Физичке особине креде и њена примена

Таква позната школска креда, колико веселе успомене он држи ... Само овде због привидне једноставности крије се читава историја развоја планете. "Како то може бити?" - питаш. Одговор на ово питање у овом чланку. Не само да ћете проучавати физичке особине креде и њену примену, већ ћете се упознати и са процесима формирања седиментних стена кречњака у кори, која је формирала савремени изглед Земље.

Минерали и стене биогеног порекла

Пре око 130–65 милиона година, у периоду креде мезозојске ере, мора древне планете била је испуњена планктонским и бентичним врстама фораминифера, као и мекушцима који су личили на модерне каменице, шкољке и наутилус. У својим спољним скелетима и шкољкама накупили су једињења калцијума, фосфора, магнезијума и, умирући, формирали слојеве вапненачког муља на дну резервоара. Под дејством високог притиска и као резултат хемијских процеса настале су наслаге кречњака и креде. Физичка својства и састав ових седиментне стијене врло сличне једна другој, али имају и особине. Геолошки процеси који су се догодили на Земљи узроковали су пораст одвојених дијелова дна оцеана и спуштање континенталних зона. Шта је довело до тога?

Излет у геологију

Прерасподјела површине литосфере и водене љуске планете узроковала је појаву планинских ланаца и гребена који се састоје од седиментних стијена. То су Алпе, планине Кавказа, Хималаје, Пиринеји. И литице Довер и састоји се од чисте креде. Они дају енглеској обали јединствен изглед и дуго су служили за бродове као сигнал приближавања магловитог Албиона. У Русији, јединствени пејзажи на позадини стијена од креде могу се видјети у селу Чувар у близини Воронежа. Након прегледа географије дистрибуције биогених стијена, сада је вријеме да се детаљније проуче физичка својства креде.

Које су карактеристике природних једињења?

Унутрашњи просторни распоред атома и молекула тела - кристалне решетке - у потпуности одређује стање агрегације, тачке топљења и кључања, густину итд. То су параметри који се односе на физичке особине. Молекулска формула ЦаЦО ₃ одједном одговара неколико кристалних једињења која садрже наелектрисане честице у решеткастим местима - јонима. То су мермер, арагонит, исландски спар, кречњак и креда. Такав феномен у хемији назива се полиморфизам и објашњава се управо обликом кристала. Отуда закључак: физичка својства бакра, злата, креде, сирћетне киселине и било које друге супстанце одређена су њеним агрегативним стањем, у зависности од унутрашње структуре једињења.

Врсте кречњака

Стручњаци могу разликовати до 4 облика супстанце, у зависности од њене структуре и физичких особина. Тако чисти калцијум карбонат има фину зрнасту површину, када у контакту са површином лако оставља бели траг и садржи до 5% нечистоћа, углавном у облику магнезијум сулфата или калцијума. Беж-бела глинаста пешчана креда, такође фино зрнате структуре, међутим, има већу вискозност и садржи до 10% страних једињења, на пример, калцијум сулфат, силицијум оксид или алуминиј. Зелени, жути или сиви кредасти лапор има још више нечистоћа, а вапненац налик креди лако се препознаје по великим жутим или белим кристалима са густим својствима цементирања. Треба напоменути да се у часовима хемије, одговарајући на задатак: "описују физичке особине креде", треба фокусирати на прву врсту супстанце. Чиста, природна калцијум карбонат која садржи минимум нечистоћа у баласту, је супстанца која се нуди ученицима као проучавано једињење.

Како упознати дјецу са својствима креде

По први пут, ученици ће упознати калцијум карбонат у уводним лекцијама из хемије, који дају идеју о чистим супстанцама и смешама, као и разматрати основне методе њиховог раздвајања. На пример, приликом извођења лабораторијских радова, наставник предлаже одвајање металне пиљевине и дрвне сјечке од магнета. Раствор шећера се испарава и добија се чиста кристална супстанца, а физичка својства креде и угља се испитују након раздвајања две супстанце таложењем, а затим филтрирањем калцијум карбоната у води. Дидактички принцип континуитета и конзистентности у проучавању новог материјала користи се приликом упознавања студената са физичким појавама и хемијским реакцијама. Следећи експеримент је изведен: техничке соде и раствори калцијум хлорида се сипају у једну тубу. Посматрајте замућеност раствора, а затим формирање талога. То је креда, филтрира се и у добијени бели прах кап по кап се додаје хлоридна киселина. Реакција долази уз брзо ослобађање мјехурића угљичног диоксида. Као што можете видети, програм хемије, разред 8, проучава физичка својства креде заједно са главним хемијским својством супстанце - њеном способношћу да реагује са јаким киселинама, што иде уз ослобађање ЦО ₂ .

Карактеристике калцијум карбоната

Разматрана супстанца припада групи средњих соли. Обично је бијела и, као што смо рекли, природна полу-стијена биогеног поријекла. Састоји се од честица љуске, малих кристала кварцита, магнезијума и калцијум карбоната, као и оксида ових метала. Креда упија и задржава воду, док јој се снага смањује. Не раствара се у води, већ ствара замућену суспензију. У решавању експерименталних проблема у хемији, физичка својства креде, посебно њена нерастворљивост у води, користе се за детекцију угљен-диоксида. Када се ЦО ₂ пропушта кроз кречну воду, постаје замагљен услед стварања нерастворљивог талога калцијум карбоната. Ова реакција је квалитативна и користи се у аналитичкој хемији.

Како повећати вискозност и дуктилност кречњака

Шта узрокује поплаве кредних стијена подземним подземним водама? Ако је садржај влаге стијене незнатан - не више од 2%, тада се смањује чврстоћа кристала. Међутим, са снажним квашењем ЦаЦО ₃ слојева, на пример, за 25%, чврстоћа притиска супстанце се повећава скоро 3 пута. Истовремено се побољшавају физичке особине креде, посебно пластичности и вискозности. То увелико компликује технологију њене производње. Из тог разлога, горњи и сувљи слојеви наслага, иако са ниским садржајем чистог калцијум карбоната, користе се за комерцијалну производњу.

Где и како се користи креда

Највећа количина супстанце иде у вапно, калцијум хидроксид и угљен диоксид. Због тога се калцијум карбонат сагорева да се формира калцијум оксид и угљен диоксид. Прва супстанца се назива и вапно или кип. Комбинује се са водом, процес иде уз ослобађање велике количине топлоте, и као резултат тога, добија се гашено вапно - важна сировина за грађевинску индустрију. У комплексу са песком и водом, калцијум хидроксид се користи за малтерисање и причвршћивање цигле током зидања. Лимирање закисељених земљишта је добро позната и економски јефтина метода мелиорације земљишта, која повећава плодност земљишта и нема негативан утицај на састав врста организама у тлу.

У овом раду су проучаване физичке особине креде и разматране су области њене примене у индустрији и пољопривреди.