Каким свойством обладает мел

На чтение 9 мин. Просмотров 932 Опубликовано 22.08.2019
Мел является одной из самых древних пород и был свидетелем многих событий, произошедших множество веков назад. Однако, большинство из нас с минералом познакомились в школьный период.
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 камня гранита, его составе и лечебных свойствах.
Что такое мел и из чего он состоит?
Принято считать, что по химической формуле мел совпадает с формулой карбоната калия CaCO3.
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%.
Высокое содержание кремния повышает плотность мела, а наличие красных оттенков может говорить о повышенном содержании в нем железа.
Скопления мела
Белые скалы Дувра
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 Украины 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:
- Цветные мелки 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 белемнит (чертов палец).
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.
Малоизвестные факты о меле
- Самый распространенный на Земле минерал это карбонат кальция, т.е. мел. Около 20% осадочных пород это мел или известняк, а процентное содержание мела в земной коре – около 4%.
- Самое древнее строение на планете (пирамида Хуфу) построено из известковых блоков, вес каждого 2.5 тонны, а общее их количество, примерно 2.5 млн. штук.
- Кальций входит в пятёрку самых встречающихся в организме человека микроэлементов. Это основа зубов и костей.
- Залежи мела есть только на нашей планете и возможно на Марсе.
- Школьный мел, на самом деле таковым не является. Это сульфат кальция, который производят из гипса с добавлением клея и масла для крепости мелков.
- Мел совершенно не устойчив к морозу. Если его заморозить, а затем разморозить, то он просто распадётся на куски.
- При увлажнении мела он становится непрочным, но пластичным. Он липнет к ковшам, а это затрудняет его добычу.
- На нашей планете мел появился благодаря морскому обитателю, который называется «фораминифера». Это существо имеет панцирь из извести и при отмирании они опускаются на океаническое дно. Постепенно, в течение миллионов лет слой этих существ превращается в мягкий известняк – мел. Океаны пересыхают и люди добывают этот минерал. Везде где есть залежи мела, раньше были моря или океаны.
- Карьеры самого качественного природного мела находятся в Англии, а в нашей стране огромные месторождения природного мела залегают в Белгородской области.
Источники:
https://pro-kamni.com/kamni/mel.html
https://mel-market.ru/clauses/interesnye-fakty-o-mele-/
Мел – осадочная порода, которая сформировалась буквально за тысячи лет прессования водорослей и останков животных. По факту, речь идёт о кальции с добавлением магния, зерен кварца и оксидов металла. Если говорить о меле в “чистом” виде, то он нашему организму полезен.
Человеку нужен кальций для здоровых зубов и костей. При этом нашему организму часто не хватает этого элемента. Так что определённая польза в поедании может быть. Хотя мел и нельзя в то же время отнести к обычным продуктам.
Когда возникает желание есть мел?
Желание есть мел может быть частью пищевого расстройства, при котором человек тянется к поеданию того, что на самом деле не является съедобным. Речь может идти о краске, камне или меле. Однако тяга к последнему – не всегда признак пищевого расстройства. Это также может указывать на нехватку микроминералов в организме. Очень часто мел грызут маленькие дети, питомцы или беременные женщины.
Нехватка кальция
Стремление есть мел в больших количествах может указывать на то, что человеку банально не хватает кальция. Причём такой недостаток полезного вещества нередко встречается даже у тех, кто на первый взгляд имеет полноценный рацион. Но у человека с непереносимостью лактозы, например, молочные продукты могут очень плохо усваиваться организмом.
В итоге создаётся ситуация, при которой, казалось бы, недостатка такого вещества быть не должно. И человек может даже не знать о своей потребности. Так что на желание грызть мел стоит обращать внимание вместе с другими признаками нарушения работы организма. И если вам действительно не хватает кальция, то можно побаловать себя.
Нехватка железа в организме
Об этом далеко не все знают, но иногда желание есть мел свидетельствует о нехватке железа в крови. Периодически проблема наблюдается при железодефицитной анемии. Далеко не все понимают характер взаимосвязи. На самом деле всё довольно просто: для эффективного усвоения железа в организме нередко нужен кальций. То есть недостаток одного элемента может привести к нехватке второго.
Как правило, такое возникает, когда потребность в железе какое-то время не удовлетворяется. Сначала организм тянет на то, в чём есть этот важный для полноценного функционирования элемент. А потом начинается переключение. Такой биологический механизм во многом связан со своеобразным перебором: если питание более-менее полноценное в плане железа, то дальше в силу вступают инстинкты, побуждающие нас есть то, что должно идти в комплексе с этим элементом для лучшего усвоения.
При анемии иногда полезно есть мел. Но ещё лучше – пройти полноценное обследование и начать принимать препараты, которые вам выписал врач.
Какой мел полезно есть?
Далеко не каждый мел одинаково полезен. Многое зависит от того, какой именно выбрать. Есть следующие разновидности:
- Строительный. Есть его категорически нельзя, потому что в нём часто бывают разные добавки. Они хороши для строительных целей, но вредны и даже опасны для нашего организма;
- Канцелярский. По факту, это смесь гипса и мела, к тому же окрашенная. Чаще всего безопасна, но не предназначена для употребления в пищу;
- Кормовой. Как и следует из названия, такой мел применяется для подкормки скоту. Он не подходит для людей;
- Пищевой. Единственный мел, который действительно предназначен для еды. Продаётся отдельно;
- Детский. Обычно это разноцветные мелки. При их изготовлении производитель обязан учитывать, что ребёнок буквально всё тащит в рот. Поэтому такие мелки должны быть безвредными. Но если хочется постоянно грызть мел, то лучше всего купить обычный пищевой. В детских есть красители, пусть и максимально безвредные.
Польза мела во многом зависит от того, о чём идёт речь. Нельзя взять и просто “пойти на стройку набрать, чтобы погрызть”. Так ни о какой пользе не будет и речи. И в целом вы рискуете получить серьёзное отравление.
Есть мел в целом скорее полезно. Так вы восполните нехватку кальция в организме, а также сделаете отличный массаж дёсен. Но в целом, если вам не хватает полезных элементов в организме, лучше всего записаться на приём к врачу. Грамотное обследование и диетолог справятся с проблемой намного лучше.
А вот если вас просто успокаивает сам процесс грызения мела, то в этом нет ничего вредного. Главное – не поцарапать эмаль зубов. И помните, что вашим питомцам мел тоже может понадобиться. Но “человеческий” для них не подходит.
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.