Разница между известью и мелом. Карбонатное сырье
Data-lazy-type="image" data-src="https://karatto.ru/wp-content/uploads/2017/12/izvestnyak-1.jpg" alt="белый известняк" width="350" height="204"> Камень известняк знаком каждому: и податливый мел, и прочный мрамор по сути – это он. Невзрачен минерал на вид, не редок в природе, не прихотлив в обработке. И при всём этом умудрился прославиться в культуре и истории: древние египетские пирамиды, величественные храмы и соборы, знаменитая Китайская стена, Московский кремль и другие шедевральные сооружения созданы из него. С ним связано много примет, ему приписывают поистине чудодейственные свойства. О происхождении натурального известняка, его разновидностях, разнообразном использовании и пойдёт далее речь.
Характеристика и происхождение известкового минерала
Натуральный камень известняк – нетвёрдая осадочная порода с максимальным содержанием кальцитов. Остальное в массе минерала – включения частиц других веществ (кремния, фосфатов, кварца, извести и др.). Также в массе карбоната кальция могут попадаться микрочастицы скелетов простых организмов. Происхождение в целом характеризуется как органическое, но есть ещё и органо-химический путь формирования минерала.
Главным образом известняковый минерал формируется в мелководной среде морского бассейна. .jpg" alt="натуральный известняк " width="300" height="225"> Пресноводные условия тоже позволяют отложиться камню известняку. Привычная для него форма залегания – пласт. Может осаждаться по принципу соли: при испарении вод из озёр и лагун. Но основная масса камня зародилась именно в морских глубинах, где не было интенсивных процессов испарения и высыхания.
Природный механизм формирования минерала начинается с работы живых организмов. Они извлекают из морской воды кальцит и строят раковины. Затем остатки их скелетов скапливаются на донной поверхности в огромной массе. Самый показательный образец формирования карбоната кальцита – это зарождение, рост и отмирание коралловых рифов. Не редкость, когда на изломе известковой породы обнаруживаются штучные ракушки. Это разновидность получила название ракушечник.
Другие виды тоже названы по видам организмов и продуктам их жизнедеятельности:
- нуммулитовый;
- мшанковый;
- оолитовый.
Отдельной категорией стоит известняк мраморовидный. Он в свою очередь делится на типы массивно-слоистый и тонкослоистый. Под воздействием определённых температур и давления он меняет структуру кристаллов и преобразуется в мрамор.
Свойства известняка
Data-lazy-type="image" data-src="https://karatto.ru/wp-content/uploads/2017/05/formula-pn.png" alt="" width="47" height="78"> Как уже сказано, львиная доля состава минерала приходится на карбонат кальция. Его химическая формула – CaCO3. Свойства этого соединения позволяют ему растворяться в воде. В природе этот процесс имеет глобальное значение: таким способом известняк становится важным участником для формирования карстовых форм подземного рельефа. Ещё CaCO3 в некоторых условиях разлагается на ряд оснований, где самое объёмное – углекислый газ. Эта реакция тоже играет глобальную роль в природной жизни – происходит естественное газирование минеральных вод.
По окрасу разновидности минерала характеризуются так:
- Традиционные тона – светло-серый, белый или кремовый.
- Цветовые – розоватые, желтоватые, красноватые, голубые и черные.
Блеск как специфическая черта отсутствует. Плотность: — /+ 2,6 балла. Морозостойкость и теплоизоляция высоких показателей.
При обжиге породы формируется негашёная известь – один из древнейших строительных материалов. А при растворении его в уксусных соединениях получается агрессивная реакция с шипением, бурлением и полным растворением минерала. Это, кстати, самый верный способ для различения натурального камня от поддельного.
Месторождения
Некоторые горные цепи целиком сложены из этого минерала. Широко распространена порода в массивах Альп и Крыма. Из континентов богата камнем ещё Северная Америка, а вот Австралия в этом смысле отстала: её образующие породы кальцита не содержат. Самые плодоносные месторождения сосредоточены на Кавказе, в Сибирском регионе, на Урале. Китай – важный поставщик строительной разновидности минерала – мергеля. Очень перспективным современным источником известняка признано Ждановское месторождение, которое разработано на территории РФ в Оренбургской области.
Основные сферы, где применяют известняк
За весь период своего существования люди глубоко познали свойства этого природного дара и научились применять его с максимальной пользой. Вот основные области человеческой деятельности, где известняк выступает важным материалом:
- Строительство. Разновидности камня здесь пригодились во всем: в возведении устойчивых многоэтажек, в облицовке фасадов и для мощения поверхностей.
- Ландшафтный дизайн и архитектура. Простота обработки и декоративные свойства в этих областях ценятся высоко, особенно если речь идёт о слоистых типах минерала с характерным рельефом выветривания.
- Производство отделочных материалов. Здесь акцент делается не на декоративность, а на органику происхождения камня.
- Меловые породы камня идут на изготовление карандашей-мелков, и в составы зубных порошков, и в производство дорогой качественной бумаги.
- Кабельное производство не обходится без покрытия сварочных электродов известняковыми составами.
- Полиграфия широко применяет литографический известковый камень для создания высокохудожественных гравюр.
- Ювелирное дело. Ценятся полупрозрачные образцы пастельной гаммы. Лучшие дизайнерские и декоративные сочетания получаются с серебряными и мельхиоровыми оправами.
Известняк в литотерапии и магии
- абсорбирующее;
- гипоаллергенное;
- антисептическое.
Data-lazy-type="image" data-src="https://karatto.ru/wp-content/uploads/2017/12/i1-300x225.jpg" alt="обработанный известняк" width="300" height="225"> При любых заболеваниях считается полезным пить воду, которая прошла очистку кальцитом. Также считается, что камни известняка очищают и обеззараживают воздух в помещении. Вред известняк способен нанести лишь тем, кто занимается его добычей – вдыхание пыли минерала и её оседание в лёгких не лучшим образом сказывается на здоровье.
Существует целая градация лечебных свойств известняка по цветовому признаку:
- Красноватый кальцит. Лечит нервные переживания и болезни крови.
- Желтоватый известняк. Для медитации и регулирования пищеварения.
- Розовые сорта. Нервные расстройства, здоровый сон.
- Голубой известняк. Снижение давления.
Терапевтический эффект достигают путём контакта с камнем: его прикладывают к больной зоне. Можно просто подержать его в руках при отдельных приступах и проявлениях недуга.
В магии с камнем связывают легенду, что он развивает экстрасенсорные возможности каждого человека, открывает путь к ясновидению. Это талисман от лени и для творческого воображения. Астрологи включили известняк в перечень универсальных камней, подходящих большинству Знаков зодиака.
Jpg" alt="Скорпион" width="50" height="50"> Исключают только Скорпионов – среди них больше всего людей, склонных к оккультизму и чёрной магии. А известняк по своей ауре – проводник светлой энергии и высоких духовных вибраций. Мистическому уклону Скорпионов это противоречит, и талисман-известняк «не дружит» с волевым и агрессивным знаком.
Что касается остальных – минерал охотно делится своими бодрящими и вдохновляющими свойствами и помогает владельцу видеть исход ситуации.
Мел – это не только знакомый всем предмет из школьных времен, но также свидетель эпох, прошедших миллионы лет назад.
Большую часть состава мела образуют кальциевые отложения панцирей доисторических микроорганизмов и простейших растений. Меловые отложения, в том числе обработанные, используют сегодня в различных сферах – от производства красок и пищевых добавок до косметических средств.
Как произошел мел?
Мел является природным материалом и добывается как полезное ископаемое. В основе своей он представляет собой кальциевые отложения, сформированные из остатков древних земных организмов.
При производстве мела и мелосодержащей продукции применяют уже обработанный мел.
Природные меловые залежи зачастую содержат различные нежелательные примеси – камни, песок и разнообразные минеральные частицы. Поэтому мел, добытый на месторождениях, ломают и смешивают с водой таким образом, чтобы получить взвесь.
При этом тяжелые примеси опускаются на дно, а легкие частицы кальция направляют в специальный резервуар, где их после добавления специального склеивающего вещества высушивают, превращая в мел, которым можно рисовать.
Необработанный мел из меловых карьеров используют в строительных целях для получения извести.
Предлагаем вашему вниманию другую статью о происхождении , его составе и лечебных свойствах.
Что такое мел и из чего он состоит?
В состав мела входят:
- окиси кальция – от 47 до 55%;
- углекислый газ — до 43%;
- диоксид кремния – не более 6%;
- оксид алюминия – до 4%;
- окись магния – не более 2% общей массы мела;
- также в состав мела может входить железо, однако, его концентрация обычно не превышает 0,5%.
Скопления мела
Накопление меловых залежей началось в так называемый меловой период, охватывающий период в 80 млн. лет. Около 20% осадочных пород Земли включают в свой состав мел.
Месторождения мела:
- К крупнейшим меловым залежам причисляют Белые скалы Дувра, меловые пещеры во французском городе Шампань и меловые скалы Монс Клинт в Дании.
- На территории России меловые горные месторождения толщиной до 600 метров располагаются южнее Харькова.
- Наиболее крупные месторождения Воронежской области – Копанищенское, Россошанское и Бутурлинское. Город Белгород, предположительно, получил своё название благодаря местным меловым залежам.
Образование мела
Формирование и накопление известняковых отложений происходило более восьмидесяти миллионов лет.
Фораминиферы – одноклеточные организмы, раковины которых послужили основой для образования сегодняшних меловых залежей. После смерти этих простейших их панцири опускались на дно океана, создавая фораминиферовые известняки.
Эти образования наряду с остатками одноклеточных растений кокколитофорид являются составляющей частью сегодняшних меловых скоплений. Спрессованные под давлением воды, остатки кокколитофорид и раковин древних моллюсков миллионы лет дополнялись скелетными останками рыб и животных.
Невзирая на то, что еще в 1953 году ученые объявили о преимущественной роли растений в образовании известняковых пород, среди обывателей до сих пор бытует мнение о главенстве фораминиферов.
Состав
В состав меловых отложений входят:
- Фрагменты скелетов – примерно 10%. Это останки не только простейших, но и крупных многоклеточных животных.
- Раковины древних моллюсков – 10 %. Среди них были животные с известняковыми панцирями – фораминиферы.
- Частички известкового нароста водорослей – не более 40%. Большая часть известняковых отложений, вопреки распространенному мнению, образовалась из остатков простейших растений – кокколитофорид, а не благодаря раковинам фораминиферов. Кокколитофориды не вымерли, они прекрасно чувствуют себя на просторах мирового океана и сегодня, принимая участие в обмене углерода между океаном и атмосферой.
- Измельченный кристаллический кальцит – не более 50%. Это природные минеральные образования сложного происхождения.
- Нерастворимые силикаты – до 3%. Это минералы геологического происхождения – песок, осколки горных пород, заносимые в меловые отложения ветром и водой.Свойства мела
Большое влияние на свойства мела имеет влажность, воздействующая на его прочность и пластичность. Повышение влажности приводит к деформации, тогда как в сухой среде мел может рассыпаться даже от незначительного давления.
Насыщенная влагой порода прилипает к строительным инструментам. Именно поэтому строительные работы с использованием карбоната кальция проводят в странах с жарким и засушливым климатом. Прекрасным примером древней постройки из известняка является египетская пирамида Хеопса (Хуфу).
При минусовой температуре порода склонна к распаду на фрагменты в несколько миллиметров.
Стоимость мела
Цена мела будет зависеть в первую очередь от его вида (обработки) и предназначения:
- для рисования на асфальте обойдутся не дороже 200-400 рублей за упаковку.
- Белые мелки без красителей будут стоить около 100 рублей .
- Фермерский мел закупаю большими партиями, отгружая его по несколько тонн. Стоимость каждой тонны молотого мела составляет 3000-5000 рублей.
- Цена на пищевой мел , использующийся в медицине и в пищевых добавках (Е-170) – от 40 до 300 рублей за 100 граммов. В медицине также использовался камень ).
Применение мела
Сегодня мел является достаточно широко распространённым материалом для различных сфер производства.
Итак, мел применяется в следующих сферах:
- Меловые краски применяются для внутренней отделки во время строительных и ремонтных работ.
- Мел входит в состав цементных смесей , обеспечивая их мягкостью и эластичностью.
- Молотый природный мел активно используется для производства стекла.
- Мел входит в состав фермерских комбикормов и используется для удобрения почвы.
- Мел является основой для косметических средств – помады, тонального крема, пудры и др. Именно мел в составе тонального крема впитывает лишний жир и защищает кожу от блеска.
- Применяется мел и в бытовых целях как впитывающий и отбеливающий компонент.
- Производство зубных порошков и паст также не обходится без применения мела.
- При производстве бумажной и картонной продукции тонкодисперсный (измельченный) мел используется как наполнитель и отбеливатель бумаги. Мел, обработанный стеариновой кислотой, обладает гидрофобными свойствами. Его также используют в бумажной промышленности. Содержание мела в бумаге повышает качество печати и снижает вероятность износа печатной аппаратуры.
- Не так давно мел использовали для нанесения разметки на игровое поле . Взвесь, поднимающуюся в воздух после попадания мяча на линию, было легко увидеть. Сегодня вместо мела используют диоксид титана.
- Для удаления пота и уменьшения риска скольжения мел используют в таких видах спорта, как тяжелая атлетика, гимнастика и скалолазание и сегодня.
Можно ли есть мел?
Недостаток кальция и других полезных микроэлементов может привести к желанию употребления мела в пищу. Во время беременности, при анемии у некоторых людей возникает сильная тяга к поеданию мела, поэтому вопрос о безопасности этого минерала для организма возникает у многих.
Безусловно, один или два маленьких кусочка чистого мела не принесут сильного вреда для организма. Однако, необходимо помнить, что мел без примесей недоступен в свободной продаже и достать его практически не представляется возможным, разве что в аптеке в виде кальция глюконата. В самый распространённый товар – «школьный мелок», при производстве добавляют клей и различные красители, токсичные для организма.
Употребление мела в больших количествах может вызвать известкование сосудов, образование камней в почках и спровоцирует проблемы с пищеварительным трактом.
Помимо губительного воздействия примесей, входящих в состав строительного и канцлерского мела, ему свойственно окисление при взаимодействии с желудочным соком, превращающее его во вредный химический реагент.
Что делать, если хочется есть мел?
Желание употребления мела в пищу зачастую является сигналом о нехватке кальция в организме. Причинами его дефицита могут быть однообразное питание, длительные стрессовые состояния, ослабление организма после тяжелых болезней и беременность.
Учитывая, что во время беременности именно кальций является основой образования нервной и скелетной системы ребенка, недостаток этого минерала обязательно должен быть восполнен. В данном случае разнообразие рациона не способно полностью решить проблему, поэтому врачи настоятельно рекомендуют во время беременности принимать специальные витаминные комплексы.
Из-за того что нервная трубка плода формируется на ранних сроках, для того чтобы минимизировать риски неправильного развития, необходимо начать принимать витамины еще во время планирования беременности. Анемия и дефицит кальция в организме часто появляются при обильных и долгих месячных.
При симптомах сильного кальциедефицита (судорогах, заметном ухудшении и побледнении кожных покровов и волос) можно принимать таблетки кальция глюконата. В отличие от канцелярского и других видов промышленного мела они безопасны, однако, при длительном применении могут приводить к запорам.
Как правило, тяга к поеданию мела заканчивается после расширения рациона питания и включения в него молочных продуктов, куриных яиц и свежей зелени.
В некоторых случаях стремление к поеданию несъедобных и малосъедобных веществ может быть признаком психического расстройства. Следствием употребления несъедобных предметов являются кишечная непроходимость и пищевые дефициты.
Внешне известь и мел очень похожи. Оба белые, оставляют след на темной поверхности, ими можно испачкать одежду и руки. На этом, пожалуй, их сходство и заканчивается. Дальше следуют различия, и прежде всего – в химическом составе данных материалов и в области их применения. Давайте рассмотрим подробнее, чем отличается известь от мела и что у них общего.
Из чего они состоят
Мел представляет собой осадочную породу и состоит преимущественно из остатков древних морских простейших, содержащих карбонат кальция. Миллионы лет части тел этих организмов накапливались в некоторых местах нашей планеты и в конце концов образовали богатые месторождения и даже целые скальные массивы. Хорошо известны меловые скалы побережья Северного и Балтийского морей, а также пролива Па-де-Кале в Северной Франции, Дании и Южной Англии. Интересно, что наиболее старое из известных названий Англии – Альбион – происходит от древнеиндоевропейского albho – белый. А основанием для такого наименования острова стали именно белые меловые скалы, находящиеся в самом узком месте, отделяющем Англию от материковой Европы.
Отличие извести от мела состоит в том, что под этим термином известна целая группа химических соединений и смесей, общим у которых является наличие в составе кальция. «Базовая» известь – оксид кальция (СаО), который получают путем обжига некоторых осадочных пород, в первую очередь мела и известняка (CaCO 3 , или карбоната кальция). Такая известь называется негашеной. Существует еще несколько разновидностей извести:
- гашеная (Ca(OH) 2), которую получают в результате взаимодействия негашеной извести с водой;
- хлорная (Ca(Cl)OCl) – в просторечии «хлорка», получаемая при химической реакции, в которой участвуют гашеная известь и хлор;
- натровая, представляющая собой смесь двух химических соединений – гидроксида натрия (NaOH) и гашеной извести.
Сравнение
Области применения мела и извести (правильнее будет сказать – известей, так как их несколько) различаются довольно сильно. Все мы знаем ученический мел, который широко используется в школе, но это только одна из его «специальностей». Кроме этого, он нашел применение при производстве высококачественной мелованной бумаги, а также при создании некоторых сортов резины и в пищевой промышленности. Часто мел играет роль наполнителя в различных составах – от лакокрасочной продукции до полимеров (полипропилена и полиэтилена). И, наконец, роднит его с гашеной известью то, что оба эти материала пригодны для побелки стволов деревьев, бордюров, заборов и так далее.
Разные виды извести отличаются довольно сильно, поэтому сферы их применения также отстоят друг от друга далеко. Негашеная известь используется в строительстве и для получения известей других видов. Гашеная известь, кроме побелки, нужна при производстве стройматериалов, известковых сельхозудобрений, дублении кожи. В стоматологии – для дезинфекции зубного канала, а в электротехнике – в качестве состава, позволяющего снизить (где это необходимо) сопротивление почвы при устройстве заземления. И, наконец, даже в пищевой промышленности гашеная известь известна как пищевая добавка Е 526.
Две основные «специальности» хлорной извести – дезинфекция и отбеливание тканей. Если с первой она справляется великолепно, то во втором случае надо быть осторожным и использовать только составы, изготовленные промышленным способом, так как при высокой концентрации состава он просто-напросто «проест» любую ткань. А главным «призванием» натровой извести является поглощение из воздуха углекислого газа. Это свойство незаменимо в противогазах и водолазном снаряжении. Она даже применялась для подобной цели в первых космических кораблях, но позже перешли к более эффективным составам.
Таблица
Теперь можно дать ясный ответ на вопрос, в чем разница между известью и мелом. В приведенной ниже таблице подытожено, что у этих материалов общего и чем они различаются.
Известь | Мел | |
Что собой представляет | Группа химических соединений и смесей, имеющих в составе кальций. Состоит из:
| Осадочная порода, образовавшаяся из остатков древних простейших организмов |
Область применения |
| Производство мелованной бумаги, в качестве ученического мела в школе, в качестве дешевого наполнителя при производстве полимеров и лаков, а также в пищевой промышленности и для побелки деревьев, бордюров и так далее |
Известняк, мел - основное сырье для производства извести, портландцемента, глиноземистого цемента, важный компонент стекольных и керамических шихт. Известняк и мел состоят в основном из минерала кальцита - и отличаются лишь плотностью. Известняк - твердая и плотная осадочная порода. В технологии строительных и силикатных материалов из карбонатных пород известняки занимают наиболее важное место. Известняки имеют осадочное происхождение и залегают среди пород всех групп и систем геохронологии. В Южно-Казахстанском регионе особо широко они представлены палеозоем, верхним мелом и неогеном. Мел - осадочная мелкозернистая, слабосцементированная и рыхлая порода, состоящая из мельчайших скелетных частей и панцирей простейших организмов. Качество карбонатного сырья зависит от его структуры, количества и вида примесей, а также их распределения в массе. Наиболее высокие требования предъявляются к карбонатному сырью для производства стекла. В известняке и меле для сортовой посуды допускается не более 0,03% , для оконного стекла - 0,2% .
Известняк должен соответствовать требованиям стандарта ГОСТ 23671-79, указанным в таблице 13.
Таблица 13. Технические требования к известнякам
Наименование показатели |
Норма для марки |
Метод испытаний |
||
1. Массовая доля оксида кальция, %, не менее |
По ГОСТ 23673.1-79 |
|||
2. Массовая доляоксида железа, %, не более |
По ГОСТ 23673.2-79 |
|||
3. Массовая доля оксида магния, %, не более |
По ГОСТ 23673.1-79 |
|||
4. Массовая доля оксида кремния, %, не более |
По ГОСТ 23673.4-79 |
|||
5. Массовая доля оксида алюминия, %, не более |
По ГОСТ 23673.3-79 |
|||
6. Массовая доля влаги, %, не более |
По ГОСТ 23673.5-79 |
|||
7. Массовая доля кусков, %, размером: Более 300 мм Менее 20 мм, не более |
Отсутствие |
По ГОСТ 23672-79 |
||
Састюбинское месторождение известняков
Састюбинское месторождение известняков расположено в Тюлькубасском районе. Химический состав известняков Састюбинского месторождения приводится в таблице 14.
Таблица 14 Химический состав известняков Састюбинского месторождения
Объемная масса известняков-2-3(2,55)г?, плотность - 2,69-2,7(2,7)г?, водопоглощение -2-3(2,5)%, удельный вес -1,62г?, объемно-насыпная масса-1300 кг?, пористость-0,6%, содержание глинистых частиц -1% и влажность -0,1%. Известняки состоят на 98% из кальцита, в количестве около 2 отмечаются халцедон, кварц, реже доломит и остатки микроорганизмов. Запасы известняков Сас-Тюбинского месторождения по категориям А+В+ составляют около 70 млн.т.
Бадамское месторождения известняков расположено в Ордабасынском районе, в 4км юго-западнее ж?д ст. Бадам. Месторождения площадью 6500?800м сложено известняками верхнего девона - нижнего карбона. Известняки темно-серые, мелкокристаллические. Падение пластов под углами 45-60 на юго-востоке, мощность -85м.
Казыгуртское месторождение известняков
Месторождение Казыгуртское расположено в Толебийском районе. Запасы известняков, пригодных для цементной промышленности, учтены госбалансом на 01.01.96 и составляют по категориям А+В+ около 270 млн., в том числе по А- около 30 млн., В- более 110 млн.,- около 130млн., по -более 450 млн..
Запасы известняков, используемых в качестве строительного камня, составляют по категориям А+В+ более 11 млн.-более 55 млн.