Twee miljard jaar oud. In 1996 werd er een Nobelprijs uitgereikt voor de stoffen waaruit het bestaat.
Twee miljard jaar oud. In 1996 werd er een Nobelprijs uitgereikt voor de stoffen waaruit het bestaat.
| Herkomst | Leeftijd | Koolstofgehalte | Wat het bindt |
|---|---|---|---|
| Karelië, Noordwest-Rusland |
ongeveer 2 miljard jaar
|
95 tot 98%
|
vrije radicalen, chloorhoudende organische verbindingen, overtollige metalen
|
Edel-schungiet
Wat is dat?
Edel-shungiet is een koolstofhoudend gesteente dat vrijwel uitsluitend in één enkele regio ter wereld voorkomt: in Karelië in het noordwesten van Rusland, rondom het Onegameer. De afzettingen worden geschat op ongeveer twee miljard jaar oud en behoren daarmee tot de oudste koolstofvoorraden op onze planeet.
Wat edelschungiet onderscheidt van gewoon schungiet, is de zuiverheid. Terwijl gewoon schungiet voor ongeveer 30 tot 60% uit koolstof bestaat, bereikt edelschungiet waarden van 95 tot 98%. De rest bestaat uit silicaten en sporenmineralen.
Dat dit gesteente vandaag de dag überhaupt een rol speelt in de waterzuivering, is te danken aan een ontdekking die de wetenschap in 1996 een Nobelprijs opleverde. Meer hierover in de volgende paragraaf.
Hoe het in het water werkt
Edel-schungiet bevat fullerenen. Dit zijn bolvormige koolstofmoleculen die in 1985 voor het eerst kunstmatig werden vervaardigd. Hun ontdekkers Robert Curl, Harald Kroto en Richard Smalley ontvingen hiervoor de Nobelprijs voor Scheikunde. Het bekendste fullerene is C₆₀, een molecuul bestaande uit 60 koolstofatomen, dat qua vorm doet denken aan een voetbal. Architecten kennen dezelfde geometrie van de geodetische koepels van Buckminster Fuller, vandaar ook de naam.
De verrassing kwam pas later: deze moleculen komen niet alleen in het laboratorium voor, maar ook in de natuur. Edel-schungiet is een van de weinige bekende vindplaatsen.
In water hebben fullerenen twee effecten die van cruciaal belang zijn voor de drinkwaterkwaliteit:
Ze binden vrije radicalen. Fullerenen worden in de wetenschap beschouwd als „radicalenvangers”. Ze nemen reactieve zuurstofverbindingen op en neutraliseren deze. Dat is ook de reden waarom ze inmiddels in anti-agingcrèmes worden gebruikt en in de geneeskunde worden onderzocht.
Ze hebben een katalytische werking. In het filter versnellen fullerenen de oxidatie van chemische verbindingen die niet thuishoren in leidingwater. Hiertoe behoren chloororganische verbindingen, nitraten, nitrieten en overtollige hoeveelheden ijzer, mangaan of koper. Edel-schungiet zuivert het water optisch en maakt het smaak- en geurneutraal.
Het verhaal erachter
Lang voordat iemand het woord 'fullerene' kende, waren de mensen in Karelië al op de hoogte van de werking van het water dat door shungiet stroomde. In 1714 ontdekte een boer genaamd Ivan Reboew een ijzerhoudende bron in de buurt van de shungietafzettingen. Petrus de Grote maakte de plaats kort daarna tot het eerste Russische kuuroord en noemde het water, naar de Romeinse oorlogsgod Mars, 'Marzialwater'.
De tsaar reisde er tussen 1719 en 1724 zelf vier keer naartoe. De bronnen worden tot op de dag van vandaag gebruikt. Wat destijds op ervaring berustte, kan tegenwoordig op moleculair niveau worden verklaard.