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Struttura della Shungite

Fonte: articoli di O. V. Mosin

Secondo gli studiosi, le proprietà uniche della shungite sono dovute alla sua struttura insolita.

Il carbonio di shungite forma nella pietra una matrice in cui sono uniformemente disposti silicati dispersi di dimensione media pari a circa 1 micron. Le proprietà della pietra di shungite sono determinate da due fattori: in primo luogo, dalle proprietà del carbonio di shungite, e in secondo luogo, dalla struttura del minerale stesso e dalle interazioni tra carbonio e i silicati.

Alla fine del ventesimo secolo gli studiosi sono riusciti a spiegare solo parzialmente le cause degli effetti benefici della shungite sugli organismi viventi. Questo minerale è principalmente composto da carbonio, in gran parte molto simile a molecole sferiche, i fullereni.

shungite

I fullereni sono una forma speciale di carbonio, inizialmente sintetizzata in laboratorio nel tentativo di simulare i processi che avvengono nello spazio, e solo in seguito rinvenuta sulla crosta terrestre. Fino a poco tempo fa si riteneva che il carbonio esistesse solo in tre forme: diamante, grafite e carbonio amorfo. Queste sostanze si differiscono nella struttura.

Ciascun atomo di carbonio nella struttura del diamante si trova al centro di un tetraedro i cui vertici sono i quattro atomi vicini. Questa struttura definisce le proprietà del diamante come la sostanza più dura conosciuta sulla Terra.

Gli atomi di carbonio nella struttura cristallina di grafite formano degli anelli esagonali, che compongono, a loro volta, una griglia forte e stabile, simile ad un nido d’ape. Le griglie sono posizionate l’una sull’altra in strati, debolmente correlati tra di loro. Questo tipo di struttura definisce le caratteristiche specifiche della grafite: la bassa durezza e la proprietà di sfaldarsi facilmente in piccole scaglie.

Diversamente da diamante, grafite e carbonio amorfo, il fullerene è una nuova forma di carbonio. L’unicità del fullerene consiste nel fatto che la molecola C 60 contiene frammenti con simmetria quintupla (pentagoni), che non usati dalla natura per i composti inorganici. La molecola di fullerene è una molecola organica, e il cristallo formato da queste molecole (fullerite) è un cristallo molecolare, anello di collegamento tra materia organica e inorganica. Nel fullerene la griglia piatta degli esagoni, la griglia della grafite, è piegata e legata in una sfera chiusa. Inoltre una parte degli esagoni si trasforma in pentagoni. La natura ha dato una chiara sequenza di questo composto: ogni esagono confina con tre esagoni e tre pentagoni e ogni pentagono confina solo con esagoni. Gli atomi di carbonio, che compongono una sfera, sono collegati tra di loro da un forte legame. La struttura che si forma è un icosaedro troncato, che ha 10 assi di simmetria di terzo ordine e 6 assi di simmetria di quinto ordine.
Ogni atomo di carbonio nella molecola C60 si trova ai vertici di due esagoni e un pentagono ed è sostanzialmente indistinguibile dagli altri atomi di carbonio. Lo spessore del guscio sferico è di 0,1 nm, il raggio della molecola C60 è di 0,357 nm. La lunghezza del legame C-C nel pentagono è di 0,143 nm e nell’esagono è 0,139 nm. Anche le molecole dei fullereni superiori C70 C74, C76, C84, C164, C192, C216, hanno la forma di una superficie chiusa. I fullereni con n

Il più piccolo fullerene possibile è il dodecaedro regolare C20. Il cristallo di fullerite ha una densità di 1,7 g / cm3, che è significativamente inferiore alla densità della grafite (2,3 g / cm3) e del diamante (3,5 g / cm3)

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