy nhất trong khu vực. lục địa châu Âu. Vụ phun trào mạnh mẽ nhất của Vesuvius xảy ra vào ngày 24 tháng 8, năm thứ bảy mươi chín của kỷ nguyên chúng ta. Vụ phun trào có một sự khủng khiếp lực hủy diệt, đã quét sạch các thành phố La Mã cổ đại là Stabia, Pompeii và Herculaneum khỏi mặt đất. Nhiều cư dân của Pompeii nhận ra rằng một thảm họa đang đến và rời khỏi nhà của họ kịp thời. Một số người trong số họ từ chối tin rằng những ngày của thành phố đã được đánh số và hy vọng vào một điều kỳ diệu, nhưng nó đã không xảy ra. Tất cả những cư dân chưa kịp rời khỏi thành phố đã chết và bị chôn vùi dưới lớp muội và tro dày 3m. Trong vụ phun trào núi lửa ở Pompeii, hơn hai nghìn người đã chết. Các cuộc khai quật đang được thực hiện ngày nay càng hé lộ nhiều chi tiết của thảm họa: các nhà khảo cổ học liên tục tìm thấy xác của những người đã chết trong những ngày khủng khiếp đó.

Vụ phun trào lớn nhất trong thế kỷ 20 xảy ra vào năm 1906. Một chi tiết thú vị, dòng dung nham lao về phía thành phố Tore Annuziata và bị ngăn lại bởi bức tường của nghĩa trang thành phố. Cùng lúc đó, thành phố Ottaviano bị phá hủy hoàn toàn và nhận được cái tên "Pompeii mới". 105 người cầu cứu trong nhà thờ San Giuseppe Vesuviano đã bị chôn vùi dưới những vòm mái bị sập.

Hiện tại, ngọn núi lửa Vesuvius lại “mọc um tùm” các công trình nhà ở. Hơn nữa, các cao ốc mọc lên như nấm và chính quyền thành phố không thể đối phó hoặc không muốn xử lý những công trình như vậy.

Vesuvius là nhất núi lửa nguy hiểm trên thế giới. Khoảng 3 triệu người sống trong vùng lân cận của nó. Đây là vùng núi lửa đông dân cư nhất trên thế giới.

Trong trường hợp núi lửa phun trào đột ngột, bức tranh "Ngày cuối cùng của Pompeii" của Bryullov có thể được lặp lại. Mặc dù sự phát triển vận tải đường bộ, những người dưới chân núi lửa sẽ chết, bởi vì. không thể rời đi do tắc đường. Trong tương lai, nhiều năm sau khi núi lửa Vesuvius phun trào, một Bryullov mới sẽ ra đời và một lần nữa sẽ tạo ra bức tranh có tên “Ngày cuối cùng của thành phố New Pompeii!”

Nguồn

1. Tro núi lửa, Từ điển Bách khoa toàn thư, http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/93922

2. Tro núi lửa, Từ điển Bách khoa toàn thư Khoa học và Kỹ thuật, http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/882

3. Tro núi lửa, Bách khoa toàn thư địa chất, http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/973

4. Núi lửa Novarupta, (Alaska) http://portalsafety.at.ua/news/vulkany_ognennogo_kolca_zemli_prosypajutsja/2012-05-06-1669

5. Núi lửa và mạch nước phun Kamchatka, http://www.kamchatsky-krai.ru/geography/volcanoes/kluchevskaya-gruppa.htm

6. Núi lửa hoạt động, http://gorod.afisha.ru/archive/deystv_vulkani/

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

8. Rusanova A.A., Sổ tay thu gom bụi và tro, Năng lượng, M., 1975

Tạp chí Tin tức và Scandals

Tro núi lửa: mối nguy hiểm đối với con người

Trong số những mối nguy hiểm do núi lửa phun trào gây ra, tro núi lửa được coi là một trong những thứ quỷ quyệt và có sức hủy diệt khủng khiếp nhất.

Tro núi lửa là một trong những thành phần khó chịu và nguy hiểm của các vụ phun trào núi lửa. Nó có thể bao gồm cả những mảnh lớn và những hạt nhỏ có kích thước bằng hạt cát. Đối với vật liệu dạng bột, thuật ngữ " bụi núi lửa”, Tuy nhiên, không làm giảm mối đe dọa của chúng đối với con người và môi trường.

Tính chất của tro núi lửa

Thoạt nhìn, tro núi lửa trông giống như một loại bột mềm, vô hại, nhưng thực chất nó là vật chất đá với độ cứng 5+ trên thang Mohs. Nó được tạo thành từ các hạt. hình dạng không đều với các cạnh không đồng đều, nhờ đó nó có khả năng cao làm hỏng cửa sổ máy bay, làm cay mắt, gây trục trặc cho các bộ phận chuyển động của thiết bị và nhiều vấn đề khác.

Các hạt núi lửa có kích thước rất nhỏ và có cấu trúc dạng hạt với nhiều lỗ hổng, do đó có mật độ tương đối thấp đối với vật liệu đá. Đặc tính này cho phép chúng bay lên cao trong khí quyển và được gió truyền đi trong một khoảng cách xa. Chúng không hòa tan trong nước, nhưng khi ướt chúng tạo thành huyền phù hoặc bùn, sau khi khô sẽ biến thành bê tông rắn.

Thành phần hóa học của tro phụ thuộc vào thành phần của magma mà nó được hình thành. Xét rằng các nguyên tố phổ biến nhất được tìm thấy trong magma là silic điôxít và ôxy, trong hầu hết các trường hợp, tro chứa các hạt silic. Tro từ các vụ phun trào bazan chứa 45–55% silic điôxít, rất giàu sắt và magiê. Trong các vụ phun trào bằng đá ryolit, núi lửa thải ra tro có hàm lượng silica cao (hơn 69%).

Hình thành các cột tro

Tro cốt từ núi St. Helens

Một số loại magma chứa một lượng lớn khí hòa tan, trong quá trình phun trào núi lửa sẽ mở rộng và thoát ra khỏi lỗ thông hơi cùng với các hạt magma nhỏ. Lao lên bầu khí quyển, những khí này mang theo tro và hơi nước nóng, tạo thành các cột. Vì vậy, trong quá trình phun trào của núi St. Sau đó Gió to trong 4 giờ, họ đưa nó đến thành phố Spokane, nằm cách lỗ thông hơi 400 km, và trong 2 tuần bụi núi lửa bay quanh Trái đất.

Ảnh hưởng của tro núi lửa

Tro núi lửa gây nguy hiểm lớn cho con người, tài sản, xe cộ, thành phố và môi trường.

Ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Nó đe dọa lớn nhất đến sức khỏe con người. Ho, khó thở và viêm phế quản phát triển ở những người bị mắc kẹt dưới tro bụi. Phản ứng phụ Có thể giảm phun trào bằng cách sử dụng mặt nạ phòng độc hiệu suất cao, nhưng cần tránh tiếp xúc với tro bất cứ khi nào có thể. Các vấn đề lâu dài có thể bao gồm sự phát triển của một căn bệnh như bệnh bụi phổi silic, đặc biệt nếu tro có hàm lượng silica cao. Tro núi lửa khô dính vào mắt và gây kích ứng. Vấn đề nghiêm trọng nhất như vậy là đối với những người đeo kính áp tròng.

Ảnh hưởng đến nông nghiệp

Sau khi tro tàn rơi xuống, động vật cũng gặp phải những rắc rối như con người. Vật nuôi dễ bị kích ứng niêm mạc và mắc các bệnh về đường hô hấp, nhưng cũng có thể mắc thêm các bệnh này. hệ thống tiêu hóa- trong trường hợp động vật kiếm ăn trên đồng cỏ được bao phủ bởi các hạt núi lửa. Lớp tro dày vài mm thường không gây thiệt hại nghiêm trọng cho các khu vực nông nghiệp, nhưng tích tụ dày hơn có thể làm hỏng mùa màng hoặc thậm chí phá hủy chúng. Hơn nữa, chúng làm hỏng đất, giết chết các vi sinh vật và chặn dòng chảy của nước và oxy vào đất.

Ảnh hưởng đến các tòa nhà

Một phần tro khô có khối lượng tương đương với khoảng mười phần tuyết tươi. Hầu hết các tòa nhà không được thiết kế để chịu thêm trọng lượng, vì vậy một lớp tro núi lửa dày trên đỉnh của một tòa nhà có thể gây quá tải và khiến nó sụp đổ. Nếu trời mưa ngay sau khi đổ xuống, nó sẽ chỉ làm trầm trọng thêm vấn đề bằng cách tăng tải trọng lên mái nhà.

Tro núi lửa có thể lấp đầy cống rãnh của tòa nhà và làm tắc nghẽn đường ống thoát nước. Tro kết hợp với nước gây ra hiện tượng ăn mòn vật liệu lợp kim loại. Tro ẩm tích tụ xung quanh các bộ phận điện bên ngoài của ngôi nhà dẫn đến điện giật. Thông thường sau khi phát thải, hoạt động của máy điều hòa không khí bị gián đoạn, do các hạt nhỏ làm tắc các bộ lọc.

Ảnh hưởng đến giao tiếp

Tro núi lửa có thể sạc điện, cản trở sự truyền của sóng vô tuyến và các đường truyền khác truyền trong không khí. Bộ đàm, điện thoại và thiết bị GPS mất khả năng gửi hoặc nhận tín hiệu trong vùng lân cận núi lửa. Tro cũng làm hỏng vật thể, chẳng hạn như dây điện, tháp, tòa nhà và các thiết bị cần thiết để hỗ trợ thông tin liên lạc.

Ảnh hưởng đến giao thông mặt đất

Tác động ban đầu của tro bụi đối với việc vận chuyển là tầm nhìn bị hạn chế. Khối tro ánh sáng mặt trời, vì vậy trong ánh sáng ban ngày, nó trở nên tối như vào ban đêm. Ngoài ra, chỉ cần 1 milimet tro bụi cũng có thể che đi các vạch kẻ đường. Trong quá trình lái xe, các hạt nhỏ bị lọc bởi bộ lọc không khí của ô tô, đồng thời xâm nhập vào động cơ và làm hỏng các bộ phận của nó.

Tro núi lửa lắng đọng trên kính chắn gió của ô tô, đòi hỏi phải sử dụng cần gạt nước kính chắn gió. Trong quá trình lau chùi, các hạt mài mòn bị kẹt giữa kính chắn gió và cần gạt nước có thể làm xước cửa sổ. Khi trời mưa, tro bụi đọng lại trên đường sẽ biến thành một lớp bùn trơn trượt, do đó làm mất sự liên kết giữa bánh xe và nhựa đường.

Ảnh hưởng đến du lịch hàng không

Hiện đại động cơ phản lực xử lý khối lượng lớn không khí. Nếu tro núi lửa được hút vào động cơ, nó sẽ nóng lên đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của nó. Tro nóng chảy dính vào bên trong động cơ và hạn chế luồng không khí, làm tăng thêm trọng lượng của máy bay.

Cấu trúc mài mòn của tro núi lửa ám tác động tiêu cực trên tàu bay trong vùng phun trào. Ở tốc độ cao, các hạt tro bụi rơi trên kính chắn gió của máy bay có thể làm cho bề mặt của nó trở nên xỉn màu, do đó, phi công sẽ bị mất tầm nhìn. Phun cát cũng có thể tẩy sơn trên mũi và mép cánh. Tại các sân bay, các vấn đề nảy sinh với đường băng - các vạch dấu được giấu dưới đống tro tàn, bộ phận hạ cánh của máy bay mất lực kéo trong quá trình hạ cánh và cất cánh.

Ảnh hưởng đến hệ thống cấp nước

Các hệ thống cấp nước có thể bị ô nhiễm do tro bụi, do đó, trước khi sử dụng nước từ sông, hồ chứa, cần phải làm sạch toàn bộ hệ thống huyền phù. Đồng thời, xử lý nước bằng chất mài mòn đặc có thể làm hỏng máy bơm và thiết bị lọc. Tro cũng gây ra những thay đổi tạm thời Thành phần hóa học chất lỏng, dẫn đến giảm pH và tăng nồng độ các ion bị rửa trôi - Cl, SO4, Na, Ca, K, Mg, F và nhiều ion khác.

Vì vậy, khu định cư nằm gần hoặc hướng xuống của núi lửa nên tính đến tác động tiềm tàng của tro núi lửa, phát triển các cách đối phó và giảm thiểu hậu quả của nó. Hành động trước dễ dàng hơn nhiều so với việc gặp phải nhiều vấn đề nan giải trong quá trình phun trào.

Được biết, ngoài các vụ phun trào kiểu Hawaii, vật liệu pyroclastic nghiền nát chiếm ưu thế trong thành phần của chất phun núi lửa rắn, tỷ trọng trong tổng khối lượng của chất phun rắn lên tới 94-97%. Theo Zapper, trong khoảng thời gian từ 1500 đến 1914, 392 km 3 dung nham và các khối rời, chủ yếu là tro. Tỷ lệ khối lượng rời trong khí thải trong thời gian này trung bình là 84%. Nó cũng có đặc điểm là khối lượng lớn tro cực mịn được hình thành trong quá trình phun ra. Những tro như vậy có thể lơ lửng trong không khí trong một thời gian dài. Trong vụ phun trào Krakatoa năm 1883, tro bụi bay vòng quanh Trái đất nhiều lần trước khi hoàn toàn lắng xuống. Các hạt tro bụi nhỏ nhất đồng thời tăng lên thành chiều cao lớn, nơi chúng đã ở trong vài năm, gây ra những đốm sáng đỏ ở châu Âu. Trong vụ phun trào của núi lửa Bezymyanny ở Kamchatka, tro đã rơi vào ngày thứ hai ở khu vực London, tức là ở khoảng cách hơn 10 nghìn km. km. Xét về lượng chất rắn kết tủa các vụ phun trào núi lửa từ dung dịch nước, chủ yếu là siêu tới hạn, bốc lên từ vỏ thoát nước, một tỷ lệ giữa khối lượng vật chất rắn và lỏng của khối phun núi lửa là hoàn toàn dễ hiểu. Thật vậy, các dung dịch, dâng lên qua kênh từ vỏ thoát nước, nơi chúng chịu áp lực lên đến 2-4 nghìn. ATM, mất áp suất, nở ra và nguội đi. Kết quả là, các chất hòa tan trong chúng rơi ra khỏi dung dịch, ban đầu tạo thành chất lỏng, và khi sự phun trào làm dày lên các khối chất cô đặc. Những khối lượng này, rõ ràng, tích tụ đến mức lớn nhất ở miệng kênh mà qua đó dung dịch nước dâng lên. Khi các khối lượng này tích tụ và kênh mở rộng, dòng hơi nước bắt đầu bắt giữ và nghiền các khối lượng rơi ra khỏi dung dịch trên đường đi. Tùy thuộc vào tốc độ của tia hơi nước, nhiệt độ và mật độ của nó, cũng như các đặc điểm về thành phần hóa học của các khối vật chất dày đặc rơi ra, nó bị nghiền nát thành nhiều hay ít các hạt nhỏ, chúng bị cuốn theo đám mây. và sau đó rơi ra khỏi nó.

Người ta xác định rằng tro rơi ra từ các đám mây tro bụi có thành phần sàng khác nhau, tùy thuộc vào cường độ phun trào và tùy thuộc vào khoảng cách đến nơi tro rơi. Các phần lớn tro bụi rơi ra gần núi lửa với kích thước của các hạt riêng lẻ lên đến 3-5 mm; những đám mây tro bụi càng đi xa, kích thước nhỏ hơn hạt tro. Đồng thời, người ta biết rằng tro rơi ở khoảng cách lên đến 100 km và hơn thế nữa, vẫn có thành phần rây phức tạp. Điều này, theo ý kiến ​​của chúng tôi, chỉ ra rằng trong quá trình chuyển động của đám mây tro, không chỉ xảy ra sự phân đoạn của các hạt tro đã tồn tại, mà còn xảy ra sự hình thành các hạt mới, vì tro mịn ở dạng huyền phù có khả năng hình thành các kết tụ, sau đó biến thành những khối dày đặc. những quả bóng kết dính gọi là pisolite, hay những giọt mưa hóa đá. Nguồn gốc của tro đặc biệt tốt, thời gian dàiở trong không khí và được vận chuyển qua một khoảng cách rất xa, rất có thể là do bụi phóng xạ của chúng trực tiếp từ đám mây hơi nóng khi nó nguội đi. Từ miệng núi lửa, một tia hơi nước nóng được ném lên trên, có nhiệt độ lên tới 400-450 ° C. Trong một cặp như vậy, dù ở áp suất thường, vẫn có những chất hòa tan, mặc dù ở nồng độ thấp. Với việc làm lạnh thêm đám mây hơi, các chất hòa tan rơi ra khỏi nó dưới dạng các hạt có kích thước gần bằng với kích thước của phân tử. Những hạt tro như vậy có thể ở trong không khí vô thời hạn.

Do đó, sự chiếm ưu thế của tro và sự hình thành các vật liệu phân tán cao trong chất phun của núi lửa được giải thích một cách thỏa đáng là do sự kết tủa của chúng từ các dung dịch nước, bao gồm các dung dịch siêu tới hạn và hơi nước, thải vào khí quyển. Nguồn gốc của tro này giải thích một số đặc điểm cụ thể về thành phần của chúng.

Được biết, khi một đám mây tro bụi di chuyển đến những khoảng cách xa hơn bao giờ hết từ miệng núi lửa, tro bụi có thành phần hóa học khác nhau sẽ rơi ra khỏi nó. Ngay cả các phần tro hoàn toàn giống nhau về thành phần sàng cũng thay đổi đáng kể về thành phần hóa học tùy thuộc vào thời gian lưu lại của các phần tử tro trong đám mây. Sự phụ thuộc này thường gắn với khoảng cách từ núi lửa. Nhưng vấn đề ở đây, tất nhiên, không nằm ở cách mà là ở thời điểm. Đặc biệt đáng chú ý là những thay đổi về hàm lượng sắt, magiê, mangan, thiếc, vanadi và các nguyên tố khác trong tro, theo quy luật, chúng tăng lên theo khoảng cách từ miệng núi lửa.

Một đặc điểm rất quan trọng của các quá trình làm tăng hàm lượng các nguyên tố này trong tro là chúng chỉ thay đổi thành phần hóa học của tro chỉ trong một lớp màng mỏng bề mặt của mỗi hạt tro. Độ dày của màng được biến đổi hóa học đạt 10 -4 -10 -6 cm . I. I. Gushchenko, người đã nghiên cứu tro của Bắc Kamchatka, lưu ý rằng chúng có khả năng hấp thụ rõ rệt và tro hạt mịn hấp thụ lượng anion lớn nhất VÌ THẾ 4 -2 và HCO 3 - và tro dạng hạt thô hấp thụ các ion clo tốt hơn. Trên các khoáng chất có màu sẫm và quặng tro được ưu tiên thiêu hủy VÌ THẾ 4 2- , HCO 3 - , Na + , K + , mg 2+ . Trên plagioclases và thủy tinh, tro được hấp thụ tốt hơn Cl - , Ca 2+ , Fe 3+ , P 5+ , MN 2+ . Nội dung của các mục như Fe, Ti, mg, Mn, trong màng hấp phụ có tới 35 và thậm chí tới 75% tổng hàm lượng của các nguyên tố này trong tro. I. I. Gushchenko cũng chỉ ra rằng hàm lượng magie trong tro của núi lửa Bezymyanny tăng 12-30 lần trong thời gian đám mây di chuyển quãng đường 90 km từ núi lửa. Ông cũng trích dẫn dữ liệu cho thấy trong đống tro tàn của núi lửa Hekla, rơi vào ngày 29 tháng 3 năm 1947, ở khoảng cách 3800 km nội dung từ anh ấy MgOvà K 2 O tăng 4 lần, và CaO, P 2 O 5,TiO 2 và A1 2 O 3 - bằng 40-60% so với hàm lượng của các nguyên tố này trong vật liệu pyroclastic đã giảm ra trong 10 km từ núi lửa.

Thành phần hóa học của tro, và đặc biệt là màng hấp thụ bề mặt của chúng, khác với thành phần trung bình của đá trên đất liền và vỏ đại dương bởi sự hiện diện và hàm lượng gia tăng của nhiều nguyên tố, chẳng hạn như Ga, V, Sĩ, Vì vậy, Ni, Cr, Sr, Ba, Zr, U, Thứ tự và vân vân.

Các tính năng cụ thể của tro núi lửa bao gồm thực tế là thành phần của tro bao gồm vật liệu thủy tinh. Tỷ lệ thủy tinh trong tro dao động từ 53 đến 95%, cho thấy sự chuyển đổi nhanh chóng của các phần tử hình thành tro từ thể lỏng sang thể rắn.

Về mặt tro núi lửa rơi từ dung dịch nước thoát khỏi vỏ thoát nước vỏ trái đất, tất cả những thứ này đều rất tính năng thú vị Tro tàn không những không thể giải thích được, mà ngược lại, chúng hoàn toàn tự nhiên và dễ hiểu.

Như đã lưu ý ở trên, các hợp chất dễ bay hơi khác nhau, theo sự thay đổi về độ hòa tan, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và sự chuyển pha của các dung dịch ở nhiệt độ tới hạn, được phân bố khác nhau giữa các pha hơi, lỏng và rắn. Mặc dù thực tế là nghiên cứu thực nghiệm nghiên cứu về như vậy hệ thống phức tạp Có thể hiểu một số quy luật trong quá trình chuyển đổi của một số thành phần từ dung dịch sang trạng thái rắn trong quá trình hình thành tro và chuyển động của chúng cùng với đám mây.

Các quy trình này và trình tự của chúng được trình bày trong biểu mẫu này.

Những đám mây hơi nước, được hình thành bên trên lỗ thông hơi của núi lửa với tốc độ cao thải ra hàng triệu tấn hơi nước, có nhiệt độ cao. Cho nên chất rắnđược chứa trong các đám mây hơi không chỉ ở dạng các hạt tro, mà còn ở trạng thái hòa tan. Khi đám mây di chuyển khỏi vị trí xảy ra vụ phun trào, nó sẽ tăng thể tích và nguội đi. Hơi làm lạnh từ 350-450 đến 0 ° C dẫn đến kết tủa ở trạng thái rắn của những thành phần có trong hơi nóng. Các hạt rắn nhỏ này có thể tự ngưng tụ màng trên chính chúng. Nước lỏng, có thể dính hoặc bị hấp thụ trên các hạt tro lớn hơn và hình thành trên chúng các màng hấp phụ mỏng nhất đặc trưng của tro.

Nếu không có dữ liệu thực nghiệm, rất khó để đánh giá nhiệt độ của hơi trong các đám mây tro phía trên núi lửa và trên đường mà các đám mây di chuyển, bay lên và đi ra xa. Tuy nhiên, dựa trên sự phụ thuộc rõ ràng của thành phần hóa học của màng hấp thụ bề mặt mỏng vào khoảng cách mà tro rơi xuống, chúng ta có thể cho rằng quá trình làm nguội diễn ra trong một thời gian khá dài. Cũng có thể xảy ra rằng sau khi kết tủa của các chất hòa tan trong hơi nước chấm dứt, sự thay đổi thành phần của màng bề mặt của các hạt tro lớn xảy ra. Chúng hút ra khỏi đám mây những tạp chất phân tán mịn có thể có điện tích trái dấu.

Từ quan điểm của giả thuyết về sự hình thành các đám mây tro bụi từ các dung dịch siêu tới hạn của vỏ thoát nước, những dữ kiện này rất quan trọng, bởi vì trong trường hợp này, các quá trình hình thành tro và bụi nhỏ nhất là bắt buộc, chúng bị hút vào lớn hơn. các hạt tro, tạo thành màng hấp phụ.

Các giả thuyết khác về nguồn gốc của đám mây hơi không thể giải thích sự hiện diện trong đám mây của các nguyên tố bị hấp phụ trên các hạt tro. Hơn nữa, họ không thể giải thích phạm vi cực kỳ rộng của các yếu tố này. Theo quy luật, các nguyên tố phân tán, bao gồm cả chất phóng xạ, không xảy ra ở phạm vi rộng như vậy trong dung nham hoặc trong đá lửa, ít hơn nhiều trong các loại đá tạo nên độ dày của vỏ trái đất. Do đó, một loạt các yếu tố trong màng hấp thụ trên các hạt tro là một trong những bằng chứng thuyết phục nhất ủng hộ giả thuyết liên kết nguồn gốc của các đám mây tro với các dung dịch vỏ bọc thoát nước. Mối quan hệ tương tự được xác nhận bởi một loạt các thành phần dễ bay hơi do núi lửa, fumarole và các nguồn khác phát ra. Chúng, như đã biết, bao gồm: CO, CO 2, VÌ THẾ 2 , H 2 S, CSO, N 2 , N 2 O 3 , N 2 O 5 , KHÔNG 3 , NH 4 Cl, PH 3 , CH 4 , kr, Xe, Ne, Anh ta, H 2 , Se, SiF 4 , H 3 BO 3 và nhiều hợp chất khác dễ bay hơi với clo, bo, lưu huỳnh và flo. Thành phần muối của đại dương và thành phần đặc biệt phức tạp của các nốt ferromangan và phốt pho cũng minh chứng cho một loạt các nguyên tố trong dung dịch của vỏ thoát nước.

Theo công thức của người La Mã cổ đại:

Phụ gia tro núi lửa làm cho bê tông bền hơn, đồng thời thân thiện với môi trường hơn. Các nhà nghiên cứu cho biết, việc thay thế các thành phần xi măng bằng đá núi lửa nghiền có thể làm giảm mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải CO2 từ quá trình sản xuất vật liệu xây dựng gần 20%. Một điểm cộng khác: có rất nhiều trầm tích tro núi lửa trên khắp thế giới.

Bê tông và thành phần chính của nó - xi măng - có thể được gọi là quan trọng nhất vật liệu xây dựng cho nhân loại. Rất ít vật liệu đã được sử dụng thường xuyên như vậy. Nhưng xi măng có một mặt bóng tối: khi đá vôi được nung, số lượng lớn carbon dioxide (CO2), trong khi quá trình sản xuất đòi hỏi một lượng lớn năng lượng. Khoảng 5% lượng khí thải CO2 được ước tính đến từ sản xuất xi măng.

Các nhà khoa học trên thế giới đang tìm cách làm cho bê tông bền vững hơn. Đặc biệt hứa hẹn là việc thay thế ít nhất một thành phần xi măng bằng các vật liệu thay thế. Ví dụ, nó có thể là một chất phụ gia ống nano carbon, có thể làm cho bê tông ổn định hơn, hoặc thậm chí là rác nhựa vụn.

Kiểm tra công thức La Mã

Một nhóm các nhà khoa học dẫn đầu bởi Kunal Kupwade-Patil từ Massachusetts Viện công nghệ công nghệ nhìn trộm từ người La Mã cổ đại. Hơn 2.000 năm trước, những người xây dựng cổ đại đã trộn tro núi lửa vào bê tông và xi măng để tăng độ bền và khả năng chống nước cho các công trình. Cho dù bê tông La Mã có lợi thế về phát thải CO2 và tiêu thụ năng lượng hay không vẫn chưa được biết cho đến nay.

Để tìm hiểu, các nhà khoa học đã thử nghiệm nhiều công thức chế tạo bê tông khác nhau bằng tro núi lửa. Để làm được điều này, họ đã nghiền đá núi lửa thành nhiều kích cỡ bột khác nhau và thay thế từ 30 đến 50% xi măng trong bê tông bằng nó. Các bài kiểm tra độ ổn định vật lý cho phép chúng tôi nghiên cứu độ ổn định của vật liệu và tính toán lượng năng lượng cần thiết cho quá trình sản xuất và lượng CO2 sẽ được thải ra.

Ít năng lượng hơn cho sản xuất bê tông

Kết quả:

giống như trong thời của người La Mã cổ đại, tro núi lửa một cách tích cựcảnh hưởng đến độ ổn định của bê tông.

Tro được nghiền càng mịn, bê tông càng trở nên chắc chắn và ổn định hơn. Tuy nhiên, với quá trình mài mịn hơn, cường độ năng lượng sản xuất tăng lên. Tuy nhiên, thay thế xi măng bằng tro núi lửa cải thiện tổng thể cân bằng năng lượng.

Trong quá trình thử nghiệm, khi 40% xi măng được thay thế bằng tro núi lửa nghiền mịn, mức tiêu thụ năng lượng đã giảm 16%.

“Để sản xuất xi măng, một số lượng lớn năng lượng, bởi vì anh ấy cần nhiệt độ cao, và đó là một quá trình gồm nhiều bước, ”Stephanie Chin thuộc Viện Công nghệ Massachusetts giải thích.
“Tro núi lửa đã được hình thành trong nhiệt độ cao và áp suất cao"Thiên nhiên đã thực hiện các phản ứng hóa học cần thiết."

Xi măng với tro núi lửa để xây dựng các tòa nhà dân cư

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu bằng cách sử dụng ví dụ về một khối thành phố ở Kuwait. Đối với 13 khu dân cư và 13 toa nha thương mại họ xác định lượng bê tông được sử dụng và tính toán cân bằng năng lượng. Sử dụng các mô hình tính toán, các nhà khoa học đã thử nghiệm xem lượng năng lượng cần thiết sẽ thay đổi như thế nào nếu thay thế tới 50% xi măng bằng tro núi lửa nghiền.

Kết quả:

Thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm tiết kiệm năng lượng có thể được sử dụng cho toàn bộ các tòa nhà và khu vực lân cận.

Theo các nhà nghiên cứu, nhờ có thêm tro núi lửa, việc xây dựng 26 tòa nhà cần ít năng lượng hơn 16%. Điều này có nghĩa là với sự trợ giúp của "công thức La Mã", có thể giảm lượng khí thải CO2 và tiết kiệm điện.

Ngoài ra, đá hình thành tro núi lửa được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới - cả gần núi lửa đang hoạt động và ở những nơi nguyên sinh hoạt động núi lửa. Vì vật liệu này hầu như không được sử dụng trước đây nên tiền gửi của nó khá phong phú và dễ tiếp cận.