Каніфоль і магнезія
Каніфоль і Магнезія 1 у Бльо.
(Олег Сокольський 27.07.15)
NdA: У тексті зазначаються польові висновки, які є початком експерименту і не можуть бути оскаржені (CT). Можливі пояснення явищ, не підтверджені в лабораторії, написані курсивом .
Як і у будь-якій людській діяльності, практикуючий прагнув "збільшити" свої можливості за допомогою зовнішніх ад'ювантів (я не кажу про "внутрішні" допінгові агенти), які покращують ефективність його дій. Це може бути, наприклад, використання каніфолі (про що буде сказано далі) для поліпшення (тобто збільшення) тертя лука на струнах скрипки або на підошвах танцювального взуття для зменшення їх ковзання. На підлозі танцювальних залів (каніфоль також широко застосовується в промисловості, у старих майстернях або в сільському господарстві для підвищення ефективності передачі механічної енергії, що виробляється обертовим двигуном, різним машинам для зменшення "ковзання" ременів на приводі колеса).
Далі ми поговоримо лише про ад'юванти, якими користуються альпіністи в лісі Фонтенбло, незалежно від їх реальної чи передбачуваної ефективності. Ми не будемо обговорювати будь-які алергічні реакції (респіраторні, шкірні чи інші) через використання згаданих матеріалів.
Перш за все, яка їх спільна мета? Сходження в Бле сприяє стиску, саме пісковик регіону «нав'язує» його, мова йде про те, щоб якомога більше збільшити його, щоб людське тіло через пальці, руки та ноги (насправді підошви альпіністське взуття) "утримуйте" в положеннях, максимально наближених до початку ковзання або падіння.
Очищення підошви скелелазного взуття, щоб якомога більше видалити піщинки, які могли врізатися в гнучку підошву або прилипнути до гуми, створюючи таким чином тисячі маленьких кулькових підшипників, готових до катання, як тільки докладене дотичне зусилля для них перший спосіб, часто невідомий новачкам.
Те саме стосується, звичайно, рук і пальців, на яких відразу відчувається присутність піску.
Після видалення цього піску (наприклад, протиранням пальців тканиною) іноді може виникнути проблема з управлінням: наявність поту через значне потовиділення чи ні, що утворює шар води, змішаний з різними жировими молекулами які діють як мастило між рукою та скелею.
Зверніть увагу, що це потовиділення може бути спричинене різними явищами:
загальна реакція організму на високу зовнішню температуру;
місцева реакція шкіри рук на сильні зусилля (м’язова робота);
реакція, зумовлена зміщенням природного балансу між дермою та зовнішньою вологою, що відбувається через епідерміс. Якщо цей баланс зміщений з тієї чи іншої причини (опік/використання водопоглинального продукту), швидкість "природного" потовиділення може бути збільшена .
У Bleau використовуються два ад'юванти у різних формах, кожен з яких базується на різному фізико-хімічному ефекті. Каніфоль і Магнезія.
Незважаючи на свою назву (яка походить від Колофона, міста Малої Азії), воно не тримається.
Це побічний продукт, органічний у хімічному сенсі цього терміну (смоляні кислоти), дистиляції соснової смоли.
Це лише покращує адгезію в присутності дуже невеликої кількості води (або інших полярних молекул) завдяки утворенню "хімічних" зв’язків за рахунок електростатичного притягання між ядрами атомів d. Водню (зокрема, води) та електронегативних центри сусідніх молекул. Це дуже слабкий зв’язок, який, обернено пропорційний квадрату відстані між зарядженими центрами, дуже швидко зменшується, якщо збільшується і стає незначним.
У скелелазінні каніфоль використовується у вигляді порошку, що міститься в невеликому закритому полотняному мішку: "Pof" (так його називають шум, що видається при постукуванні полотном по кулі). Альпініст трохи розминає м’яч, шкіра потім покривається мікрометричним шаром порошку, який не відривається, оскільки поруч є молекули води (поверхня епідермісу). Як тільки рука опирається на гірську породу, якщо вона містить дуже малу кількість води, адсорбованої на поверхні, і ця людина чинить тиск (тобто вона наближає електростатичні центри смоли та воду, адсорбовану або присутню (сірий мікрошар лишайник) на породі відбувається зчеплення цілого і коефіцієнт тертя збільшується (тангенціальна сила, центри притягання залишаються практично глобально на однаковій відстані один від одного. інші).
Зверніть увагу, що це не колаж (відсутність опору силі, що тягне). Пориву вітру (що виробляється ганчіркою, наприклад), дроблення краплі дощу достатньо, щоб видалити зерно порошку каніфолі (як з пилком сосни) (КТ).
На кварцитові плити пісковику («мармурові»), які не затримують воду, або взимку в дуже суху погоду каніфоль не має жодного впливу, крім піску (маленькі кулькові підшипники). (КТ)
По суті, це суміш карбонату та гідроксиду магнію (MgCo3, Mg (OH) 2, X H2O) 2, отримана прожарюванням природного карбонату магнію, який гідратується. Кілька молекул води знаходяться в міцному хімічному зв’язку (набагато більшому, ніж зв’язок, згаданий вище) з молекулою карбонату магнію.
Ця суміш досить жадібна до води (залежно від її залишкової швидкості гідратації), поки не знайде початкову кількість молекул води природного карбонату (насичення). Суміш поглинає воду, отже, піт і, таким чином, сушить руки альпіністів (і гімнастів, які багато використовують її під час виступу на апаратах, щоб мати можливість контролювати ефективність своєї пронації на брусах).
Однією з характеристик гідратованого карбонату магнію є те, що він у тих же умовах утворює дуже стійкі агломерати (гідрати) - цемент, такий як вапно та карбонат кальцію. Цей цемент "перекачує атмосферну воду до насичення, якщо не більше (КТ) 3 .
Презентація та використання
він продається або у вигляді порошку, який пройшов або не пройшов хімічну обробку, або у вигляді прозорих «смоляних» блоків, які складаються в ступку для отримання «Pof» (не повністю водонепроникного ганчір’яного кульки, що містить подрібнений каніфоль)
Інший метод, який вже не використовується, але рідко застосовувався в 1940-1960-х роках: "рідкий Pof". Це каніфоль, розчинена у високому ступені алкоголю (інакше вода для розведення насичує всі хімічні ділянки), яку використовують кілька крапель на пальцях або на підошвах пінетки. Це означає застосувати якомога більше каніфолі в один момент. Як тільки спирт випарується (дуже швидко), залишається каніфольне покриття, яке негайно руйнується при стресі і забезпечує in situ порошок з початковими властивостями (адгезія).
Він продається у двох основних формах 4:
Блоки магнезії, виготовлені з ущільненого порошку магнезії, які втирають на робочі поверхні пальців і кистей рук, щоб нанести дуже тонкий шар суміші, достатній для вбирання плівки поту на поверхню. На жаль, вони тендітні і легко розбиваються на дрібні незручні шматочки.
мішки порошку магнезії, в яких альпініст замочує всі руки і навіть більше, що на зовнішніх поверхнях кінцівок, не зачеплених механікою підйому, являє собою запас порошку, який не застосовується негайно, не кажучи вже про те, що осад на активних поверхнях набагато більший і товщі, ніж у попередньому випадку, надлишок розсіюється в атмосферу або осідає на поверхні пісковика.
Кілька рідкісних альпіністів, як гімнасти, дмухають їм руки або ляпають, намагаючись усунути непотрібне надлишок.
Вплив на навколишнє середовище
Розглянути два типи впливу:
безпосередній вплив хімічних речовин на навколишнє середовище;
непрямі наслідки їх використання в скелелазінні.
Прямий вплив на пісковик
Пісковик формується з чистого кремнезему в різних формах. Це надзвичайно стійка хімічна сполука (температура її розкладання явно перевищує 1000 ° С) і дуже погано розчиняється (іонні реакції у воді майже незначні, за винятком часу в геологічному масштабі - десятки тисяч років). які мало або взагалі реагуватимуть на присутність сполук із значно меншою енергією зв’язку, таких як магнезія (розкладається приблизно при 600 ° C) або каніфоль (120 ° C).
Ці два сполуки на пісковику не можуть бути фізичними чи хімічними .
Їх твердість набагато менше, ніякого механічного ефекту бути не може. За винятком утворення агломерату, який в результаті поглинання води, а отже, і збільшення обсягу сполуки може бути і дуже локалізованим чином, в певних випадках може призвести до розриву пір ( мікропорожнин), в яких розміщений порошок .
Це може стосуватися лише магнезії, каніфолі, яка не має тенденції до цього явища агломерації 5 .
Вплив на рослинність
(КТ) Знахідка протягом майже ста років про те, що його використовували синьоокі птахи, доводить відсутність загального впливу на лишайники та іншу поверхневу рослинність.
(КТ) Траси без рослинності (лишайники, ціанобактерії тощо) під трюмами або квартирами, що використовуються альпіністами, щонайменше візуально доводять існування шкідливого для рослинності явища (див. Фотографії с. 7). Підлягає вивченню для з'ясування пов'язаних явищ (рН? Інше?)
Впливи, наслідки альпіністської діяльності
Візуальний вплив може існувати дуже швидко, якщо "POF" використовується для того, щоб підкреслити трюми або спайки. Сліди швидко зникають з вітром або дощем (КТ; понад 70 років).
Іншим наслідком може бути те, що альпіністи, маючи можливість піднятися трохи вище завдяки збільшеному зчепленню, ковзаючи, залишають сліди, часто чорні, довших і більш підкреслених підошв на пісковику.
(CT) У деяких конкретних і дуже напружених місцях зчеплення каніфоль/гумова суміш (залишки підошви скелелазного взуття через ерозію останньої) залишається стабільною протягом певного часу протягом декількох см2. Процес стабілізації залишається вивчити.
Візуальний вплив утворення білуватих агломератів, цементованих до пір породи і дуже стійких, незаперечний.
(CT) Крім того, ці агломерати, як правило, мають максимальну вологість, є слизькими, що призводить до використання надлишком магнезії альпіністом для "висихання хватки" на додаток до пальців, надлишок якого вже зацементований до шару сьогодення.
Для видалення цього цементу скелелази використовують щітки, більшу частину часу з м’якою та трохи агресивною щетиною.
Якщо щітка не містить піску, механічний ефект буде здійснюватися лише на найменш стійкій частині обробленої поверхні (агломерат гідратованої магнезії) На жаль, у піщаному середовищі наявність твердого кремнезему (зернистого піску) майже неминуча.
- На твердому пісковику тертя цього піску обов’язково призведе до полірування рукоятки, подібної до тієї, що виникає в результаті тертя погано очищених підошов. .
- На м'якому пісковику (область, де видно серце пісковика після поломки розетки, Південних масивів затоки Ларчант та ін.), Чищення створює значні риття та ерозію трюмів, як це можна спостерігати на деяких блоках для приклад у масиві Слон.
Нещодавнє використання "телескопічних" щіток, які зараз є частиною панорами білого альпініста, доводить, що це явище осадження прилиплого агломерату з його прикрими наслідками є "новинкою", яка зараз зберігається в навколишньому середовищі.
Станьте продуктами в природі
Як описано вище, можливе зв’язування каніфолі з лишайником, який присутній на пісковику, або з самим пісковиком настільки слабке, що воно не залишається на місці. Для очищення скелі досить простого пориву вітру. Опинившись на землі, ми не знаємо, що з нею відбувається.
Можна припустити, що, будучи природним компонентом, отриманим із сосни, він біологічно розкладається. З іншого боку, він менш розкладається геліо, ніж передбачалося (безперервне 3-тижневе вплив потужних ультрафіолетових променів, проведене в Коледжі Франції, показало неабияку стабільність основної молекули (багатоциклові гексавуглецеві)
(КТ) Спостереження очевидне і йому не можна суперечити: агломерати гідратованої магнезії дуже стабільні і залишаються присутніми на блоках протягом тривалого часу. Вони дуже добре витримують дощі і практично не зникають із районів вилову при незначному впливі стихії (вітер, дощ, гроза тощо). Однак ці штукатурки повинні бути досить чутливими до ерозії через піщинки, викинуті вітром.
Природна елімінація цих покриттів 6, можливо, повинна включати утворення карбонату магнієвої кислоти, більш розчинного, ніж “звичайний” карбонат (це практично не відбувається) під впливом діоксиду вуглецю, розчиненого у воді.
Цей момент повинен бути предметом вивчення. Так само доля Магнезії в ґрунті залишається невідомою автору. Використані кількості означають, що це може вплинути лише на декілька м2 навколо блоку.
Картинки
Далі наводяться демонстративні фотографії певного впливу магнезії на лишайники на поверхні піщаникових блоків 7 .
n ° 10 червоного кола 91.1
Безлишайні стежки під трюмами прекрасно видно і добре контрастують із зовнішнім виглядом поверхні пісковика над трюмами .
n ° 44 Червоний з 95.2
Вихід з проходу, що є реставрацією, магнезія розподіляється по всій довжині ручних опор. Вся поверхня блоку внизу, уражена стоком дощової води, що призводить до залишкової магнезії, стала біологічною пустелею .
Мала бібліографія
Amca та співавт. Вплив крейди на палець - утримуйте коефіцієнт тертя. скелелазіння, у спортивній біомеханіці, 2012
Білий Гійом. Сходження, Магнезія, Сили тертя та Bleau.
Хлопець Бунгарт. Вплив протиковзких порошків на безхребетних (2013)
Підніміться на 132 °. Фізика адгезії
Гансенс Стефан. Огляд використання протиковзких порошків огляд CAF Belge
INRS. Професійні дерматози з каніфоллю № 89 (2002)
Маргеттс/Фаулер. Використання крейди у скелелазінні…. Журнал спортивних наук 2001
Сокольський Олег. Париж Шамоні n ° 40 (01/81)
Сокольський Олег. Париж Шамоні n ° 51 (03/83)
1 Магнезія: У решті тексту товар, що продається під назвою Магнезія (див. Сторінку 2), буде позначений з великої літери. Магнезія, з нижньої літери, - це оксид магнію (MgO).
Подібно до цього інструмент "Pof" буде зазначено з великої літери.
2 X варіюється від 4 до 5 залежно від виробника.
У бельгійському тексті про магнезію (Stéphane Hanssens, огляд CAB) згадується присутність сульфату магнію (Mg SO4) набагато агресивнішого завдяки його радикалу SO4. Здається, це не підтверджується хімічними формулами продуктів, що продаються у Франції.
3 Два елементи - магній і кальцій - це лужноземельні землі з дуже подібними хімічними властивостями
4 Він також продається у вигляді "рідкої магнезії", яка повинна бути суспензією карбонату магнію в спирті. Дуже мало використовується. Іншої інформації немає.
5 Стійкість порошку в ПВХ - тому підтвердження. З іншого боку, каніфоль може утворювати агломерати, розм’якшуючи та своєрідно розріджуючи у випадку високої температури після дуже сильного сонячного світла (місцевість Уеко в пустельному середовищі в США). Це абсолютно не так на широті Фонтенбло
6 NdO: Близько тридцяти років тому деякі ключі, більше ніж забруднені відкладеннями магнезії, були "очищені" розведеною соляною кислотою.
7 Зауважте, що, незважаючи на великі дослідження, ми не знайшли жодних фотографій, що демонструють вплив каніфолі.