Учебная исследовательская работа по химии
«Цветные мелки»
Выполнил:
Злобин Владислав,
ученик
11 «Е» класса
Руководитель:
Григорьева Наталья Геннадьевна,
Введение
Каждый день в школе мы пишем мелом на доске. И
так делают все школьники на протяжении многих
десятков и сотен лет. Причем мел может
использоваться белый или цветной, твердый или
мягкий, пачкающий руки, оставляющий много крошек
или нет. Каков состав мела? Можно ли изготовить его
самому? На эти и другие вопросы ответит данная
исследовательская работа.
Цель исследовательской работы
Подробно изучить состав различных видов мела и
овладеть методикой изготовления белых и цветных
мелков.
Задачи исследовательской
работы
Изучить теоретический материал по теме.
Ознакомиться с историей использования мела.
Практически исследовать качественный и
количественный состав различных видов мела.
Ознакомиться с методом микрокристаллического
исследования.
Изготовить несколько образцов белого и цветного
мела в условиях школьной химической
лаборатории.
Проанализировать качество изготовленных
образцов.
Месторождения мела
Основной запас мела в
России лежит недалеко от
Белгородской области
или в ней самой.
Белгородская область и
ее окраины буквально
напичканы различного
рода карьерами, которые
вырабатывают в
огромных объемах мел
различных сортов и
видов, чем могут
снабдить страну по всем
ее отраслям ближайшие
лет на пятьсот.
Месторождения мела
Самое крупное на
территории Российской
Федерации Акбулакское
месторождение мела
находится в Оренбургской
области, в 11 км к северо-
востоку от райцентра и
железнодорожной станции
Акбулак.
Общие разведанные запасы
Акбулакского
месторождения мела
составляют – 83 млн. тонн.
Химический состав мела
Акбулакского месторождения
Химический состав мела Акбулакского месторождения
характеризуется большим содержанием CaCO3 +
MgCO3, в пределах 93-98%.
Оценка качества мела производилась на основании
лабораторных исследований, результаты которых
определили широкие возможности использования
мела Акбулакского месторождения для производства:
портланд-цемента
комбикорма и минеральной добавки для подкормки
животных и птиц.
строительной воздушной маломагнезиальной
извести и производства силикатного кирпича;
Химический состав мела
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
средние
значения
компонентов
мела в
процентном
содержании
Краткая геологическая
характеристика месторождения
Район месторождения относится
к зоне Предуральского краевого
прогиба, к его платформенному
склону.
В геологическом строении
месторождения принимают
участие отложения меловой,
палеогеновой, неогеновой и
четвертичной систем.
Акбулакское месторождение
сложено морскими осадочными
породами, залегающими в виде
пластов. По возрасту эти
отложения позднего мела и
палеогенового периода.
Химический состав мела
правобережья Дона по результатам
исследования фирмы «Фельс-Верке
ГмбХ»
Состав мела в процентном содержании
Углекислый кальций Другие примеси
3%
97%
Химический состав мела
правобережья Дона по
результатам исследования фирмы
«Фельс-Верке ГмбХ»
Состав примесей мела в процентном содержании
Углекислый
магний
Оксид железа Оксид алюминия Оксид калия
Оксид марганца Оксид натрия
Вода
Оксид магния
Оксид кремния
Углекислый газ
Приготовление цветных мелков
для различных целей
Мел для письма получают
формовкой белого отмученного
(молотого) мела со связующим
веществом:
Порошок мела смешивают с
соответствующим
количеством минеральных
красок для получения
любого оттенка
Замешивают в водном
растворе столярного клея,
гуммиарабика или декстрина
Минеральную краску можно
применить любую, но нужно
заметить, что смешивание с
мелом портит цвет
берлинской лазури, бакана и
хромовой желтой.
Экспериментальная часть
Качественный состав мела
Исследование образцов
мела на содержание
ионов пробой на окраску
пламени.
Испытание на ионы
2- (действие соляной
Качественный состав мела
СО3
кислотой)
2Н+ + СО3
2- = СО2 + Н2О
Качественный состав мела
Испытание на ионы
SО42- . После реакции
с НCl профильтровали
раствор и
подействовали
раствором хлорида
бария.
Ba2+ + SО4
2- = BaSО4
Качественный состав мела
Испытание на
содержание крахмала
(действие раствором
йода).
I2 + (C6H10O5)n I2
(C6H10O5)n
Действие
Сорта мела
на пламя HCl
BaCl2
микрокристалличе
ское
определение
Оранжев
ый
ый
ый
Оранжев
Оранжев
Кусковой
мел
Промышлен
ный
пиленый
Формованны
мел
й
цилиндриче
ский мел
Школьный
мелок (ООО
«Пегас»)
Выделен
ие газа
Выделен
ие газа
Выделен
ие газа
Небольшое
помутнение
Мелкие кристаллы
Белый
осадок
Много мелких
кристаллов
-
-
Красно-
оранжев
ый
Выделен
ие газа
Белый
осадок Мелкие кристаллы
I2
-
+
-
-
Количественный состав мела
Опыт 1
Вычисление массовой доли карбоната кальция:
Масса стаканчика с раствором соляной кислоты до реакции:
m1=134,7г
Масса кусочка мела: m2 = 1.5г
Масса стаканчика с содержимым после реакции: m3 = 135,8г
Уменьшение реакционной массы: Δ m = 0,4 г
Расчет массовой доли карбоната кальция:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 ↑ + H2O
ν (CO2) = = = 0,009 моль
По уравнению реакции: ν (CaCO3) = ν (CO2) = 0,009 моль
m (CaCO3) = ν · M = 0,009 моль · 100 г/моль = 0,9 г
ω (СaCO3) = · 100 % = 60 %
Количественный состав мела
Опыт 2
Вычисление массовой
доли гипса:
Масса высушенного
осадка: m = 0,51 г
ω (гипса) = · 100 % =
= 34%
Изготовление мелков
Сформовали мелки и высушили.
Навески гипса и карбоната кальция перетерли в
ступке, добавили немного крахмала, небольшими
порциями влили воду до консистенции густой
сметаны. Сформовали мелок, высушили его в
теплом месте.
В смесь для изготовления мела добавили
красители: малахит, берлинская лазурь, сурик,
дихромат калия, оксид хрома(III), глет, сажу.
Заключение
В результате этой исследовательской работы
мы подробно ознакомились с составом
различных сортов мела, изучили теоретический
материал по свойствам, характеристикам и
применению мела различных месторождений.
Экспериментально исследовали качественный
и количественный состав мела разных марок.
Самостоятельно в лаборатории изготовили
несколько видов белых и цветных мелков.
Цветные мелки.pptx
