Глинистий мінерал “подолін” як джерело мікро- та макроелементів для лікарських засобів

Застосування природного глинистого мінералу підкласу сапонітових кристалохімічної формули m{(Mgi 46 Fe 0 2 Ca 0 33 )(Na 0 ізК 0 o4)[Si4Oio][OH]2 i 5 }p{AI 2 58Fei52[Si4Oio][OH]83o6,30 H2O, джерела мікро- і макроелементів як лікувального засобу 1 Подолін ВІДНОСИТЬСЯ ДО речовин неорганічної хімії, 2 Подолін - триоктаедричний магнієвезалізистий мінерал Кристалохімічна формула якого m{(Mg1,46Fe0,2Ca0,33)(Na0,13K0,04)[Si4O10][OH]2,1 5}p{AI2,58Fe1,52[Si4O10][OH]8306,30H2O Клас алюмосилікатів Підклас - натрієвий алюмосилікат Група - смектитів Подоліном названий по місцю розташування родовища - Поділля, Хмельницька область, Славутський район, Україна Молекулярна вага 489,98 Питома вага 2,6г/см куб Колір коричнево-червоний з темно-сірим ВІДТІ сполук Подолін має індивідуальні ХІМІЧНІ властиво НКОМ Непрозорий ВІДТІНОК-жирний Варварівське родовище подоліну розташоване в Хмельницькій області, Славутському районі, на ПІВНІЧНІЙ околиці сіл Варварівка, Ташки, СХІДНІЙ ОКОЛИЦІ села Голіки, а також в різних кількостях в північно-західній частині Славутського району Аналогами можуть бути сапоніти Закарпатської області, Волинської області та ІНШІ, ВІДОМІ у СВІТІ родовища Всього більше 60 родовищ 3 Глибина залягання подоліну на Варварівському родовищі 5 - 20 метрів Товщина корисного (промислового) шару коливається в межах 45 - 92 метрів Площа Варварівського родовища подоліну більше 78га РІЗНОВИДНОСТІ покладів подоліну знаходятся біля с Голіки І с Ташки, а також на північному заході м Славута, Хмельницької області Вони відрізняються відсотковим вмістом ХІМІЧНИХ елементів і сті і ХІМІЧНИЙ склад Аналогічний ХІМІЧНИЙ склад ніде більше не зафіксований в СВІТОВІЙ науковій літературі На ПІВНІЧНО-СХІДНІЙ ОКОЛИЦІ С Ташки поклади подоліну виходять на поверхню і пригодні до промислового видобутку Верхні шари, які прикривають подолін, складаються - з бентонітової глини (0,5 до 4м товщиною), вапняку (біля 2м товщиною), піску (до 0,7м товщиною) Подолш-монтмориллоніт 3 кристалохімічної точки зору подолін вписується в рамки існуючої класифікації триоктаедричних магнієво-залізистих монтмореллонітів Мінерали монтмореллонітової групи виникають переважно у зв'язку з розкладанням основних порід, які містять багато фемічних мінералів Подолін не є мономшеральним утворенням, і має певну КІЛЬКІСТЬ домішок інших глинистих мінералів, головним чином каолініту і пдрбслюд Колір подоліну переважно брудно-жовтий до коричневого На відміну від подоліну, залізистий монтмореллоніт (нонтроніт) має зеленувато-жовтий колір Коричневий монтмориллоніт зустрічається серед бурих залізняків у корі вивітрювання діабазів По даним диференціальних кривих нагріву мінералів подолін складається із триоктаедричного монтмореллоніту і може бути умовно віднесеним до сапонітів Під електронним мікроскопом зерна подоліну мають неправильну витягнуту форму і розпливчаті краї Рідко ПОМІТНІ зерна механічних домішок, які мають морфологічно різко ВІДМІННІ контури від основної маси мінералу 1 ю СО Ю 53574 Показники заломлення подоліну коливаються у значних межах Мінеральні домішки еталонів впливають на оптичні константи, оскільки останні отримуються в основному при замірюванні тонких плівок суміші мінералів Показники заломлення подоліну збільшуються з підвищенням вмісту заліза, магнію і деяких інших катіонів, а також із зменшенням КІЛЬКОСТІ міжпакетної води Заміряні нами показники заломлення тонких плівок подоліну наводяться у додатку №2 БІЛЬШІСТЬ визначених показників заломлення не виходять за межі коливань, характерних для монмореллоніту, а також сапоніту В той же час, наведені в додатку диференціальні криві відрізняються від кривих монмореллонітів, тим, що більшість з них має додатковий слабкий ендотермічний ефект, при високих температурах (700 - 800град С) На кривій ДТА проявлений складний ендоефект при температурі (Т - 200 - 250град С), пов'язаний з втратою міжпакетної води Цей ефект різний у різних зразків, у залежності від КІЛЬКОСТІ суміші мінералів і пов'язаний з розчепленням гідроксилів При температурі 900 - 1200град С проходить розвалювання структури Подолін асоціює з кальцитом, халцедоном, баритом і являється ПІЗНІМ мінералом гідротермальних змін основних порід Що правда, на підставі термічних кривих не можна вирішити, чи маємо ми справу з механічною сумішшю мінералів, чи з їх зростками Однак належність досліджуваних зразків до нонтронітів заперечується оптичними даними В літературі ВІДОМІ такі криві, положення ендоефекту яких не з'ясоване Якщо взяти до уваги дані термічного аналізу, тобто те, що конституційна вода виділяється при температурі вище 850град С , то результати ХІМІЧНОГО аналізу не можна розраховувати на жодну формулу, характерну для монтмореллонітових утворень Основна структура складається із пакетів типу 2 1, таких же як і в слюдах, але з меншим від'ємним зарядом - біля 0,6 Число міжпакетних катіонів менше, як і сила іонних зв'язків між пакетами Ці особливості приводять до двох найбільш важливих якостей подоліну, а) внутрікристалічне набрякання в воді і в деяких органічних речовинах, б) добре виражені катюннообмінні якості Подолін має деяку структурованість пакетів Структурованість подоліна визначається величиною від'ємного заряду, сконцентрованого в тетраедричних сітках шарів Особливість ХІМІЧНОГО складу подоліну - це відсутність заміщення Si на АІ в тетраедрах ( що відрізняє його від бейделіту) і входження в тетраедри Мд і Fe++ де роль катіона компенсатора виконують Са++, Na+, K+ Враховуючи теоретичні викладки ряду авторів, які досліджували родовище, подолін напевне утворився внаслідок викидів вулканічних попелів на великій глибині моря, більше як 450 - 500млн років тому і на протязі 150 млн років в умовах гидротермально - гальмиролітичного процесу йшло перетворення вулканічного попелу на НИНІШНІЙ мінерал Об'ємна парова сорочка з морської води, змішуючись зі складовими частинами вулканічного попелу, формувала подолін Особливість нерозв'язаної проблеми, пов'язаної з умовами формування подоліну, визначається тим, що до теперішнього часу залишається відкритим питання про температуру і глибину моря, при якій він утворився Напевне, цей діапазон дуже значний 4 Підтвердженням може служити створення штучного сапониту Його синтезують шляхом прожарювання геля ВІДПОВІДНОГО ХІМІЧНОГО складу при температурі 300 - 400 градусів і тиску 1000 1500бар на протязі 1 днів і більше При початковому співвідношенні MgO S1O2 = З 2 і температурі 473 - 673К продуктом у всіх використовуючи розчинах є хризотил, а в розчинах ЫагСОз - хризотил і лазурит У всіх співвідношеннях MgO S1O2 = 3 4 у воді, при всіх параметрах синтезу утворюється тальк, в розчинах рН = 9 - 13 утворюється триоктаедричний сапоніт В розчинах карбонату натрію при 523 - 673К утворення сапоніту відмічається при 2 - 4 експозиції Продукт характеризується добре вираженою серією базальних відбитків с dooi - 11.98А У розчинах с рН > 13 початок утворення сапоніть зафіксовано вже при експозиції 0,5 години При температурі більше 523К, при продовжені синтезу більше 6 годин в розчині ЫагСОз, або більше 2 годин в розчині Na2SiO3 сапоніт починає перетворюватися втрьох рядний волокнистий силікат складу - NaMg4 [S16O15OH] (ОН)2 Сапоніт утворюється в високо лужно натрієвих розчинах, при тиску 0,05 - 0,1 Гпа и температурі 473 - 673К із серпентиніту і кварцу Це доказує гідротермальний генезис його в умовах підвищеного вмісту кремнієвої кислоти в розчині в порівняні з розчинами, спричиняющими серпентинитизацію Відношення подоліну до плутонічних речовин відмічається також по всім нижнім розрізам свердловин родовища Це дає підставу зробити висновки, що одним із факторів утворення двох валентного заліза була відносно висока температура, спричинена відносно швидким остиганням плутонічних тіл або сильних потоків На генетичний зв'язок подолину з вулканічними породами вказують також слідуючи фактори - в його шліфах під мікроскопом добре видно характерну структуру вулканічних попелів, - в його складі спостерігаються уламки біотиту, піроксену, слюд і інших мінералів, типічних для вулканічних попелів, - його ХІМІЧНИЙ склад близький до складу вулканічних попелів, - ЛІНЗОВІ форми залягання породи подоліну легко об'ясняються, як результат ДІЯЛЬНОСТІ вулкану, - безпосередня наявність в породах, прикриваючи подолін, суцільного "ковпака " із бентонітовою глини, як наслідок його подальшого перетворення, - тісне сусідство з покладами базальтових на глибинах тотожних з глибинами залягання подоліну Якщо, базальта утворилися одночасно з подолином то можна допустити одночасність осідання вулканічної лави і попелів одного і того ж вулкану(декількох сусідніх вулканів) на дні моря При вулканічних викидах лава розпилялась в попіл, а 53574 його тонке розпилювання сприяло проходженню ХІМІЧНИХ процесів Активні вулканічні гази створювали роз'їдаючу дію на частини попелу і підготовлювали умови для подальших змін, під дією водних розчинів В залежності від складу цих розчинів утворювалися різні по хімічному складу горизонти подоліну Якщо процеси перетворень проходили в лужному середовищі - утворювалися смектити Зараз, як правило, приймається структура монтмореллонітових мінералів, основана на викладках, запропонованих в 1933р Гофманом, Енделем и Виломом, зі змінами запропонованими пізніше Маршаллом (1935), Магдефрау (1937) и Хендриксом (1942) Згідно ЦІЄЇ концепції структура монтмореллоніта складається двома листами кремнекисневих тетраедрів, розділених в центрі октаедричним алюмокисневим листом Всі вершини тетраедрів повернуті в одному напрямку до центру слою Тетраедричні і октаедричні листи зв'язані так, що вершини тетраедрів кожного кремнекисневого листа і один із гідроксильних слоїв октаедричного листа утворюють спільний слій Спільними атомами для тетраедричного і октаедричного слоїв є атоми кисню замість гідроксилів Ці СЛОІ безкінечні в напрямках а і Ь, і накладаються один на одного в напрямку с a b с = 0,5786 1 1,3537, а = 5,3, b=9,21, с = 12,4 Z = 2 , beta = 970, V = 489,13, Dem (Calc) = 2,67 Вміст обмінних катіонів мг-екв /100г Н° 1,4 Са 50,87 Мд 24,52 Na 0,24 К 0,1,12 Сорційна ємність катіонного обміну = 74,17 РН 7,47 рНсо 7,10 При накладені таких кремнєвокисневихалюмокисневих-кремнєкисневих структурних одиниць кисневі слоі кожної структурної одиниці находяться рядом з киснями сусідніх структурних одиниць внаслідок чого між ними існує дуже слабкий зв'язок і виключна спайність Характерна особливість монтмориллонітової структури є в тім, що молекули води і других полярних речовин, такі як деякі органічні молекули, можуть входити в міжслойовий простір, викликаючи набрякання решітки в напрямку с Міжпакетні слоі полярних молекул у монтмориллонита можуть мати товщину у декілька молекулярних слоїв ХІМІЧНИЙ склад подолину № Відсотковий склад Подоліну, ХІМІЧНІ сполуки п взятого на різній глибині (елементи) п пласту 1 42,58 (42,74) 43,58 SiO2 2 1,94(0,95)0,94 ТіО 2 3 10,88(10,88) 11,88 АІ2О3 4 11,99(10,78) 10,99 Fe 2 O 3 5 FeO 2,29(1,29) 1,29 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 ЗО 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 МпО МдО СаО Na 2 O К2О Р2О5 Н2О Н2О Ni Li Си Zn Ba Sr Zr Sc Co Pb Ag Аи Cr V Yb Be Ga U Mo S SO CO Ge Ni La Та Pt Sn ДОМІШКИ 0,16(0,17)0,16 10,05(14,10) 11 10 1,65(1,40) 1,65 1,46(0,69)0,46 1,40(0,66)0,40 0,19(0,29)0,09 10,26(9,50) 10,26 4,2 5,8 6,8 0,0003(0,0019)0,002 0,003 (0,0055) 0,006 0,00025 (0,0007) 0,00065 0,0047 (0,0065) 0,0005 0,0004(0,0019)0,0009 0,00095(0,001)0,0009 0,0089 (0,007) 0,0065 0,00009(0,00012)0,00008 0,005 (0,0035) 0,003 0,0003 (0,0005) 0,0003 0,0015(0,005)0,0015 0,00019(0,00075)0,0006 0,0002 (0,0005) 0,0002 0,009 (0,0075) 0,008 0,0001 (0,000085) 0,0001 0,0009(0,0015)0,0009 0,0009(0,001)0,0009 0,00013 0,0002 0,00005(0,0001)0,00001 0,01 (0,005) 0,008 0,04 (0,045) 0,04 0,22(0,15)0,15 0,0003 (0,00025) 0,0003 0,025 (0,025) 0,025 0,00002 (0,00005) 0,00005 0,00005 (0,00005) 0,00005 0,0002 (0,0002) 0,0004 0,00015(0,0005)0,0003 0,5 0,3 0,16 ІК-спектр поглинання подоліну характеризуються полосами(см 1 ) 3000- 3680 - валентні коливання ОН, 3240 і 1640 - валентні і деформаційні коливання ЬІ2О,1080см-1 1030см-1 і плечем біля 1100 см-1 асиметричні коливання SI-0-SI, 660 симетричні коливання SI-0-SI, 460 - деформаційні коливання -Si-O-Mg , Найбільш інтенсивні з них мають коливання 3658см-1 В області 1630см-1 відмічається широка слабка полоса деформаційних коливань води В спектрі часто фіксується дуплет 808-790см-1 і полоса 705см-1, характерні для характеристик полос поглинання кварцу, валентні і деформаційні полоси поглинання якого 1084, 1150, 1050, 462 і 512см-1 накладаються на близькі по частоті полоси поглинання глинистого мінералу Наявність полоси 930см-1 і дуже слабких полос 890 і 790см-1 позволяє полагати, що основним компонентом в даному зразку є монтмориллоніт Месбауеровські спектри подоліна показали, що Fe++i і Fe+++ знаходяться тільки в тетраедричних позиціях 6 Варварівське родовище подоліну промислове не розробляється Основні причини - великі затрати на освоєння родовища, 53574 - низький економічний ефект від його використання в порівняні з бентонітом, глоуканітом, цеолітом, родовища яких уже промислово введені в експлуатацію, - наявність окремих домішок і ХІМІЧНИХ елементів, для очищення від яких потрібна спеціальна дорога технологія - відсутність попиту на нього на зовнішньому і на внутрішньому ринках Протягом 1982 - 1997р р подолін експериментально використовувався у вигляді кормових добавок для великої рогатої худоби, свиней і птиці Ефективність подоліну нічим не відрізнялася від використання для цих же цілей анальцину, бентоніту і цеоліту по причині не вирішення проблеми активізації калію, натрію та кремнію Суть винаходу полягає втому що цей мінерал по своїх хіміко-фізичним і енергетичним властивостям, займаючи окрему групу сапонітових глин, є унікальним і повинен мати індивідуальну розпізнавальну назву, - що нами відкриті і досліджені особливості подоліну, які раніше ніким не відзначалися, його розглядали як сорбент, наряду з сорбентом, ми розглядаємо його як джерело мікро-і макроелементів, а також, носія тієї енергії вогню, який його створив Проведена науково-дослідна робота дозволяє застосовувати його не тільки в якості сорбента, але і при лікувані таких важких недупв як цукровий діабет, виразки шлунку і двнадцятиперсної кишки, розчеплення каменів в нирках і печінці та ш по спеціальній методиці і рецептурі Так як подолін абсолютно не використовувався раніше як лікувальний засіб, а використання інших монтмориллонітів в медицині базується виключно на їх сорбційних властивостях, тому застосування всіх монтмориллонітів як джерела мікро- і макроелементів медициною не розглядалося взагалі, по причині неможливості активізувати кремній і магній Вирішення цих питань нами здійснено при збережені міжпакетної і внутрікристалічної води, при подрібленні подоліну до молекулярного рівня і активації катіонів калію і натрію Медицинське використання подоліну повинно базуватися на збереженні міжпакетної води, недопущені контакту подоліну з металами на весь час технологічного процесу, до моменту його використання,недопущення нагрівання мінералу під час подрібнення і формування Контакт з металом і видалення міжпакетної води змінює заряд мінералу і він втрачає лікувальні якості 8 Видобування подоліну повинно вестися способом, який виключає контакт видобутого мінералу з металами і водою Перевезення його до місць переробки здійснюється в ХІМІЧНО пасивній тарі, яка не змінює заряд і вологість подоліну Подрібнення подоліну проводиться в залежності від напрямків його використання Для живих організмів найбільший ефект досягається при величині гранул подоліну 0,02 - 0,001 мкм і забезпечення цим самим найбільшої площі контакту препарату з тканинами організму, активність ХІМІЧНИХ елементів, які входять до його складу Ми вважаємо, що подолін може використовуватися - як сорбент в різних галузях народного господарства, - як джерело мікро і мікроелементів, - як харчова добавка в лікувальних, профілактичних цілях, - для виготовлення кормових добавок, - як мелюрант для піщаних, супіщаних і підзолистих ґрунтів, - як моно препарат в медицині, ветеринарній медицині, косметологи, - в інших галузях ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ, де є не обхідність застосування природних сорбентів і ентеросорбентів, - як субстанція для виготовлення медичних препаратів, - як монокосметичний препарат, - для виготовлення фільтрів для очистки рідин утому числі води, - як складова частина деяких будівельних матеріалів, - в металурпчній промисловості для окомкування руд Проведені, по нашому замовленню, дослідження подоліна Українським науково-дослідним інститутом біоенергетичних технологій та біологічних проблем підтвердили правильність направлення його застосування і можливість його використання в медицині Таким чином, майбутнє подоліну повністю залежить від економічного зростання України, можливості використання його для отримання екологічно чистих продуктів харчування, оздоровлення нації, створення нових лікувальних препаратів на його основі Окремою проблемою може стояти очищення від радіонуклідів територій забруднених в результаті техногенних аварій, у тому числі і 30км зони відчуження Чорнобильської АЄС ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24