中华麦饭石的成分和结构探讨

表3各地麦饭石化学成分[4]

[4]李林蓓．麦饭石及其应用开发刍议．化工矿产地质，2000，22(3）：171~175

麦饭石的化学成分中4种成分起着决定作用，它们是二氧化硅(SiO2）、氧化铝(Al2O3）、氧化钾(K2O）和氧化钠(Na2O）。

二氧化硅(SiO2）不仅决定着岩石的酸、中、基性，而且二氧化硅（SiO2）的多寡还直接影响麦饭石的硬度和溶解度。据研究，二氧化硅(SiO2）含量在64%～68%范围内较好，在这种情况下，矿石中基本无游离石英，对矿石加工和溶解较为有利。

氧化铝(Al2O3）的多少决定麦饭石的吸附性能，同时铝(Al）元素又是典型的两性元素，在酸性条件下铝(Al）以Al(OH)2+的形式存在，带正电荷；在碱性条件下铝(Al）以H2AlO3-的形式存在，带负电荷，故氧化铝(Al2O3）具有双向调节水溶液pH值的缓冲作用。氧化铝(Al2O3）含量愈高，缓冲作用愈明显，改变水质性能的作用亦愈强。研究认为优质麦饭石氧化铝(Al2O3）的含量应大于15%。

钠(Na）和钾(K）元素在麦饭石中主要呈长石产出，氧化钠(Na2O）含量(全碱含量)的多少，一方面影响二氧化硅(SiO2）的溶解度；另一方面，麦饭石钾(K）的含量高，麦饭石的吸附性能增强。如果将长石、云母类矿物看做微量元素的载体，则长石、云母类矿物总量的多少决定溶出微量元素的多少。据研究，优质麦饭石中全碱含量应大于8.5%，碱度略大于3，这不仅说明麦饭石属于偏碱性或碱性，而且也反映岩浆向富钾(K）方向演化。

表4 四种主要成分的作用

2.2微量元素

主要特征是锶(Sr）、锌(Zn）、钼(Mo）等有益微量元素与稀土元素总量偏高，而铅(Pb）、镉(Cd）、汞(Hg）等有害元素的含量偏低。此外，在大多数麦饭石的稀土元素中，轻稀土与重稀土的比值及镧(La）与镱(Yb）的比值亦较一般中、酸性岩偏高。

微量元素的概念，在不同的学科中其含义有一些差别。在生物化学中规定：凡是占人体总质量的1/10000以上者，如碳(C）、氢(H）、氧(O)、氮(N)、钙(Ca)、镁(Mg)、钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)、硫(S）称为宏量元素，共占人体总质量的99.95%；凡占人体总质量的1/10000以下者，如铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、锰(Mn)、铬(Cr)、硒(Se)、碘(I)、氟(F)、钼(Mo)、钒(V)、镍(Ni)、锡(Sb)、硅(Si)、稀土等40多种，称微量元素，共占人体总质量的0.5%左右。

微量元素所占人体总质量虽不足1%，但在人体内有着特殊的作用，某些微量元素的过量和不足，都会引起不良的后果。微量元素按其对人体的生物作用性质可分为必需、无害、有害三大类。

麦饭石由于产地不同，其各组分及元素含量略有差异，但都含有对人体有益的常量元素、微量元素及稀土元素。有益的微量元素丰度都高于或接近维氏平均值，有害微量元素则低于或略高于维氏平均值。稀土元素含量均以轻稀土为主，且以富含铈(Ce）、镧(La）、钕(Nd）三元素为特征。

1979年，世界卫生组织公布了14种人体必需的微量元素，即钴(Co)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)、硒(Se)、铁(Fe)、锰(Mn)、碘(I)、氟(F)、硅(Si)、镍(Ni)、锡(Sn)。到了20世纪80年代，人们又发现并证实锂(Li)、锗(Ge)、铷(Rb)、锶(Sr)、硼(B)、溴(Br)、砷(As)等亦有益于人体健康，这些有益人体的元素，在麦饭石中多有显示踪迹。

表5 麦饭石微量元素丰度表(×10-6)［4］

2.3稀土元素

铜(Cu)、锌(Zn)、硒(Se)、锶(Sr)、锗(Ge)等微量元素对人体健康的意义，正日益为世人理解，而稀土元素，即镧系【镧(元素符号：La，读音：lán)、铈(Ce，shì）、镨(Pr，pǔ)、钕(Nd，nǚ)、钷(Pr，pǒ）、钐(Sm，shān)、铕(Eu，yǒu)、钆(Gd，gá)、铽(Tb，tè)、镝(Dy，dī)、钬(Ho，huǒ)、铒(Er，ěr)、铥(Tm，diū)、镱(Yb，yì)、镥(Lu，lǔ)】加钇(Y，yǐ）和钪(Sc，kàng)，共计16个元素，对人体的作用却鲜为人知。稀土元素具有神奇的保健作用已为大量科学实验所证实。

表6 麦饭石稀土元素含量表(×10-6)[4]

陈淑英等研究表明，六环稀土具有抗肿瘤活性[5]，而麦饭石溶出的稀土，正是六环稀土，即镧系14个元素。王君等也证实“稀土元素具有抗炎、抗癌功能”[6]。聂毓秀等研究证明，镱(Yb)的络合物对人体癌细胞(宫颈癌、喉癌、乳癌)具有破坏作用，而对人体细胞的生长贴壁等均无破坏作用[7]；小剂量的稀土盐溶液(0.01mmol/L)即对人体细胞的生长产生明显的促进作用[8]。马文彬等实验发现，钐(Sm)能促进生长激素(GH)大幅度升高[9]，据动物实验，氯化钐(SmCl3）对雌性大白鼠腹腔注射3次，每次80mg/kg，GH增长8倍；氯化钐(SmCl3）对促进甲状腺激素(TSH)也有明显促进作用[10]。稀土元素对治疗心脏病和心血管疾病也有明显疗效。据报道，钕(Nd)已用于预防和清除血栓的药物。铈(Ce）盐具有抑菌抗炎作用，临床用于治疗烧伤，效果良好。稀土元素更可以激活其他微量元素，使它们的功效大大增强，例如稀土元素在农业上的应用，低浓度(0.5mg/L)的稀土盐溶液可以大大提高小麦对钾(K)、磷(P)的吸收和利用；稀土与硫酸锌(ZnSO4)混合施于玉米，产量可提高22.58%。这就是稀土元素的生物活性。稀土元素多寡决定着麦饭石的生物活性，多多益善，不必担心稀土中毒。

[5]陈淑英，王初华，王欣，等。具有生物活性的金属配合物的研究.3，6一二(二甲氨基)一二苯并碘六环稀土乙二胺四乙酸配合物的合成、性质及抗肿瘤活性。化学学报，1989，47：322~327

[6]王君，宋云林，段井林，等。稀土与栎精的配合物及其抗炎性[J].中国稀土学报，1990,12：366~367

[7]聂毓秀，陈玉兰，石风，等．镱及其络合物对体外培养细胞作用的研究[J]．中国稀土学报，1988，(04)：49~53

[8]聂毓秀，杨建德，陈玉兰，等。小剂量斓、衫及镜的氯化物对体外培养细胞长期作用的研究[J]．白求恩医科大学学报，1992，18（6）：515~518

[9]马文彬，尹昕，朱秀雄，等。氯化钐对雌性大白鼠内分泌腺结构和功能的影响。中国稀土学报，1990,8（2）：162~165

[10]马文彬，尹昕，朱秀雄，等。氯化钐对对冷束缚应激大鼠血清激素的

影响及其抗应激作用。中国稀土学报，1990,8（3）：265~268

3、结构

麦饭石在结构上是比较复杂的，在电子显微镜下观察，每平方厘米面积上有2600~2800个孔[11]，属于多孔性筛网状和海绵状，比表面积十分巨大，可达到600~960m2/g。

[11]于漧．我国麦饭石的开发应用研究．建材工业信息，1992，(3)：11～12返回搜狐，查看更多