Формула мела в химии как пишется

Карбонат кальция (углекислый кальций) — неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. Химическая формула  CaCO₃.

В природе встречается в виде многочисленных минералов, например, кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора, мела, входит в состав скорлупы яиц птиц.

Нерастворим в воде и этаноле.

Зарегистрирован как белый пищевой краситель (E170).

Применение

Используется как белый пищевой краситель E170. Являясь основой мела, используется для письма на досках. Используется в быту для побелки потолков, покраски стволов деревьев, для подщелачивания почвы в садоводстве.

Массовое производство/использование

Очищенный от примесей, карбонат кальция широко используется в бумажной и пищевой промышленности, в качестве наполнителя при производстве пластмасс, красок, резины, продукции бытовой химии, в строительстве.

При производстве бумаги карбонат кальция применяют одновременно в качестве отбеливателя, наполнителя, а также раскислителя.

Используется при производстве силикатного стекла, — материала для производства оконного стекла, стеклянных бутылок, стекловолокна.

Применяется при производстве предметов гигиены (например, зубной пасты), в медицине.

В пищевой промышленности часто используется в качестве препарата препятствующего слеживанию и для препятствования слипания в комки сухих молочных продуктах.

При употреблении сверх рекомендованной дозы (1,5 г в день) может вызывать молочно-щелочной синдром (синдром Бернетта). Рекомендован при болезнях костных тканей.

Производители пластмассы — одни из основных потребителей чистого карбоната кальция (более 50% всего потребления). Используемый в качестве наполнителя и красителя, карбонат кальция необходим при производстве поливинилхлорида (PVC), полиэфирных волокон (кримплен, лавсан, и т. п.), полиолефинов. Изделия из данных видов пластмасс распространены повсеместно — это трубы, сантехника, кафельная плитка, черепица, линолеум, ковровые покрытия, и т.п. Карбонат кальция составляет порядка 20% красящего пигмента, используемого при производстве красок.

В строительстве

Строительство — ещё один из основных потребителей карбоната кальция. Например, в качестве наполнителя шпаклёвок и герметиков.

Также карбонат кальция является важным составным элементом при производстве продукции бытовой химии — средств для чистки сантехники, кремов для обуви.

Карбонат кальция широко применяется для раскисления кислых почв.

Нахождение в природе

Карбонат кальция находится в минералах в виде полиморфов:

• Арагонит
• Кальцит
• Фатерит (или μ-CaCO₃)

Тригональная кристаллическая структура кальцита является наиболее распространенной.

Минералы карбоната кальция находятся в следующих горных породах:

• Мел
• Известняк
• Мрамор
• Травертин
• Доломит

Геология

Залежи карбоната кальция в виде меловых пластов — отложений известковых раковин моллюсков, в основном, мелового периода является распространенным минералом на всех континентах.

В природе встречаются три кристаллические модификации (минералы с одинаковым химическим составом, но с различной кристаллической структурой): кальцит, арагонит и фатерит (ватерит).

Некоторые горные породы (известняк, мел, мрамор, травертин и другие известковые туфы) практически полностью состоят из карбоната кальция с различными примесями.

Кальцит является устойчивой кристаллической модификацией карбоната кальция и встречается в самых разнообразных геологических условиях: в осадочных, метаморфических и магматических горных породах.

Около 10 % всех осадочных пород составляют известняки, сложенные преимущественно кальцитовыми остатками раковин морских организмов. Арагонит является второй по распространённости кристаллической модификацией CaCO₃ и в основном формируется в раковинах моллюсков и скелетах некоторых других организмов.

Также арагонит может образовываться и в неорганических процессах, например в карстовых пещерах или гидротермальных источниках.

Фатерит является наименее стабильной разновидностью этого карбоната, и очень быстро превращается в воде либо в кальцит, либо в арагонит. В природе встречается относительно редко, когда его кристаллическая структура стабилизирована теми или иными примесями.

Получение

Подавляющее количество карбоната кальция, добывающееся из полезных ископаемых, используется в промышленности. Чистый карбонат кальция (например, для производства продуктов питания или использования в фармацевтических целях), может быть изготовлен из природного минерала с малым количеством вредных примесей, например, из мрамора.

В лаборатории карбонат кальция может быть приготовлен предварительным гашением оксида кальция — негашеной извести. При этом образуется гидроксид кальция, и затем в суспензию продувается углекислый газ для получения карбоната кальция:

 CaO + H₂O ⟶ Ca(OH)₂ , 

 Ca(OH)₂ + CO₂ ⟶ CaCO₃ + H₂O . 

Химические свойства

См. также: Карбонаты

При нагревании до 900—1000 °C разлагается на кислотный оксид — углекислый газ CO₂ и основный оксид — негашёную известь CaO:

 CaCO₃ ⟶ CaO + CO₂↑ .

Растворяется в воде при избытке углекислого газа образуя кислую соль — гидрокарбонат кальция Ca(HCO₃)₂:

 CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⟶ Ca(HCO₃)₂.

Из-за этой реакции образуются сталактиты, сталагмиты. Природные подземные воды, обильные углекислом газом, растворяют плохо растворимый карбонат кальция с образованием много лучше растворимого в воде гидрокарбоната кальция, при выделении подземной воды в виде капель с потолков пещер при попадании в воздух с низкой концентрацией углекислого газа происходит обратная реакция превращения гидрокарбоната кальция в плохо растворимый осадок карбоната кальция, образующего красивые природные формы в пещерах, и из-за этого же механизма образуются карстовые пещеры.

При обжиге с температурой свыше 1500 °C с углеродом, например, в форме кокса, образует карбид кальция и угарный газ:

 CaCO₃ + 4C ⟶ CaC₂ + 3CO↑

Мел представляет собой осадочную горную породу, имеющую органическое происхождение. Структура материала тонкозернистая, рассыпчатая и мягкая, слабосцементированная. Природный мел имеет белый цвет. Он не растворяется в воде. По минеральному составу напоминает известняк.

 Мел включает в себя:

• скелетные обломки;
• раковины фораминифер;
• фрагменты водорослей;
• мелкодисперсный кальцит;
• нерастворимые минералы.

При внимательном анализе в меловых отложениях обнаруживаются примеси в виде очень мелких зерен кварца. В меловых залежах могут встречаться окаменелости, относящиеся к меловому периоду: аммониты и белемниты. Для природного мела не характерны слоистость и перекристаллизация. В структуру материала включены многочисленные ходы животных-грунтоедов.

Кальцит, доминирующий в комплексном составе мела, может иметь как аутогенное, так и биогенное происхождение. До 75% породы слагается из органических остатков. В своей основной массе они представлены скелетами и оболочками планктона и фораминифер. Скелетные остатки в составе мела имеют очень небольшие размеры – всего 5-10 мкм. Могут в этом веществе содержаться также скелеты мшанок, раковины моллюсков, остатки морских ежей, кораллов, кремневых губок.

До 10% объема мела составляют примеси некарбонатного типа:

• каолинит;
• глауконит;
• полевые шпаты;
• кварц;
• пирит;
• опал;
• халцедон.

Гораздо реже можно встретить кремень и фосфорит.

Меловые толщи нередко пересекают крупные трещины, заполненные меловой мукой. Сеть таких трещин обычно сгущается ближе к поверхности. На разных уровнях горизонтальных пластов мел отличатся по своим механическим качествам и химическому составу.

По структурным свойствам и физическим признакам различают три разновидности мела:

• белый пишущий;
• мергелистый;
• мелоподобный известняк.

Химический состав мела определяется большим содержанием карбоната кальция с включениями карбоната магния. Мел может содержать также и некарбонатную часть, включая окислы металлов. Принято считать, что химическая формула этого вещества соответствует известной формуле карбоната кальция (CaCO3). Но реальный состав мела сложнее. В этом минерале около половины окиси кальция. До 43% состава мела приходится на углекислый газ; он находится в связанном состоянии. Примерно 2% общей массы вещества составляет окись магния. Обязательны, хотя и не слишком значительны, включения кварца. Мел со сравнительно высоким содержанием кремния имеет более высокую плотность. Мел содержит незначительное количество оксида алюминия, а окислы железа довольно часто окрашивают меловые пласты в красный цвет.

Карбонатная часть мела растворима в соляной и уксусной кислотах. Некарбонатная часть включает в себя кварцевый песок, глины, оксиды металлов. Некоторые их этих компонентов в кислотах не растворяются. В незначительном количестве в мел входят частицы магнезиального кальцита, а также доломита и сидерита.

Молекулярной формуле мела соответствует несколько типов кристаллических соединений, которые содержат в узлах решеток ионы.

Мел считается полускальной породой жесткого типа. Прочность этого минерала определяется влажностью. При воздействии на мел воды прочностные характеристики мела снижаются. Изменения происходят нередко уже при 2% влажности. При 35% влажности прочность на сжатие возрастает примерно в 2-3 раза, мел становится пластичным. Это физическое свойство затрудняет переработку вещества. Мел начинает активно налипать на рабочие части машин. Вязкость и пластичность мела нередко не позволяют добывать его с нижних горизонтов.

Плотность мела достигает 2700 кг/куб. м; пористость – до 50%. Влажность в естественных условиях среды колеблется в пределах от 19 до 33%. Если мел увлажить, его прочность заметно снижается. При влажности около 30% мел проявляет свои пластические свойства. Мел, встречающийся в природе, не отличается устойчивостью к морозам. После множественных циклов замораживания и размораживания мел обычно распадается на мелкие кусочки.

При анализе физических свойств мела особое внимание уделяется поведению породы при измельчении. В технологическом процессе принято устанавливать показатель распускаемости мела во влажной среде при регулируемом механическом воздействии. Модуль упругости мела для рыхлого состояния составляет 3000 МПа, для уплотненного – 10000 МПа. Временное сопротивление сжатию: 1000-4500 МПа.

Карбонат кальция, находясь в измельченном виде, обладает высокой дисперсностью. Присутствие мела в изделии уменьшает его абразивность. Физические свойства этого вещества помогают повысить термическую стойкость изделий, их механическую прочность, устойчивость при выветривании и воздействии реагентов.

Ранее считалось, что химические и физические свойства мела одинаковы для всех месторождений. Однако практика показала, что это не так. Свойства меловых залежей отличаются даже в пределах одного месторождения. Поэтому при добыче минерала промышленным способом выполняется технологическое картирование. Химические свойства мела и его физические характеристики изучаются на разных участках месторождений. На карты наносят места скопления качественной меловой породы.

Самые богатые месторождения мела расположены в Европе. Его можно встретить от Западного Казахстана до Британских островов. Мощность меловых пластов достигает сотен метров. В районе Харькова обнаружены отложения с мощностью пластов до 600 м. Огромный меловой пояс тянется через всю Европу, захватывая северную часть Франции, юг Англии, Польшу, Украину, Россию. Часть отложений смещена в Азию; запасы мела имеются в Ливийской пустыне и в Сирии.

В США месторождения мела отмечены только в южных и центральных штатах. Однако мел там низкого качества; по этой причине его приходится ввозить в США из Дании, Великобритании и Франции.

Запасы мела распределяются очень неравномерно. До половины качественного мела с хорошим содержанием карбоната кальция сосредоточено в Российской Федерации. В абсолютных цифрах запасы мела в России оцениваются в 3300 млн т. Неограниченные прогнозные месторождения мела расположены в Белгородской области. Очень качественный мел с низким содержанием примесей некарбонатного типа добывают в Воронежской области.

Практическое применение мела определяется его химическими и физическими свойствами. В промышленности его используют для производства цемента, извести, соды, стекла и школьных мелков. Мел служит также наполнителем для пластмасс, бумаги, резины, лакокрасочных материалов. Он входит в рецептуру зубных паст и порошков.

Находит мел применение и в сельском хозяйстве: его применяют для известкования почвы и в качестве подкормки для животных, для защиты стволов деревьев от солнечных ожогов.

Мел является необходимым компонентом при производстве мелованной бумаги. Ее широко используют в полиграфической отрасли для изготовления иллюстрированных изданий. Успешно применяется мел в качестве основного наполнителя и пигмента при изготовлении картона.

Находит мел применение и в строительстве. Дешевый молотый мел используют для побелки, грунтовки, окрашивания стен.

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШКОЛЬНОГО МЕЛА, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья населения — одна из наиболее актуальных проблем. Как только ребенок идет в школу, он начинает пользоваться мелом. Школьный мел сопровождает нас с первого до одиннадцатого класса, педагоги пользуются им постоянно. Сегодня к школьному мелу предъявляются очень серьезные требования, как и к любому продукту потребления.

Гипотеза: ни в каждом исследуемом образце, при проведении химического эксперимента, будет обнаружено наличие карбоната кальция.

Объект исследования: мел и его свойства.

Предмет исследования: карбонат кальция, как вещество, входящее в состав школьного и строительного мела.

В ходе работы использованы следующие методы исследования:

— поиск и анализ информации из достоверных источников;

— анкетирование;

— химический эксперимент;

— анализ полученных данных (оформление полученных результатов в виде таблиц, схем, презентации).

Актуальность нашего исследования заключается в том, что производители мела, чтобы снизить свои затраты и повысить прибыль, зачастую идут на хитрости и вместо мела, содержащего карбонат кальция, используют более дешевый материал, который может оказывать негативное воздействие на организм человека. Многие учителя, имеющие длительный опыт работы в школе, заметили, что, используя в настоящее время школьный мел, у них появляться сухость кожи рук, возникать слоение ногтевой пластины, трескается кожа рук, появляется сухой кашель, мел разъедает кожу, сильно пачкает руки, сыпется с доски, вызывает раздражение голосовых связок и т.п. Однако, кроме учителей, мелом пользуются также и учащиеся, которые при частом использовании мела испытывают такое же негативное его воздействие на организм.

В нашем исследовании мы попытаемся доказать, что в домашних условиях экспериментально можно определить наличие или отсутствие карбоната кальция в различных образцах мела.

Цель исследования: экспериментально определитьсодержание карбоната кальция (CaCO₃) в школьном и строительном меле.

Задачи:

1. Изучить литературу по проблеме исследования;

2. Провести химический эксперимент по определению содержания карбоната кальция в строительном меле и школьном меле, различных производителей;

3. Дать рекомендации учителям и учащихся по безопасному использованию школьного мела;

4. Оформить результаты исследования и сделать выводы.

1. МЕЛ, ЕГО ПРОИСХОЖДЕНИЕ, СОСТАВ, ПРИМЕНЕНИЕ

Мел — белая горная порода, мягкая и рассыпчатая, не растворяется в воде. Он входит в состав земной коры и его часть более 4% от всей коры. Больше 20% осадочных пород состоит из известняка или мела.

Мел, которым мы пишем на доске, состоит преимущественно из раковинок морских корненожек. В океанах и морях оседают на дно раковины отмерших корненожек. За тысячи и миллионы лет образуются громадные толщи раковинок, которые впоследствии при геологических перемещениях земной коры могут оказаться на суше в виде меловых и известковых гор.

В энциклопедическом словаре под мелом понимается тонкоземлистый, мягкий, марающийся (пишущий) известняк, в чистом виде белого цвета, иногда же сероватый или желтоватый[2,3].

Основным компонентом мела является карбонат кальция.

Карбонат кальция (углекислый кальций) — неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и гидроксида кальция. Химическая формула —CaCO₃. В природе встречается в виде минералов — кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора, мела, входит в состав скорлупы яиц. Нерастворим в воде и этиловом спирте.

В природе встречаются три полиморфные модификации (минералы с одинаковым химическим составом, но с различной кристаллической структурой): кальцит, арагонит и фатерит (ватерит). Некоторые горные породы (известняк, мел, мрамор, травертин и другие известковые туфы) практически полностью состоят из карбоната кальция с некоторыми примесями. Кальцит является стабильным полиморфом карбоната кальция и встречается в самом разнообразном геологическом окружении: в осадочных, метаморфических и магматических горных породах. Около 10 % всех осадочных пород составляют известняки, сложенные преимущественно кальцитовыми остатками раковин морских организмов. Арагонит является вторым по устойчивости полиморфом CaCO₃ и в основном образуется в раковинах моллюсков и скелетах некоторых других организмов. Также арагонит может образовываться и в неорганических процессах, например в карстовых пещерах или гидротермальных источниках. Фатерит является наименее стабильной разновидностью этого карбоната, и очень быстро превращается в воде либо в кальцит либо в арагонит. В природе встречается относительно редко, когда его кристаллическая структура стабилизирована теми или иными примесями.

Мел находит довольно значительное применение в практике. Он входит в состав разного рода красок и замазок, строительных смесей, в состав различных порошков для чистки металлов и зубов, а также служит для письма. Условно мел можно классифицировать на строительный и школьный.

Строительный мел – это грубо обработанный материал, содержащий большое количество примесей и химических веществ, которые добавляют для придания ему тех или иных свойств.

Школьный мел бывает 2х основных типов — кусковой и прессованный. Кусковой мел сейчас встречается очень редко. Такой мел делают, распиливая меловые глыбы, добываемые в карьере. Природный (кусковой) мел содержит только карбонат кальция. Основа же для прессованного мела — не карбонат, а сульфат кальция (CaSO₄), который получают из гипса (CaSO₄-2H₂O). При изготовлении формованных мелков в порошок гипса добавляются такие компоненты, как известняк, крахмал, а также склеивающие вещества (клей ПВА, БФ, казеиновый, канцелярский и др.) Формованные мелки также содержат разного рода красители.

Один из первых и по сей день действующий завод по производству школьного мела в России находится в Белгороде. Его производят экструзивным способом, при этом мокрый мел в виде тонких колбасок поступает из машин и укладывается на противни, режется и сушится в печах. Технологическая особенность получаемых мелков заключается в том, что их «связывание» происходит за счет клея (ПВА), что небезопасно для здоровья детей, которые иногда его едят. Однако этот мел мягок, приятен на ощупь, практически не пачкает рук.

На протяжении многих лет человечество использует мел для различных целей. Добавляя различные красители, можно получить мел любого цвета. Мел используется для письма на больших досках для общего обозрения, например, в школах. Он входит в состав «мелованной бумаги», используемой в полиграфии для печати иллюстрированных изданий. Мел широко применяется в качестве дешёвого материала для побелки, окраски заборов, стен, бордюров, для защиты стволов деревьев от солнечных ожогов и насекомых. Его также применяют в лакокрасочной промышленности, резиновой, бумажной, в сахарной промышленности, в стекольной промышленности, для производства спичек.

2.ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШКОЛЬНОГО МЕЛА, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

2.1. Результаты проведенного исследования по выявлению влияния школьного мела на здоровье учителей МБОУ СОШ №28 г.о. Самара (2015-2016 уч. год)

Для того чтобы определить влияет ли школьный мел на здоровье человека мы опросили 10 учителей МБОУ СОШ №28 г.о. Самара, которые в силу специфики своих предметов вынуждены пользоваться мелом. Для этого мы их попросили ответить на несколько вопросов анкеты, которая представлена в приложении 1. Минимальный педагогический стаж, опрошенных нами учителей составил 6 лет, а максимальный 35.

На вопрос анкеты: «Испытывает ли кожа ваших рук дискомфорт при использовании мела?» 70% опрошенных ответили «Да», что видно на диаграмме, представленной на рисунке 1.

Рис.1 Диаграммарезультатов опроса

70% респондентам ответившим «Да», мы задали вопрос: «Применяете ли вы какие-нибудь меры для борьбы с дискомфортом при использовании школьного мела?». 10% опрошенных ответили, что «моют руки», а 60% используют крем для рук. Результаты представлены на диаграмме рисунка 2.

Рис. 2 Диаграмма результатов опроса

В результате нашего опроса мы выяснили, что больше половины опрошенных отметили, что вынуждены постоянно пользоваться увлажняющим кремом для рук.

Несмотря на технический прогресс, по мнению учителей полностью заменить мел пока нельзя. Хорошей альтернативой стали бы доски для письма маркерами и интерактивные доски, но к сожалению ни каждая школа может позволить обеспечить каждого учителя этими досками.

Полученные результаты опроса подтвердили актуальность выбранной нами темы для исследования.

2.2. Результаты исследования по определение содержания карбоната кальция (CaCO₃) в школьном и строительном меле

С химической точки зрения карбонат кальция — CaCO₃ — это кальциевая соль угольной кислоты. При взаимодействии карбонатов практически с любой кислотой будет образовываться угольная кислота, которая мгновенно распадается на углекислый газ и воду, поэтому при взаимодействии карбоната кальция с любой кислотой будет выделяться углекислый газ. При проведении химического эксперимента в домашних условиях в качестве кислоты (для определения карбоната кальция) мы использовали всем нам известную уксусную кислоту- (эта́новая кислота) — органическое вещество с формулой CH₃COOH. Слабая, предельная одноосно́вная карбоновая кислота, представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом и кислым вкусом. [1]

В качестве исследуемых образцов нами были использованы строительный мел, природный и кусочек школьного мела Chalk, фото представлены на рисунке 3.

Рис. 3 Фото исследуемых образцов

Пробы исследуемых образцов были помещены в стаканы, в каждый из которых была добавлена уксусная кислота (CH₃COOH), уксус столовый 9% фото которого представлены на рисунке 4.

Рис. 4 Фото используемой в эксперименте уксусной кислоты

При внесении в стакан с уксусом пробы со строительным мелом наблюдалось бурное выделение углекислого газа (при внесении горящей спички в среду с углекислым газом, пламя тухнет), что подтверждает наличие в нем карбоната кальция. Полученных результаты исследования представлены на рисунке 5.

Рис. 5 Фото экспериментального исследования строительного мела на наличие в нем карбоната кальция

Химическая реакция, лежащая в основе проведенного нами эксперимента, выражается следующим уравнением:

2CH₃COOH + CaCO₃(CH₃COO)₂Ca+СО₂+Н₂О[1].

Две молекулы уксусной кислоты при взаимодействии с одной молекулой карбоната кальция, приводит к образованию одной молекулы соли ацетата кальция, одной молекулы углекислого газа и одной молекулы воды.

При проведении реакции со школьным мелом, после добавления уксусной кислоты, выделение газа не наблюдалось, т.е. содержание карбоната кальция не обнаружено. Результаты исследования образца школьного мела представлены на рисунке 6.

Рис. 6 Фото результатов исследования школьного мела на наличие в нем карбоната кальция

Полученные нами результаты экспериментального исследования подтвердили выдвинутую нами гипотезу: ни в каждом исследуемом образце, при проведении химического эксперимента, будет обнаружено наличие карбоната кальция.

2.3. Рекомендации по использованию школьного мела

Изучив литературу и проведя исследование, мы рекомендуем учителям следующие правила при использовании школьного мела, которые помогут уменьшить его негативное воздействие на их здоровье и здоровье учащихся:

1. Тщательно мыть тряпку от мела;

2. Не стирать мел с доски сухой тряпкой;

3. Уменьшить негативное влияние мела на кожу рук можно, если завернуть бумагой, а лучше фольгой, ту часть мела, которую держат рукой при написании;

4. Мойте руки после каждого использования мела и используйте крем для рук;

5. Чтобы сделать школьный мел не пачкающим руки, достаточно окунуть его на несколько секунд в разбавленное в 2—3 раза молоко (после такой процедуры мел перестает пачкаться, а писать будет по-прежнему хорошо);

6. Лучший мел для ежедневного использования в школе — это природный (кусковой) мел, который на более чем на 95% состоит из карбоната кальция, безопасного для здоровья человека;

7. Определить наличие карбоната кальция можно в домашних условиях, используя уксусную кислоту.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенного нами исследования можно сказать, что все поставленные нами задачи был решены.

Практической ценностью работы является глубокое изучение выбранной темы: прочитана литература по проблеме исследования; проведен химический эксперимент по определению содержания карбоната кальция в строительном меле и школьном меле различных производителей и доказано, что не все производители школьного мела используют карбонат кальция для его производства; даны рекомендации по безопасному использованию школьного мела, которыми могут воспользоваться учителя для сохранения их здоровья и здоровья учащихся; оформлены результаты исследования и сделаны выводы.

Данная работа может быть использована на уроках и во внеклассной работе естественно-научного цикла. Собранный материал может представлять интерес для широкого круга слушателей, интересующихся окружающим нас миром.

Проведение исследования позволило научиться планировать и проводить химические эксперименты и получать достоверные результаты.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Карцова А.А. Химия без формул. / А.А. Карцова; – СПб.: Авалон, 2005. С. 101-103.

2. Мел // Естествознание: Энциклопедический словарь / Сост. В.Д. Шолле. – М.: Большая российская энциклопедия, 2002. — 543 с.

3. Мел // Даль В. Толковый словарь живого великорусского языка: в 4 т. М.: Рус. яз., 1998 Т 4. — 688 с.

4. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия / Авт.-сост. Л.А. Савина. – М.: АСТ, 1995. – 448 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Анкета-опросник

Влияет ли школьный мел на ваше здоровье?

1. Какой предмет Вы преподаете? ___________________________________

2. Ваш стаж педагогической деятельности? ___________________________

3. Используете ли Вы при работе школьный мел? ______________________

4. Испытывает ли кожа ваших рук дискомфорт при использовании мела? ______________________________________________________________

5. Применяете ли Вы какие-нибудь меры для борьбы с дискомфортом при использовании школьного мела?

______________________________________________________________

16

Просмотров работы: 2807

Суши по минералогически. Ученые выяснили, что карбонат кальция, а попросту мел, в большей части состоит из кокколитов. Так именуют водоросли, выделяющие в процессе жизнедеятельности известь.

Это переворачивает представления о животной природе известняка. В ней были уверены до 1953-го года. Теперь же, мел признан породой и растительного происхождения. Остатки камня слагают спрессованные раковины морских животных.

И они, и водоросли, являются компонентами для суши. Интересно, что и мел съедобен. Это не раз доказывали беременные. Если в положении не хватает кальция, тянет на мел. Съедали его многие, вреда никто не ощутил.

Врачи подтверждают, очищенный мел может принести лишь пользу. Не зря карбонат кальция продают в аптеках. Изучим свойства препарата и полный список сфер его применения. Но, для начала, уточним само понятие.

Что такое мел?

Итак, камень мел – это горная порода. Сие значит, что известняк слагают несколько минералов, могущих существовать и по отдельности. Основу составляет карбонат кальция. Его в породе до 98%.

Поэтому, мел часто так и называют, карбонат кальция, или, попросту, кальцит. Но, в камне присутствует и карбонат магния. Среди минералов он числится, как магнезит. Еще доли процента состава мела приходятся на оксиды металлов. То есть, в породе есть и неорганическая составляющая.

Название водорослей, слагающих камень упомянуто. Теперь, определим раковины каких животных дополняют растения. В основном, это панцири фораминифер. Это одноклеточные рачки. Невооруженным глазом не видны.

Заметны фораминиферы становятся, когда опускаются на морское дно. Происходит это после гибели одноклеточных. Частично, их панцири дополняют скелеты рыб, раковины устриц и прочих моллюсков. Все вместе спрессовывается под давлением воды, преобразуясь в горную породу.

Свойства мела

Формула мела не подразумевает его растворение в воде. Иначе, отложения породы не смогли бы образовываться на дне океанов. Когда воды осушаются, ландшафт меняется, мел переходит на сушу. Здесь-то его и добывают. Однако, влажность окружения влияет на минерал. Мел в сухой среде прочнее. Изменения запускаются уже при 2% влажности.

Снижение прочности сопровождается увеличением пластичности. Если в сухой среде мел рассыпается в порошок от малейшего давления, влажный камень лишь деформируется. Однако, работать с водонасыщенным мелом сложно.

Порода налипает на инструменты, оборудование. Поэтому, строения из карбоната кальция можно найти лишь в жарких и засушливых регионах, к примеру, в Египте.  Из известняка там сложена пирамида Хуфу, считающаяся древнейшей постройкой на Земле.

Холод мел переносит гораздо хуже жары. Пережив минусовые температуры, порода распадается на кусочки в 1-2 миллиметра. В некоторых случаях это облегчает применение мела. Вопросу, в каких, посвятим отдельную главу.

По цвету мел белый. Это единственный натуральный оттенок камня. Цветные мелки – искусственно окрашенная порода. Она бывает прессованной, или кусковой. Пищевые красители в продукцию добавляют редко. Поэтому красочные мелки для организма токсичны.

Поскольку большая часть мела карбонатная, камень растворяется в уксусной и соляной кислотах. Неорганическая составляющая, при этом, как правило, остается нетронутой. Нетронутым остались и следы мела в трех метеоритах.

Они достигли Земли и были изучены. Все три прилетели с Марса. Наличие в породах красной планеты карбонатов дало исследователям еще один повод думать, что если сейчас на Марсе и нет жизни, то когда-то она там была.

Добыча мела

Наиболее качественным считается мел нижних горизонтов. Так называют глубинные слои породы. Однако, именно они, как правило, насыщенны влагой. Поэтому, добыть камень с нижних горизонтов удается редко. Порода налипает на оборудование.

В верхних слоях известняков бывает нехватка карбоната кальция. Если его менее 87%, породу приходится обогащать, а это затратно. Поэтому, в России почти не осваиваются Валуйское, Знаменское и Заслоновское месторождения. Качественный мел присутствует лишь в Белгородской и Воронежской областях. Там камень и добывают.

Производство мела на малокарбонатных месторождениях оправдано лишь в строительных целях. В частности из не обогащенного мела получается приемлемая по качеству известь. Ее используют при мелиоративных работах.

Их проводят при раскислении почв. Известняк является щелочью и способен уравновесить среду. Здесь-то и пригождается свойство мела распадаться от морозов. Нет нужды измельчать породу до приемлемых размеров. Достаточно немного размолоть камень, закинуть крупные куски в почву, а после морозов материал сам рассыплется.

Применение мела

Побелка помещений отжила свой век. Ее осуществляли коллоидными растворами мела. Под коллоидными понимаются жидкости с взвесью в них не растворенных частиц породы.

Зато, в современности востребованы меловые краски. Они имеют клеевую основу и применяются только для внутренней отделки. Ее производят по оштукатуренным, выровненным поверхностям.

Не обходится без мела и в производстве цемента. Поэтому, карбонат кальция в фундамент можно добавлять с таким же спокойствием, как и бут. Основой цемента камень стал благодаря мягкости, пластичности и, конечно, доступности. Более 20% осадочных пород Земли содержат мел. В земной коре он занимает 4% объема.

В стекло мел тоже добавляют. Доля известняка почти равна содержанию кварца. Можно сказать, что мел и кремний замешивают в исходную шихту для стекла в равных долях.

В фермерском деле мел нужен не только для раскисления почв, но и для производства комбикормов. Почему люди едят мел, а животные не могут? Могут, причем, получают от этого пользу.

Мел в комбикорме – источник кальция, проще говоря, минеральная добавка к пище. С ней животные лучше развиваются, не страдают ломкостью костей, рахитом.

Безвреден мел и при наружном применении. Поэтому, порода стала основой помад, тональных кремов, пудр и корректоров. Остается добавить питательную составляющую, цветовой пигмент, и косметика готова.

Порой, мел в декоративные средства добавляют, как отбеливающий компонент. К тому же, карбонат порист и отлично впитывает влагу, жир. Так что, косметика с мелом матирует кожу, не дает появляться жирному блеску.

В косметике применяется тонкодисперсный мел. Такой же нужен в бумажной промышленности. Здесь карбонатная порода служит наполнителем и отбеливателем листов. Если в них есть мел, на бумаге проще печатать. К тому же, листы с карбонатом кальция не чувствительны к влаге. Это продлевает срок службы бумаги.

Использование мела в бумаге обусловлено, так же, бережным отношением к производственному оборудованию. Поскольку материал тонкодисперсный, его абразивные свойства сведены к нолю. Соответственно, трение минимально, как и износ аппаратуры.

Цена мела

Стоимость мела зависит от его назначения и вида. Так, за 5 узорчатых мелков для асфальта просят 200-450 рублей, а за упаковку простых белых мелков – от 10-ти до 90-та. Кормовой мел продают, как правило, не упаковками, а мешками. Фермерам принято отгружать тоннами. За 1 000 килограммов берут 3 000-4 000 рублей.

Мел пищевой продают в порошке, или кусках. Упаковывают товар в пакеты, отпускают в граммах. За 0,1 кило придется отдать 40-290 рублей. Наибольшие ценники устанавливаются на порошкообразный мел.

Кстати, мел – официальная пищевая добавка. Карбонат кальция скрывается под шифром Е-170. Эта ешка служит стабилизатором, то есть, препятствует комкованию продуктов. Правда, в номенклатуре пищевых добавок Е-170 относится к красителям. Это огрехи систематики, которые, пока, не доходят руки исправить.