МБОУ РОЩИНСКАЯ СОШ №17
Учебно – исследовательская работа
Что такое хризотил?
Выполнили:
учащиеся 6 класса
Журавлева Ксения
Турусин Евгений
Руководитель:
учитель географии
п. Рощинский 2013г.
ВВЕДЕНИЕ
Курагинский район богат полезными ископаемыми, недра Земли содержат богатейшие запасы железных, марганцевых, титановых руд, золота. В нашей школе есть коллекция горных пород и минералов Ольхово – Чибижекского рудного района, подаренная геологами, по ней мы изучаем полезные ископаемые своего района. Разбирая коллекцию, интерес вызвал один образец с красивым названием хризотил.
Мы захотели узнать об этом минерале как можно больше.
Проблема в том, что образец имеет сложный состав, необходимо определитьиз чего он сложен и выяснить, какой из трех минералов хризотил.
Цель работы: исследование образца, определение минерала «хризотил».
Задачи:
- Изучить образец, определить его состав. Проанализировать научно-популярную литературу о выявленных минералах; Рассмотреть свойства хризотила; Выяснить применение минерала в жизни человека.
Методы исследования:
• Эксперимент
- Наблюдение Сравнение Описание Анализ Обобщение
Для того, чтобы приступить к работе недостаточно школьного учебника, необходимо найти дополнительную литературу по минералам и горным породам. Мы задали себе вопрос с чего начать? И начали с определения, что такое горная порода и минерал.
Горные породы — природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты земной группы и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород. Считается, что термин впервые употребил в 1798 году русский минералог и химик Василий Михайлович Севергин. [5]
Минералы - это природные химические соединения, из которых состоят горные породы. Многие сложные минералы содержат металлы. Красный железняк, или гематит, например, - это оксид железа, а галенит, или свинцовый блеск, - это сульфид свинца. Минералы, из которых можно извлечь металл, называются рудами, и их добывают в шахтах. Драгоценные камни, песок, руды металлов - это разные формы минералов.[6]
Наш образец – это ультраосновная порода, которая состоит из нескольких минералов в различных соотношениях.
Горные породы делят на три класса: осадочные, магматические и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы занимают 90% объёма земной коры, осадочные10%. Почти все горные породы используются как полезные ископаемые.
Магматические породы, возникают путем затвердевания магмы на поверхности или в глубине земной коры. Их называют изверженными или массивными породами и подразделяют на глубинные - интрузивные и поверхностные - эффузивные.
Осадочные породы образуются путем отложения материала разрушенных или растворенных горных пород, как на суше, так и в море.
Метаморфические породы формируются путем преобразования горных пород в земной коре под воздействием высоких температур и давлений.
Объект изучения – образец, в который входит минерал хризотил.
Предмет изучения – свойства минерала и его применение человеком.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Наш образец породы, изображенный на рисунке 1 и 2 не однородный, состоит из разных минералов.
Рис.1 Рис.2
Необходимо определить составляющие образца.
Определение первого минерала.
Опыт №1
Проверяем магнитные свойства
Рис.3 Рис 4.
На рисунке 3 , 4 хорошо видно, как магнит притягивается к образцу
Опыт №2
Порошок, натертый с первого образца, соединяем с соляной кислотой. Реакция произошла бурная с выделением углекислого газа, рисунок 5.
Рис.5
Опыт №3
Проводим черту по фарфоровой пластинке – цвет черты черный.
С помощью определителя и опытов узнали, что темно серый минерал это перидотит.
1. Перидотит (перидот, или оливин) — обобщенное название полнокристаллических горных пород ультраосновного состава, сложенных преимущественно оливином и пироксеном. В виде второстепенных минералов встречаются: магнетит, пирротин и др. Как вторичный минерал в перидотитах почти всегда присутствует серпентин. С перидотитами связаны месторождения полезных ископаемых, платиновой группы, медно-никелевых руд, хризотил - асбеста, талька и др.
Отличительные признаки. Магнетит легко узнается по железно-черному цвету, по черной черте и по магнитности. Благодаря магнитным свойствам, может воздействовать на стрелку компаса. По данному признаку его можно найти: стрелка компаса показывает на магнетит и его залежи.
Реакция с соляной кислотой показала, что в образце, по всей видимости, присутствуют карбонаты, так как реакция была бурная с выделением углекислого газа.
Определение второго минерала
Опыт№4
Отколи кусочек от второго образца, положили в пробирку и залили соляной кислотой, раствор окрасился в зеленый цвет, это видно на рисунке 6.
Рис. 6
2. Второй минерал обладает восковым блеском и однородной окраской тёмно-зелёного цвета рисунок 7.
Рис.7
Излом раковистый, неровный, иногда занозистый. Черта бесцветная, блестящая, определяются по характерным темно-зернистым оттенкам, невысокой твердости, жирному блеску. Растворяется в соляной кислоте, раствор зеленого цвета.
Это - минерал серпентин. В нашем образце жила серпентина в ультраосновной породе "Серпентариа" по-латыни – змеевидный, Распространен в плотных массах, часто смятых, иногда с тончайшими прожилками асбеста, это можно увидеть, рассмотрев минерал в увеличенном виде. Природный минерал серпентин является сырьем для получения уникального по своим свойствам материала хризотил-асбест.
Определение третьего минерала
Опыт №5
При нагревании хризотил - асбест не горит.
Опыт №6
При взаимодействии с водой асбест не растворяется
Опыт№7
При взаимодействии с соляной кислотой расщепляется на волокна.
Хризотил-асбест залегает в породе в виде белых или зеленоватых жил, которые можно рассмотреть в микроскоп, как показано на рисунке 8.
Рис.8
Хризотил – это часто встречающееся в природе вещество, которое залегает в земной коре, в переводе с греческого - «золотое волокно», а асбест - «неугасимый». Другое название - «горный лен», потому что асбест способен расщепляться на тончайшие длинные волокна толщиной до 0,5 мкм, которые можно прясть. О минерале слагали легенды, его называли шерстью саламандры - загадочной ящерицы, живущей в огне. На Урале асбест называли каменной куделей, из которой ткали салфетки и скатерти, не горящие в огне.
Асбест известен с очень давних времен. В древнем Китае, в Индии жрецы имели несгораемые одежды из асбеста, в которых входили в огонь, и выходили из него живыми, вызывая преклонение перед собой.
Открытие хризотил-цемента относится к началу ХХ века. 15 июня 1901 года австрийский инженер Людвиг Гагчек запатентовал свое изобретение - цементные плиты. В 1903-1910 годах заводы по производству цементных плит были построены в Австрии, Франции, Венгрии, Италии, Швейцарии, Бельгии, Англии, Швеции, США.
В России асбест стал известен с начала 18-го века. Существует легенда о том, как мастера надемидовских рудников соткали из асбеста красивую скатерть. Как то Петр 1 был приглашен к Никите Демидову, хозяину уральских рудников, который во время обеда залил скатерть вином и жиром, после чего сказал царю, что «постирает» ее в огне. Демидов бросил скатерть в пылающий камин – пятна быстро выгорели, и ее снова постелили на стол чистую и невредимую – царь был в восторге от такой диковины.
В России первое предприятие по производству хризотил - цементного шифера было построено в 1908 году в г. Брянске.
Элементарные волокна хризотила представляют собой свернутые в тончайшие трубочки серпентиновые листочки, которые можно различить только под электронным микроскопом. Эти волокна гибкие, но не упругие, похожи на кудельку.
Асбест – это минерал группы серпентинов или амфиболов волокнистого строения, которые делятся на тончайшие волоконца. По химическому составу асбестовые минералы являются водными силикатами магния, железа, кальция и натрия.
Волокнистое строение наиболее ярко выражено у асбеста серпентиновой группы, куда относится только один вид асбеста - хризотил-асбест, поэтому он больше всего применяется в промышленности.
Физические свойства
Асбест - высокотермостойкий материал, обладающий жаро - и огнестойкостью. Его основные термические характеристики рассмотрены в таблице №1.
Асбест является жаростойким материалом и может эксплуатироваться при температуре 500-550оС, кратковременно - до 700оС. Сорта асбеста с минимальным количеством примесей неэлектропроводные и обладают хорошими электроизолирующими свойствами.
Плавится с трудом. В воде не растворяется
Поведение в кислотах - трудно растворим или нерастворим. [3]
Таблица №1
цвет | блеск | Прозрач- ность | черта | твердость | плотность | структура |
зеленый | Шелко- вистый | Непроз- рачный | белая | 2 | 2,5-3,3 | Волок нистая |
Асбест это важное сырье для изготовления огнестойкой, жарозащитной икислотозащитнойодежды, огнеупорных строительных материалов, теплоизоляционного материала.
Низкая проводимость тепла, электрического тока и звука, позволяет использовать хризотил-асбест почти во всех областях промышленности. В основном его используют для производства асбестоцементных материалов для строительства. Используют в автомобильной, авиационной, тракторной, химической, электрохимической отраслей промышленности, а также для судостроения, машиностроения, в оборонной промышленности и ракетостроении. Уникальность асбеста в полном отсутствии природных аналогов и искусственных заменителей, обладающих такими же качествами. Промышленное использование хризотил-асбеста экономически выгодно ввиду его доступности, дешевизны идолговечности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе данного исследования был определен состав данного образца породы. Очень сложно было определить основную породу, поэтому пришлось обратиться к главному геологу «Золотая звезда» Кузнецову Владимиру Парфеновичу.
Состав образца:
Перидотит (ультраосновная порода) в составе имеется магнетит. В ультраосновной породе перидотита проходит жила серпентина. В серпентините тонкие прожилки хризотил – асбеста.Проанализировав различные источники информации, и сделав опыты, мы пришли к выводу, что хризотил - асбест полезный и необходимый в жизни человека минерал.
Устойчивость асбеста к высоким температурам позволяет использовать его как материал для спецодежды пожарных, металлургов, для защиты кабелей и помещений от огня, теплоизоляции муфельных печей и нагревательных приборов, изготовлении тормозных колодок. Устойчивость против загнивания, способность задерживать бактерии, вредные вещества и радиационное излучение позволяют использовать асбест, в фильтрах пищевой, атомной, фармацевтической промышленности. Связующая способность, эластичность и прочность волокон хризотил-асбеста — это свойства, необходимые при изготовлении текстильных изделий, при армировании пластмасс, а также при изготовлении гербовой бумаги и денежных знаков.Уже многие годы асбест используется в строительстве - асбестоцементные плиты, трубы, шифер, огнеупорный жгут.
Сегодня насчитывается более 3000 изделий самого разного назначения, в которых хризотил-асбест используется как составной элемент, 95% мирового производства асбеста приходится на хризотил-асбест, добываемый и в России.
В настоящее время появляются новые виды волокносодержащих материалов, однако заменить хризотил – асбест они не могут, так как очень дорогие и не прочные.
Изучая наш образец, мы узнали много нового о минералах и горных породах. Научились делать опыты, работать с определителем минералов и интернетом.
По данному образцу можно сделать еще не одно исследование, так что работа по изучению этого образца продолжиться.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ
1. Красноярье: пять веков истории. Учебное пособие по краеведению.
Часть III.- Красноярск: «Платина», 2008. -448с.
2. Красноярский край: Справочник/ Составители: , .- Красноярское книжное издательство, 1984г.- 360с. (132)
3. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей.
-М.:Недра, 1979г – 337с.
4. Замечательные минералы: Книга для учащихся – 2 изд. Доп.
– М.6 Просвещение, 1983г. 191 с.
ИНТЕРНЕТ ИСТОЧНИКИ
5.http://ru. wikipedia.
6.http://www. owoman. ru/dom/chto_takoe_mineraly. html
7. http://tolkslovar. ru/h2125.html
8. http://revolution. allbest. ru/geology/00002047_0.html
9. http://www. nestor. /sn/2008/43/84304.html
