Какие полезные ископаемые используются для мела

Мел: свойства, добыча, применение и цена

Мел — это то, чем пишут на доске в школе, а также вещество, содержащее много кальция и применяющееся в разных сферах нашей жизни.

Что такое мел?

По своей внутренней сущности (структуре, составу) мел является карбонатом кальция, или кальцитом. Это разновидность природной породы известкового типа, полезное ископаемое. Примерно половину каждого куска мела составляет кальций, остальное представляет собой переработанные природой останки моллюсков, водорослей, растений, панцирей. Таким образом, рассматриваемое вещество является одной из самых древних пород на земле, при этом оставаясь уникальным примером субстанции смешанного растительно-животного происхождения. В честь него даже назван целый период истории нашей планеты, во время которого землю топтали динозавры, — Меловой период.

Особенности возникновения

Примерно восемьдесят тысяч лет назад, когда, по предположениям историков, планета была населена всевозможными видами динозавров, в море жили миллионы моллюсков, имеющие панцирь. Именно они заложили основы формирования меловых залежей, которые сейчас повсеместно добываются и используются современным человеком.

Происходило формирование кальцийсодержащего вещества, находящегося в панцирях и раковинах морских существ, благодаря наличию растворенного кальция в воде и особенностей физиологии упомянутых моллюсков. Когда эти моллюски прекращали свое существование, с течением времени на дне соленых водоемов появлялись толстые слои меловых кальцитовых отложений.

Структура минерала

От структуры мела, то есть его внутреннего устройства, зависят физические свойства этого ископаемого минерала. В частности, твердость каждого куска мела прямо зависит от наличия в его структуре кремния и процентного содержания этого элемента. Рыхлые меловые породы очень легко ломаются в руках, и внешне более походят на известняк. Структура такого мелового отложения имеет плотность около восьмисот килограмм на каждый кубический метр. В то же время кристаллическая структура некоторых известняков достигает показателя в 2900 кг/м3.

Пористость мела или его рыхлость также влияют на сжимаемость этого вещества. Минимальное выдерживаемое давление на мел составляет 0,4 Мпа, а максимальное — 300 Мпа. Структура мокрого мела по отношению к сухому изменяется: он становится менее твердым и более хрупким.

Рыхлость меловой структуры предполагает его большую ломкость, или дробимость. Это значит, что такой мел легко надломить руками, не прилагая значительных усилий. Однако такое свойство внутреннего устройства хрупкого мела помогает очень просто и точно обрабатывать его и придавать нужную форму.

Состав

Состав мела определяется местом его формирования, поэтому этот минерал из разных частей света может содержать отличающиеся по составу и процентному содержанию части, но в основном это всегда преобладание кальция и его соединений.

Природный (пищевой) Мел

Физический

В физическом плане мел содержит в себе:

мелкодисперсный кальцит, источником которого являются кокколитофориды или одноклеточные гаптофитовые планктонные водоросли (чуть менее 50 %);
остатки, обломки скелетов, панцирей морских моллюсков и им подобных существ, имеющие много кальция в твердых тканях (примерно 10 %);
раковины моллюсков фораминифер, в избытке содержащие в составе кальций и его соединения (около 10 %);
силикат, вошедший в состав образовавшегося мела из так называемого геологического мелкодисперсного мусора, состоящего из песка и остатков горных пород, с помощью ветра занесенных в место формирования меловых отложений (приблизительно 3 %).

Кальцит, содержащийся в меле, может быть как аутогенного, так и биогенного происхождения. При этом биогенный или зоогенный состав обозначает наличие остатков отмерших микроорганизмов и продукты их жизнедеятельности, а аутогенный — все остальные пути формирования меловых отложений.

Химический

Если рассматривать структуру мела с химической точки зрения, он содержит в себе такие элементы и химические соединения:

от 47 % до 55 % — кальция карбонат (CaCO3);
до 43 % — газ углекислый (CO2);
до 6 % — кремния диоксид (SiO2, чем выше содержание кремния, тем крепче мел);
до 4 % — алюминия диоксид (Al2O3);
до 2 % — магния карбонат (MgCO3);
около 0,5 % — железо (Fe);
микроскопические псевдоморфозы (кристаллы) кальцита, полученные от ископаемых микроорганизмов радиолярий.

Наличие железа в меле подтверждается красноватыми разводами и оттенками на куске. Незначительная примесь кварца, находящаяся в меле, является полиморфной модификацией диоксида кремния.

Применение и добыча

В большинстве случаев мел добывают открытым способом из известнякового карьера. После получения больших обломков мела его дробят и избавляют от многочисленных посторонних примесей путем погружения в воду (при этом частички мусора всплывают на поверхность). После сортировки добытого на карьере мела те камни, которые не прошли переработку, отправляются на обжиг. Таким образом получали известь, которая широко использовалась ранее для различных отделочных и строительных работ (например, при побелке потолка и внутренних стен зданий).

Роторная фреза на добыче мела

Применение чистый меловой материал находит при производстве кускового школьного мела для доски, а также для изготовления соды и цемента. Также мел входит в состав лакокрасочных, парфюмерных изделий, применяется для производства зубных паст, шпатлёвки, резины, стекла, латексного клея, пластмассы, бумаги. Ковровая промышленность и производство линолеума также нуждаются в регулярных поставках качественного мела. В аграрной сфере мел используется для наполнения кальцием комбикормов и почвенных удобрений.

Мел, как отличный источник кальция, может применяться для насыщения человеческого организма, поэтому он также используется для изготовления медицинских препаратов, применяемых для лечения и профилактики болезней дёсен, костей, при улучшении состоянии здоровья во время кашля или изжоги.

Источник

На чтение 6 мин. Просмотров 1.1k.

Каждый знаком с мелом еще со школьной скамьи. Однако это не только полезный школьный предмет, мел является очевидцем событий, которые развивались миллионы лет назад.

Мел

Кто из нас не знает мела? Чьи карманы и пальцы в детстве не пачкал кусочек легкого камня цвета снега? Кому не известно счастье художественного творчества «мелового» периода? Кто, будучи подростком, не исследовал свойства мела в «пузырящихся» опытах, не рассматривал меловой мазок под микроскопом?

Минеральный мел – свидетель эпох, миновавших десятки миллионов лет назад. Осознание этого факта меняет восприятие привычного материала. Имея биологическое происхождение, камень мел свойства свои почерпнул у организмов, живших в незапамятные времена.

Происхождение мела

Меловым периодом именуется промежуток времени, охватывающий около 80 млн. лет во времена господства динозавров. Теплые и мелкие (30-500 метров глубины) моря той поры давали приют мириадам мельчайших моллюсков, строивших свои скелеты и раковины из добываемого из воды кальция.

Останки этих существ, скопившиеся в донных отложениях многометровыми пластами, и превратились в хорошо нам знакомый мел.

В процентном отношении минерал мел разделяется на следующие части:

обломки скелетов – около 10%. Речь идет не только о простейших существах, но и о многоклеточных животных, наделенных способностью извлечения и концентрации солей кальция в тканях.
раковины микроскопических моллюсков фораминифер – около 10%. Однако не все корненожки (русское наименование животных) имели известковый панцирь. Некоторые сооружали свой защитный слой из хитиноподобного вещества. Во многом поэтому в меловых отложениях собственно карбоната кальция отыскивается не более 98% (и не менее 91%).
фрагменты известковых наростов водорослей – до 40%. Кокколитофориды – растительный планктон океанов – прекрасно чувствует себя и в наше время. До 98% микроскопической живой взвеси в верхних слоях морей приходилось и приходится на этот вид водорослей. Поэтому известковый минерал, на самом деле, — продукт по большей части растительного, а не животного генеза. Происхождение мела – заслуга растений!
мелкодисперсный кристаллический кальцит – до 50%. Речь идет об «обломках обломков», причем настолько миниатюрного размера, что определить их биологическую принадлежность не представляется возможным.
нерастворимые минералы (в основном силикаты) – до 3%. В основном это геологический мусор (песок и обломки различных горных пород), занесенные в меловые отложения ветрами и течениями. Хотя помимо того биогенные кальциевые образования обогащаются соединениями фосфора и кремния во время обменных процессов при жизни животного.

Раковины более или менее крупных моллюсков, скелеты кишечнополостных, конкреции чужеродных минералов в меловых толщах встречаются относительно редко. Лишь некоторые фото мела демонстрируют наблюдателю массивы, испещренные полостями объемных раковин.

Состав мела

Условно считается, что химическая формула мела соответствует формуле карбоната кальция СаСО3. Однако реальный состав мела отличается от состава кальциевой соли угольной кислоты.

Собственно окиси кальция в минерале около половины: концентрация СаО колеблется от 47% до 55%. Немало в мелу и углекислого газа, находящегося в связанном состоянии. СО2 – до 43%!

Окись магния MgO может доходить до 2% от общей массы мела. Включения кварца SiO2 обычно не слишком значительны, но в целом обязательны, и могут достигать 6%-ной концентрации. Плотность мела с высоким содержанием кремния больше обычного.

Несколько меньше в составе мела оксида алюминия Al2O3 – не более 4%. Разнообразные окислы железа редко превышают полупроцентный порог концентрации, однако именно они окрашивают мел в красный цвет довольно часто.

Применение мела

Как самостоятельный строительный материал мел применяется только в качестве сырья для производства меловых красок. Вышедшая из массового употребления полвека назад, побелка помещений коллоидным раствором чистого или подцвеченного мела сегодня почти не производится.

Как кладочный камень мел несостоятелен – хотя помещения, отрытые в меловых массивах, веками сохраняют пригодность для жизни. Малая твердость мела дает возможность постепенной выемки камня без масштабных разрушений массива.

В строительной индустрии применение мела растет и ширится. Производство цемента и стекла без мела практически невозможно! Требуется мел и бумагоделательным предприятиям, и легкой промышленности, и органической химии. Краски и резина, гигиенические товары и удобрения для почв, комбикорма и парфюмерные композиции производятся с использованием мела.

Можно ли есть мел?

Известно, что при недостатке кальция в организме может развиться тяга к поеданию мела. Опыт поколений, выросших в условиях дефицита органического кальция, говорит: мел съедобен! Однако врачи, отвечая на вопрос можно ли есть мел, настроены не столь однозначно.

Свойства мела резко меняются под воздействием желудочного сока. Мел, прошедший через горнило окислительных процессов, теряет первоначальную нейтральность, становится химически активным реагентом. По действенности он делается похож на гашеную известь. Слизистая оболочка пищеварительного тракта страдает от контакта с окисленным мелом.

Кроме того, концентрация кальция в мелу чрезмерно велика. Поедание мела может спровоцировать известкование сосудов. Гораздо безопасней при дефиците кальция обращать внимание на медицинские препараты этого металла. Таблетка глюконата кальция воздействует на организм куда более позитивно, чем кусок съеденного мела.

Канцелярский, строительный и даже кормовой сельскохозяйственный мел не годятся к употреблению в пищу! Человек не имеет возможности безопасно (и тем более с пользой для себя) переработать и усвоить данный минерал!

Меловые отложения Евразии протянулись широкой полосой от казахской реки Эмбы до западной оконечности Британии. Наибольшей толщины отложения достигают южнее Харькова: здесь наличествуют настоящие меловые горы с толщиной массива до 600-т метров. Продолжающиеся разработки белого минерала сулят ученым немало новых открытий.

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.

Источники:

https://finesell.ru/prirodniye-kamni/mel.html

https://pro-kamni.com/kamni/mel.html

Источник

На чтение 9 мин. Просмотров 5.7k.

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.

Мел

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?

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-/

Источник