Schungit ist ein besonderes Mineral mit einem außergewöhnlich hohen Kohlenstoffgehalt. Während normaler Schungit (Typ II & III) 30% bis zu 90 % Kohlenstoff enthält, besteht Elite-Schungit (Typ I) zu 98 % aus reinem Kohlenstoff. Diese hohe Konzentration sorgt für eine bemerkenswerte elektrische Leitfähigkeit (1500 mho/m), die ihn für industrielle Anwendungen interessant macht – von leitfähigen Farben bis hin zu Baumaterialien.
Was macht Schungit so besonders?
Das Geheimnis liegt in seiner einzigartigen Kohlenstoffstruktur: den Fullerenen. Diese kugelförmigen Moleküle besitzen außergewöhnliche Eigenschaften:
- Starke Antioxidantien: Sie fangen freie Radikale ab und schützen die Haut vor vorzeitiger Alterung.
- Förderung des Zellstoffwechsels: Sie unterstützen die Regeneration und erhöhen die Widerstandsfähigkeit der Zellen.
- Detox-Wirkung: Sie helfen bei der Entgiftung und hemmen das Wachstum von Krebszellen.
Shungit in der Praxis
Dank seiner sorptions- und katalytischen Eigenschaften findet Shungit vielseitige Anwendungen, z. B. in der Wasserreinigung und Metallproduktion. Seine Resistenz gegen chemische Einflüsse macht ihn zudem zu einem wertvollen Material in Reduktions-Oxidationsprozessen.
Wissenschaftler erforschen weiterhin die vielseitigen Potenziale von Fullerenen, was Shungit zu einem faszinierenden Naturstoff mit vielversprechender Zukunft macht.
Chemische Zusammensetzung von Schungit: Mehr als nur Kohlenstoff
Schungit enthält nicht nur Kohlenstoff in Form von Fullerenen, sondern eine Vielzahl weiterer chemischer Elemente. Einige Wissenschaftler vermuten, dass es nahezu das gesamte Periodensystem umfasst. Besonders hervorzuheben sind jedoch kristalline Kieselsäure, Sulfite und Silikate. Der Kohlenstoff im Shungit ist gleichmäßig im Silikatgerüst verteilt, zusammen mit Quarzverunreinigungen. Diese besondere Kombination verleiht Shungit seine bakteriziden Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und ökologische Unbedenklichkeit, was ihn zu einem wertvollen Material für die Nanotechnologie macht.
Struktur und chemische Zusammensetzung von Schungit
Laut aktuellen strukturellen Studien ist Shungit oder auch Shungite eine metastabile, allotropische Form von Kohlenstoff mit einem hohen Karbonisierungsgrad (Kohlenstoffmetamorphismus). Er befindet sich in der Umwandlungsstufe vor der Graphitbildung im Prozess der Kohleentstehung (Volkova & Bogdanov, 1986). All diese Daten sind in einer Studie belegt – mehr zur Studie, klick auf Link!
Schungit (Kategorie 2) aus der Zazhoginsky-Lagerstätte in Karelien enthält neben Kohlenstoff folgende Elemente:
- Siliziumdioxid (SiO₂): 57,0 %
- Titanoxid (TiO₂): 0,2 %
- Aluminiumoxid (Al₂O₃): 4,0 %
- Eisen(II)-oxid (FeO): 0,6 %
- Eisen(III)-oxid (Fe₂O₃): 1,49 %
- Magnesiumoxid (MgO): 1,2 %
- Manganoxid (MnO): 0,15 %
- Kaliumoxid (K₂O): 1,5 %
- Schwefel (S): 1,2 %
Nach thermischer Behandlung bei 1.200–1.400 °C entsteht Schungizit, das zusätzlich Spuren folgender Elemente enthält:
- Vanadium (V): 0,015 %
- Bor (B): 0,004 %
- Nickel (Ni): 0,0085 %
- Molybdän (Mo): 0,0031 %
- Kupfer (Cu): 0,0037 %
- Zink (Zn): 0,0067 %
- Cobalt (Co): 0,00014 %
- Arsen (As): 0,00035 %
- Chrom (Cr): 0,72 %
- Zink (Zn): 0,0076 %
Vergleich mit Zeolith
Im Gegensatz zu Shungite ist Zeolith ein mikroporöses, kristallines Alumosilikat, das häufig als industrielles Adsorptionsmittel genutzt wird. Sein dreidimensionales Gerüst besteht aus tetraedrisch verknüpften [AlO₄]²⁻– und [SiO₄]²⁻-Einheiten (Panayotova & Velikov, 2002).
Jede [AlO₄]²⁻-Gruppe erzeugt eine negative Ladung im Kristallgitter, die durch Kationen wie H⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺ oder NH₄⁺ ausgeglichen wird. Diese Kationen können in Lösungen ionen-ausgetauscht werden.
Das Zeolith-Gerüst enthält kanalartige Hohlräume mit einer Porengröße von 0,3–1,0 nm, wodurch es eine effektive Filterstruktur bildet. Die durchschnittliche Kristallgröße variiert zwischen 0,5 und 30 µm.
Vergleich der chemischen Zusammensetzung von Zeolith und Schungit
Die chemische Zusammensetzung von Zeolith folgt der Formel:
M₂/nO·Al₂O₃·γSiO₂·wH₂O,
wobei:
- n die Ladung des Kations ist (n = 1–2),
- γ das molare Verhältnis von Silizium- zu Aluminiumoxiden im Zeolithgerüst angibt (y = 2–∞), das die Anzahl der Kationenaustauschstellen bestimmt,
- w den Wassergehalt beschreibt.
Zeolith weist eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie Shungite auf, enthält jedoch keinen Kohlenstoff. Die Hauptbestandteile beider Mineralien (SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, FeO, Fe₂O₃, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, S) unterscheiden sich in ihrer Konzentration:
- Die meisten dieser Elemente kommen in höheren Mengen in Zeolith vor als in Shungit.
- Titanoxid (TiO₂) und Kaliumoxid (K₂O) sind in Zeolith hingegen geringer konzentriert.
Zusätzlich enthält Zeolith erhöhte Mengen an Spurenelementen, darunter:
- Vanadium (0,0272 %), Cobalt (0,0045 %), Kupfer (0,0151 %), Molybdän (0,0012 %), Arsen (0,0025 %), Nickel (0,0079 %) und Zink (0,1007 %).
- Der Gehalt an Barium (0,0066 %) und Chrom (0,0048 %) ist ebenfalls erhöht.
Physikalische und chemische Eigenschaften von Schungit
Shungite wurde umfassend untersucht (Parfen’eva, 1994) und weist folgende Materialeigenschaften auf:
- Dichte: 2,1–2,4 g/cm³
- Porosität: bis zu 5 %
- Druckfestigkeit: 1000–1200 kgf/cm²
- Elektrische Leitfähigkeit: 1500 S/m
- Wärmeleitfähigkeit: 3,8 W/m·K
- Adsorptionskapazität: bis zu 20 m²/g
Die mineralische Zusammensetzung von Schungit variiert je nach Grundmatrix (Aluminiumsilikat, Silikat oder Karbonat) sowie nach dem Kohlenstoffgehalt:
- Niedrigkohlenstoffhaltiger Schungit: < 5 % C
- Mittelkohlenstoffhaltiger Schungit: 5–25 % C
- Hochkohlenstoffhaltiger Schungit: 25–80 % C (Kasatochkin et al., 1978)
In der Zazhoginsky-Lagerstätte (Karelia, Russland) liegt der Anteil an Kohlenstoff und Silizium (C + Si) zwischen 83 % und 88 %.
Kohlenstoffstruktur von Shungite
Der Kohlenstoffanteil von Shungit entsteht durch eine hochgradige Karbonisierung von Kohlenwasserstoffen und weist eine nahezu konstante elementare Zusammensetzung auf (Golubev, 2000):
- Kohlenstoff (C): 98,6–99,6 %
- Wasserstoff (H): 0,15–0,5 %
- Sauerstoff + Wasserstoff (H + O): 0,15–0,9 %
Obwohl die chemische Zusammensetzung konstant bleibt, zeigt Schungit eine Variabilität in seiner molekularen, supramolekularen und porösen Struktur.
Röntgenanalysen belegen, dass der Shungit-Kohlenstoff eine ungeordnete, nicht-kristallisierte Struktur aufweist. Er kann sowohl graphitartige als auch glasartige Eigenschaften besitzen (Kovalevski et al., 2001). Zudem zeigt das Material eine starke strukturelle Anisotropie, die sich durch erhöhten Diamagnetismus bei niedrigen Temperaturen auszeichnet – ein Merkmal, das für Fullerene charakteristisch ist (Jushkin, 1994).
Fullerene und Kohlenstoffnanostruktur in Schungit
Die Grundstruktur von Schungit besteht aus hohlen, fullerenähnlichen, mehrschichtigen Kohlenstoffglobulen mit einem Durchmesser von 10–30 nm. Diese Globulen beinhalten feine, gebogene Kohlenstoffschichten, die Nanoporen abdecken . Diese spezielle Struktur bleibt stabil und widerstandsfähig gegenüber Phasenumwandlungen in andere Kohlenstoffallotrope.
- Diese Struktur ist stabil gegenüber Phasenumwandlungen in andere Kohlenstoffallotrope.
- Der Fullerengehalt in Schungit beträgt ca. 0,001 %. Der Fullerenanteil im Edelschungit (Kategorie 1) kann bis zu 10 % betragen.
- Fullerene sind rechtsdrehende Moleküle, deren Globulen zwischen einigen Dutzend bis mehreren Hundert Kohlenstoffatomen enthalten und in Größe sowie Form variieren (Reznikov & Polehovsky, 2000).
Schungit als Absorptionsmittel
Aufgrund seiner porösen Struktur besitzt Shungit außergewöhnliche Sorptionseigenschaften, die ihn zu einem effizienten Wasserfilter in Industrie und Haushalt machen. Er kann sowohl organische Schadstoffe (Öle, Phenole, Pestizide) als auch anorganische Verunreinigungen (Schwermetalle, Chlor) binden. Mit einer Sorptionskapazität von etwa 20 m²/g entfernt er bis zu 95 % wassergefährdender Stoffe, ohne die mikromineralische Zusammensetzung des Wassers zu beeinträchtigen.
Bipolare Moleküle: Hohe Adhäsionsfähigkeit
Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal von Shungit ist seine Bipolarität, die eine hohe Adhäsionsfähigkeit ermöglicht. Dadurch verbindet er sich leicht mit organischen und anorganischen Substanzen – eine Eigenschaft, die in der Kosmetikindustrie genutzt wird. Shungit-basierte Hautpflegeprodukte enthalten oft Vitamine (E, B3), ätherische Öle (Olivenöl, Sheabutter) und andere natürliche Inhaltsstoffe, deren Wirkung durch die Wechselwirkung mit Schungit intensiviert wird.
Physikalische Eigenschaften von Schungit
- Zerbrechlichkeit: Unpolierter, roher Schungit ist aufgrund seiner Struktur relativ spröde und wird daher oft als „Glaskohlenstoff“ bezeichnet. Auf der Mohs-Härteskala liegt seine Härte je nach Typ zwischen 3,5 (Shungite Kategorie 2) und 4,5 (Edelschungit). Durch mechanische Bearbeitung und Polieren erhöht sich jedoch seine Festigkeit, wodurch er widerstandsfähiger gegenüber äußeren Einflüssen wird.
- Elektrische Leitfähigkeit: Shungit besitzt eine hohe elektrische Leitfähigkeit (1500 mho/m), eine Seltenheit unter Mineralien.
- Wärmeleitfähigkeit: Mit einem Wert von 3,8 W/m·K ist Shungit thermisch leitfähig, was ihn für Heizkörper, beheizte Gehwege und Enteisungssysteme interessant macht.
- Dichte: Die Dichte von Shungit variiert je nach Kohlenstoffgehalt und mineralischen Verunreinigungen und liegt im Bereich von 1,9 bis 2,3 g/cm³, was ihn zu einem vergleichsweise dichten Mineral macht.
- Spaltung: Schungit besitzt keine ausgeprägte Spaltung, das bedeutet, dass er nicht entlang bestimmter Ebenen bricht, wie es bei vielen anderen Mineralien der Fall ist.
- Bruch: Typisch für Schungit ist ein Muschelbruch, bei dem Bruchflächen gekrümmte, schalenartige Strukturen aufweisen.
- Strichfarbe: Der Strich von Shungit ist schwarz und entspricht seiner äußeren Farbe.
- Magnetismus: Manche Schungitproben zeigen schwache magnetische Eigenschaften, allerdings ist dies keine durchgängige Eigenschaft des Minerals.
- Fullerene: Schungit enthält Fullerene – käfigartige Kohlenstoffmoleküle, die für viele seiner einzigartigen physikalischen Eigenschaften und potenziellen gesundheitlichen Vorteile verantwortlich gemacht werden.
Häufige Anwendungen von Shungit
- Wasserreinigung: Entfernt Verunreinigungen wie Chlor, Schwermetalle und Bakterien in Filtersystemen für Trinkwasser und Aquarien.
- EMF-Schutz: Wird als Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung (z. B. von WLAN und Smartphones) genutzt, obwohl wissenschaftliche Beweise begrenzt sind.
- Alternative Heilpraktiken: Wir auch als Heilstein des 21. Jahrhunderts bezeichnet wird vorwiegend für körperliches und emotionales Wohlbefinden verwendet, z. B. in Schmuck oder Meditation und zur Chakra-Heilung sowie Biofeldstärkung.
- Energetischer Schutz: Soll negative Energien abwehren und für Ausgeglichenheit sorgen, oft in Wohnräumen platziert. Sehr wirkungsvoll zur Stabilisierung und Stärkung sowie Schutz des menschlichen Biofeld.
- Hautpflege: Schungit-Kosmetika sollen Entzündungen reduzieren und die Hautgesundheit fördern.
- Antioxidative Wirkung: Enthält Fullerene, die freie Radikale neutralisieren und möglicherweise gesundheitliche Vorteile bieten.
- Erdung & Spiritualität: Wird mit dem Wurzelchakra in Verbindung gebracht und soll Stabilität sowie Erdung fördern.
- Schmuck & Dekor: Beliebt für Schmuck und Kunstobjekte, dem Träger werden schützende Eigenschaften nachgesagt.
- Baumaterialien: Typ-III-Shungit wird wegen seiner antimikrobiellen Eigenschaften in Beton und Beschichtungen verwendet.
- Wissenschaftliche Forschung: Die einzigartigen Kohlenstoffstrukturen von Schungit, insbesondere Fullerene, sind Gegenstand der Nanotechnologie- und Materialforschung.
Mehr über diesen einzigartigen Heilstein, erfahren Sie auf der Webseite „Schungit / Edelschungit“ – einfach auf Link klicken.
Fazit
Die einzigartige chemische Zusammensetzung und die fullerenähnliche Struktur von Shungit verleihen ihm außergewöhnliche physikalische und chemische Eigenschaften. Von Wasserfiltration bis zur Nanotechnologie – dieses seltene Mineral bietet ein breites Anwendungsspektrum mit vielversprechenden Zukunftsperspektiven.