Хімічний склад і використання мінералів

ПРЕЗЕНТАЦІЮ ПІДГОТУВАЛА ВЧИТЕЛЬ ХІМІЇ ЧЕРВОНОКУТСЬКОГО ЛІЦЕЮ БУЦЬКОЇ СЕЛИЩНОЇ РАДИ ЧЕРКАСЬКОЇ ОБЛАСТІ ВОЛИНЕЦЬ ГАЛИНА

МЕТА ПРОЄКТУ: ближче познайомити з походженням, різноманітністю та хімічним складом мінералів; зацікавити учнів до вивчення хімії; познайомити зі значенням та використанням мінералів у практичній діяльності людини.

Завдання проєкту: Ознайомити учнів з поняттям мінерали. З'ясувати різницю між мінералами та гірськими породами. Записати деякі хімічні формули мінералів. Розглянути їх практичне значення.

Опис проєкту За метою діяльності-дослідницький. За кількістю учасників-груповий. За тривалістю-короткостроковий.

Кінцевий результат проєкту Презентація; Відеоролик; Результати досліджень про види, хімічний склад та застосування мінералів;

Що таке мінерали? Мінерал – це природні однорідні тіла, які являють собою хімічні сполуки і мають кристалічну структуру. Вони сформувалися в результаті геологічних процесів, і є частиною гірських порід. З латинської мови «minera» перекладається як руда. Мінерал – це фізично і хімічно самостійне тверде тіло з однорідним складом.

Кількість мінералів Більшість відомих каменів свої назви отримали ще в давнину. Історія використання мінеральної сировини почалася ще в кам’яному столітті. На початок 2022 р. затверджено понад 5300 мінералів.  Найвідоміші мінерали: алмаз, смарагд, рубін, сапфір, олександрит, перли, бурштин.

Класифікація мінералів Згідно структурно-хімічної класифікації виділяють такі мінерали: Силікати Карбонати Галогеніди Оксиди та гідрооксиди Сульфіди Сульфати Самородні елементи

Силікати Це найпоширеніші мінерали. До них відносять азбест, польовий шпат, каолін, калійну слюду, рогові обманки, плагіоклази і інші. Більшість природних сполук силіцію є похідними полісилікатних кислот. Коли до складу полісилікатів входить алюміній, тоді їх називають алюмосилікатами.

Алюмосилікати До найпростіших полісилікатів і алюмосилікатів належать: азбест CaMg3Si4O12, або CaO·3MgO·4SiO2; польовий шпат (ортоклаз) K2Al2Si6O16, або K2O·Al2O3·6SiO2; каолін H4Al2Si2O9, або Al2O3·2SiO2·2H2O; калійна слюда H4K2Al6Si6O24, або K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O

Азбест азбест CaMg3Si4O12, або CaO·3MgO·4SiO2;

ХРИЗОТИЛ ТА АМФІБОЛ Протягом багатьох років вчені проводили дослідження щодо впливу амфіболу та хризотилу на здоров’я людини. І було доведено, що амфібол має дуже шкідливий вплив. Хризотил, за умови дотримання техніки безпеки, є найбільш безпечним волокном. Тому сьогодні в промисловості використовується виключно хризотиловий азбест.

Де використовується азбест? Вогнетривкий, гнучкий та міцний матеріал й досі широко використовується в: - будівництві - хімічній промисловості - ракето- та машинобудуванні.

Хризотил-азбест використовують для виробництва 1. Шиферу – популярного матеріалу для покриття даху. 2. Азбестоцементних листів та труб. 3. Азбестових шнурів та тканини. 4. Багатьох інших матеріалів з високим рівнем термоізоляції та гнучкості.

Калієві польові шпати складу «K2O·Al2O3·SiO2» Польові шпати -група найпоширеніших породотвірних мінералів класу силікатів каркасної структури, які характеризуються порівняно високою твердістю. Польовики — староукраїнська назва польових шпатів.

Застосування польового шпату Польовий шпат має корисні властивості і застосовується в багатьох галузях. У Стародавньому Китаї його додавали при виробництві фарфору в глину, щоб надати виробу пишноти і міцності на століття.

Застосування польового шпату Сьогодні мінерал використовують при виробництві керамічної плитки, скла і посуду.

Застосування польового шпату Шпат застосовується в стоматології в складі зубної пасти і пломбувального матеріалу. Мінерал використовують в зварювальній і ювелірній справі, косметології, металургії.

Графіт С Графіт - це одна з модифікацій вугілля, яка легко піддається обробці. Він володіє високими електричними і тепловими властивостями, а також йому властива велика гнучкість. Тому, широке застосування має графітне мастило в промисловості.

Де використовують Графіт З графіту роблять прості олівці та виготовляють штучні алмази. В суміші з мінеральною оливою його використовують як мастило для машин, що працюють при підвищених температурах.

Де використовують Графіт Графіт також використовується для отримання хімічно активних металів методом електролізу розплавлених сполук (зокрема, при отриманні алюмінію).

Яшма технічна та кольорова SiO2 Натуральна яшма - мінерал поширений, і тому охочих до кольорових камінчиків людство збирало строкаті яшмові каміння ще на зорі своєї цивілізованості. Чому назвали «яшмою»? Як бачили, так і говорили: по-грецьки «строкатий» звучить як «яспис». Стало бути, яшма - це просто строкатий камінь. Використовуєтья в ювелірній справі.

Яшма технічна: застосування Завдяки високій міцності каменю його використовують в якості технічної сировини. З нього виготовляють призми, валки, кам’яні ступки і ін. Застосовується яшма і в інтер’єрах в якості елітного і дорогого оздоблювального матеріалу, яким обробляють стіни і підлоги, каміни і колони.

Яшма червона Колірна гамма від рожевого до густого червоного з буруватим відблиском. Формується в кварцових породах і жилах з гематином, що додає мінералу цегляний відтінок.

Яшма синя Камінь з блакитними або темними прожилками в тон і кварцовим сяйвом.

Яшма зелена Найбільш поширений колір повної гами.

Сірка S Сірка важлива для всіх форм життя, оскільки вона є будівельним елементом у структурі трьох амінокислот: метіоніну, цистину та цистеїну. Ці амінокислоти входять у 99% відомих білків, виявлених в бактеріях, грибах, вищих рослинах та в інших живих істотах, включаючи людину.

Застосування сірки Головним споживачем сірки вважається хімічна промисловість, яка поглинає приблизно половину видобутої сірчаної кислоти. З неї виробляють чорний порох, сірковуглець, різні барвники, бенгальські вогні та феєрверки. Чималу частину сірки споживає паперова промисловість.

Галіт NaCI Галі́т — мінерал, тип солі, мінеральна (природна) форма хлориду натрію (NaCl). Часто галітом називають і осадову породу, широко відому як кам'яна сіль.

Застосування кам‘яної солі Застосування Галіт у вигляді кухонної солі широко використовується в кулінарії як підсилювач смаку, а також для консервування різноманітних продуктів.

Застосування мінералу галіт у промисловості Галіт широко застосовується в промислових цілях. До сфер застосування галіту відносяться: медицина, харчова, текстильна, нафтохімічна промисловість і комунальне господарство та тваринництво. Використання галіту особливо актуально під час ожеледі, адже ним посипають дороги і тротуари.

Застосування кам’яної солі У котельних використання кам’яної солі необхідно для очищення води в водонагрівальних котлах. Сіль перешкоджає попаданню бактерій в котел. Також кам’яна сіль використовується для пом’якшення твердої води. Крім того сіль використовують при обробці хутра та шкіри.

Каолін Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O Формула: H4Al2Si2O9, або Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O; головна складова частина звичайної глини.

Застосування каоліну Виготовлення кераміки, ізоляторів, гумотехнічних виробів.

Каолін у парфумерії Каолін має протизапальну й антисептичну дію, сприяючи лікуванню проблемної шкіри. Крім цього, регулярне застосування косметики з білою глиною прискорює кровообіг, поліпшується живлення шкіри, на щоках з'являється рум'янець, тон шкіри вирівнюється.

Мінерали Карбонати Карбона́т ка́льцію — найважливіша і найпоширеніша сполука кальцію. Хімічна формула СаСО3. В природі він зустрічається у вигляді кількох різновидів: мармур, вапняк, арагоніт. Мармур Вапняк Арагоніт

Застосування мармуру Мармур використовують як камінь для пам'ятників (монументальних скульптур та надгробків), як штучний будівельний камінь для зовнішнього облицювання та внутрішньої обробки будівель і у вигляді дробленого та меленого каменю, а також штучного (пильного) каменю.

Марганцева руда Марганцеві руди почали використовувати наприкінці XVIII ст. для виготовлення фарб і медичних препаратів. У природі відомо близько 160 мінералів, що вміщують манґан.

Лімоніт FeO(OH)·nH₂O Зустрічається в осадових породах у вигляді щільних землистих, порошкоподібних скупчень, натічних мас, конкрецій, оолітів, псевдоморфоз по піриту, сидериту, рідше – по гематиту. Колір бурий, світло-жовтий, коричневий. окиснення рудних Сировина для виготовлення заліза та фарб. Синонім – бурий залізняк. Стара українська назва - жовтильниця.

Застосування лімоніту Він використовувався для декоративних цілей як у побуті, так і в різні комерційні установи чи офіси з часів промислової революції. Він використовується так часто, що його можна досить легко подрібнити в барвник, який використовується для фарбування одягу або різних текстильних матеріалів.

Боксит Al2O3xH2O Бокси́ти — осадова гірська порода, що складається переважно з оксидів і гідрооксидів алюмінію, а також оксиду заліза та різних домішок (глинистих частинок). Назва походить від місцевості Ле-Бо-де-Прованс на півдні Франції, багатої на поклади бокситів.

Застосування бокситу Боксити — головна руда для вилучення глинозему (Al2O3) і алюмінію; використовуються також в абразивній промисловості (алунд (електрокорунд)), в чорній металургії (флюс при виплавці мартенівської сталі), для одержання вогнетривів, спеціальних цементів.

Мірабіліт Na₂SO₄·10H₂O Мірабіліт — поширений мінерал соляних відкладів. Інші назви: Sal glauberi, сибірська сіль, гуджир, сірчанокислий натр, рейсин, глауберова сіль.

Застосування мірабіліту Глауберова сіль застосовується всередину як проносний, жовчогінний, детоксикуючий і як антидот при отруєннях солями металів, особливо міді, барію, ртуті, свинцю.

Апатит Апати́т (грец. απαταω — обманюю) — мінерал з групи фосфатів. Раніше його приймали за інші мінерали подібного габітусу — берил, турмалін тощо. Безводний фосфат кальцію острівної будови. Стара українська назва — злудень.

Застосування апатиту як прикраси Зазвичай прикраси з апетитом цікавлять колекціонерів, і, в основному, цей камінь вставляють в кольє і кулони. 

Апатит: застосування Найчастіше ж апатит застосовують у сільськогосподарській промисловості для виробництва добрив, а також на металургійному, скляному і керамічному виробництвах.

Золото Аu ЗО́ЛОТО САМОРО́ДНЕ – мінерал класу самородних елементів, природний твердий розчин срібла (до 43 %) в золоті. Формула: 4 Аu. Містить домішки Fe, Cu, Mn, Pb (до 0,9 %), рідше – Bi, Sb, Hg, Te, Se, Pt.

Застосування золота Золото - валютний і коштовний метал; крім того, використовується як прикраса і предмет розкоші, а також в стоматології і при золоченні металів.

Застосування золота Золото має такими унікальні властивості, як виняткова антикорозійна і хімічна стійкість, високі електро- і теплопровідність.

Домашнє завдання: Повторити формули неорганічних сполук, підготуватися до контрольної роботи. Дякую за увагу!