Что такое мел? Свойства, добыча и применение

Кто из нас не знает, что такое мел? Его можно назвать "свидетелем эпох", которые миновали десятки миллионов лет тому назад. Данное соединение имеет биологическое происхождение, поэтому обладает многочисленными химическими и физическими свойствами.

Особенности происхождения

Рассуждая над тем, что такое мел, уделим внимание его появлению в природе. Около 80 млн лет назад, когда на Земле существовали динозавры, был Меловой период. В небольших морях того времени жили миллионы небольших моллюсков, которые строили свои раковины и скелеты из кальция, содержащегося в воде. Останки существ скапливались многометровыми пластами в донных отложениях и превращались в белый мел.

Состав минерала

В процентном соотношении можно выделить несколько составных частей этого минерала:

• около 10% - это обломки скелетов простейших существ, многоклеточных животных, которые могут накапливать в тканях кальций;
• до 10% мела входит в состав раковины небольших моллюсков фораминифер;
• фрагменты наростов водорослей содержат до 40 % солей кальция. Живая микроскопическая взвесь в морях – это кокколитофоры, которые и создают известковый ил;
• до 50% составляет кристаллический мелкодисперсный кальцит;
• мел кусковой (в виде силикатов) – до 3%. Он представлен в виде геологического мусора (песка, остатков горных пород), которые занесены ветрами и течениями в меловые отложения.

Состав

Рассуждая над тем, что такое мел, рассмотрим его состав. В химии такое название получил карбонат кальция, который является солью угольной кислоты. Подробнее остановимся на его составе. Белый мел до 50 % содержит оксид кальция, и около 2% оксида магния. Какие вещества придают окраску данному минералу? Изучая, что такое мел, отметим, что в некоторых случаях, в нем может содержаться даже 3-4 % оксида алюминия, а также минимальные количества оксидов железа. Как это отражается на внешнем виде минерала? В таком случае мел для рисования приобретает красный или розовый оттенок.

Интересные факты

Можно ли употреблять в пищу мел для доски? В случае недостатка кальция в организме у человека появляется тяга к поеданию мела. Врачи неоднозначно относятся к данному вопросу. Когда мел оказывается под воздействием желудочного сока (концентрированной соляной кислоты), он существенно меняет свои свойства.

Мел, пройдя через множество окислительных процессов, лишается первоначальной нейтральности, превращается в агрессивное химическое соединение, аналогичное по свойствам гашеной извести (гидроксиду кальция).

Именно поэтому при контакте с окисленным мелом, серьезно страдает слизистая оболочка органов пищеварения.

Если в больших количествах употреблять в пищу мел для доски, это провоцирует известкование сосудов. Намного более безопасным при недостатке кальция, является употребление специальных медицинских препаратов, например, глюконата кальция.

Врачи предупреждают пациентов о недопустимости использования в пищу сельскохозяйственного кормового, строительного, канцелярского мела.

Области применения

В виде кладочного материала нецелесообразно применять мел, так как у него незначительная твердость. Как происходит добыча данного минерала? В основном, школьный мел получают путем открытых карьерных разработок. Добытые глыбы измельчают, затем опускают в воду.

При постоянном перемешивании наблюдается всплывание на поверхность частичек кальция. Их высушивают, применяют для различных целей. Камни, которые не прошли подобной переработки, направляют на обжиг, в результате которого образуется известь.

Строительный мел

Его долгое время применяли для побелки потолков внутри помещений. В настоящее время такая сфера применения практически отсутствует, поскольку появились иные отделочные материалы.

В настоящее время мел вводят в состав цементных смесей для придания им дополнительной мягкости.

Также минерал востребован при изготовлении стекла, резины, пластических масс, лакокрасочных материалов, композитных смесей, каучука.

В больших количествах мел применяют в линолеумной и ковровой промышленности. С его помощью регулирую вязкие свойства латексного клея, придают изделиям прочность, улучшают теплосберегающие характеристики.

Минерал кальция необходим и для производства почвенных удобрений и комбикормов. Меловой порошок – это основа для создания многочисленных косметических средств: пудры, кремов, губной помады. Сложно представить себе без мела и функционирование картонной и бумажной промышленности.

Химико-физические характеристики

В зависимости от особенностей месторождения, в природных характеристиках мела могут быть существенные отличия. Значительное влияние на материал имеет влажность воздуха. Мел не растворяется в воде, он образует суспензию. При впитывании влаги, карбонат кальция теряет свою прочность, при этом существенно увеличивается пластичность материала. Это вносит серьезные проблемы в добычу и переработку минерала, он налипает на ковше экскаватора. Мел имеет невысокую морозостойкость. После размораживания, материал распадается на множество отдельных мелких частиц. Данное качество применяется в сельском хозяйстве для уменьшения кислотности почвы.

Отличия между известью и мелом

Несмотря на общие корни, данные материалы отличаются по свойствам, составу. Оба считаются экологически чистыми, но в составе мела есть углекислый газ, а известь получают при обжиге природного известняка.

Для того чтобы самостоятельно отличить мел и известь, можно взять небольшую горсть каждого материала, растереть до пылеобразного вида, затем смыть небольшой струей воды. Мел сразу же удалится вместе с водой, а вот для того чтобы избавиться от извести, придется изрядно потрудиться.

От известковой побелки не остается следов, а вот мел долго будет напоминать о себе даже после завершения ремонта. У извести выявлены отличные антисептические характеристики, поэтому ее используют для защиты деревьев и кустарников от поражения насекомыми.

В заключение

Мел – это материал, который знаком не только как орудие труда педагогов в школах, но и как исторический свидетель событий, произошедших на нашей планете миллионы лет назад.

Его основную часть составляют кальциевые отложения панцирей простейших доисторических растений и микроорганизмов.

Меловые отложения в настоящее время нужны в различных сферах производства: при создании красок, изготовлении косметических препаратов, разработке пищевых добавок. Меловые природные залежи часто включают в себя разные нежелательные примеси: песок, камни, разные минеральные частицы.

Именно поэтому мел, добытый на месторождениях, сначала измельчают, потом смешивают с водой, получая взвесь. Тяжелые примеси оседают на дно, легкие меловые частицы вылавливают в специальную емкость. После добавления к ним клеящего состава, сушки, получается мел, пригодный для рисования на школьной доске.

Среди новых областей использования мела, можно выделить и нанесение его на игровое поле. Мелкодисперсные частицы данного вещества поднимаются в воздух, поэтому игрокам отчетливо видны сделанные линии.

Для удаления пота, жира, порошок мела востребован и в некоторых видах спорта: тяжелой атлетике, гимнастике, скалолазании.

Готовый продукт – это отличный компонент зубных паст и порошков. Его используют в качестве наполнителя при изготовлении картонной и бумажной продукции.

Необработанный минерал, добытый карьерным способом, необходим в строительной сфере для производства извести.