Әктас жене карбонаттар

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Әктас жене карбонаттар
Әктас пен карбонаттардың табиғатта таралуы
10.2.1.14 кең таралған кальций карбонатының табиғи қосылыстарын және басқа да таралған карбонаттар туралы білу;
Бор, мәрмәр және әктас

Бор, мәрмәр, және әктас химялық тұрғыдан қарағанда бір зат, яғни кальций карбонатының кристалдық модификациясы кальцит болып табылады.
Бор -- түсі ақ, біркелкі ұсақ түйірлі кальций карбонатынан құралған жұмсақ шөгінді жыныс. Бордың құрамындағы бір клеткалы әктасты балдырлардың -- кокколито-форидтердің қалдықтары 10 -- 75%-ке, фораминиферлер 5 -- 6%-ке, кейде 40%-ке дейін жетеді. Аздап моллюскілердің, белемниттің, аммониттің, мшанканың, теңіз лаласы мен кірпілерінің, маржандардың, т.б-дың қалдықтары кездеседі. Бор химиялық шөгуден және органикалық қалдықтардың ыдырауынан түзіледі. Бордың қаттылығы 1-ге жуық, меншікті салмағы 2,2 -- 2,8 гсм3. Бор құрамында кварц, монтмориллонит, каолинит, гидрослюда, опал, глауконит, халцедон, цеолиттер, пирит, барит, темір оксидтері болады. Бор жылы климат жағдайында тұзды қалыпты теңіздерде ондаған метрден жүздеген метрге дейінгі тереңдіктерде тұнады. Геосинклинальдік аймақтарда Бордың шөгінділері қатайып, әктасқа айналады. Бор мезо-кайнозой шөгінділерінде кең тараған.
Бор қағаз, шыны, цемент, парфюмерия өндірісінде, косметикада, медицинада қолданылады.
Мәрмәр (көне грекше: μάρμαρος - жылтыр тас) -- тек кальциттен, СаСО3 тұратын, метаморфтық тау жынысы. Доломитпен, СаMgCO3 қайта кристалдану нәтижесінде доломитті мәрмәр түзіледі.
Мәрмәрдің қаттылығы Моома шкаласы бойынша 2,5-3, ал тығыздығы 2,3-2,6 гсм3 тең. Түсі ақ, сұр, қара сұр, жасыл, алқызыл, сары, құба болып келеді. Мәрмәр кальциттен және басқада минералдық, органикалық қоспалардан тұрады. Мәрмәрдің сапасы, түсі, сыртқы келбеті құрамындағы қоспаға тәуелді. Мысалы, құрамындағы темір оксидтерінің қоспасы, мәрмәрға қызыл-қоңыр түс, құрамында темірі бар силикаттар - жасыл түске бояйды.
Мәрмәр қолданбалы сәндік өнерінде, табиғи құрылыс материалы ретінде және монументті мүсін мен құлпытас жасауда кеңінен қолданылады. Ежелгі грек мүсіндері сары түсті паросс Мәрмәрдан жасалынған.
Қазақстандағы ең ірі мәрмәр кен орны - Тасколь, Қаратау, Насинколь, Ақбастау-Қызылсай, Тешиктас.
Әктастар -- шөгінді тау жыныстары; негізінен, кальциттен СаСO3 тұрады. Барлық шөгінді тау жыныстарының 20%-ін құрайды. Әктастар жоғары температураның әсерінен қайтадан кристалданып, мәрмәрға айналады. Олар көбінесе теңіз түбінде түзіледі. Металлургияда, құрылыста, химия өнеркәсібінде пайдаланылады.
Әктас - кальциттен, кейде арагониттен тұратын кең таралған шөгінді тау жынысы. Құрамында қоспа ретінде сазды минералдар, халцедон, кварц, глауконит, пирит, гипс, ангидрит, т.б. кездеседі. Әктастар негізінен саяз теңіздер мен қолтықтарда, кейде тұщы көлдерде қалыптасады. Жаратылысы жағынан әктастар органогенді, хемогенді (химиялық), кесекті және криптогенді болып түзіледі. Органогенді әктастар жәндіктер мен өсімдіктердің қалдықтарынан қалыптасады. Жәндік қалдықтарынан тұратынын зоогенді, ал өсімдіктен тұратынын фитогенді әктастар дейді. Хемогенді әктастар қалыңдығы тұрақты қабаттар, конкрециялар құрайды. Олардың түстері әр түрлі (ақ, күңгірт сұр, қара, т.б.) болып келеді. Химиялық әктастар саяз теңіздерде, көлдерде қалыптасады. Кесекті әктастар әр түрлі өлшемді карбонатты кесектер мен үгінділерден тұрады. Криптогенді әктастарға жаратылысы белгісіз, өзгерген әктастар жатады. Олар кристалл түйірлі болады. Әктас - негізгі құрылыс материалдарының бірі. Ол қара металлургияда флюс ретінде, химия өнеркәсібінде (сода, карбид, минералдық тыңайтқыштар өндіру үшін), қант, шыны, цемент өндірістерінде қолданылады.

Қышқылдық жаңбыр
10.2.1.15 кальций және магний қосылыстарының қышқыл жаңбырлардың әсерінен еру процесін түсіну;
Қышқылдық жаңбыр терминін ең алғаш 1872 жылы ағылшын ғалымы Роберт Смит өзінің Ауа және жаңбыр: химиялық климотологияның бастамасы кітабында қолданды. Ол кездері басқа ғалымдар қышқылдық жаңбырлардың түзілу теориясын мойындамағанымен, қазіргі таңда ормандардың жойылуының бір себебіне, егіннің өнімділігінің нашарлауына, топырақ құнарлылығының төмендеуіне, мәдени ескерткіштердің бүлінуіне қышқылдық жаңбырдың әсері бар екеніне ешкім күмән келтірмейді.
Әдетте жаңбыр суы әлсіз қышқылдық ортаны көрсетеді. Мұның себебі жаңбыр суы ауадағы көмірқышқыл газын ерітіп, көмір қышқылыны түзеді:
Н2О(с) + СО2(г) -- Н2СО3(ер)
Қышқыл суда еріп, нәтижесінде жаңбыр суының рН мәні 5,6-5,7 аралығында жатады.
Қышқылдық жаңбыр - жаңбыр суының атмосферадағы күкірт (SO2 және SO3) және азот (NO2) оксидтерімен әрекеттесуінің нәтижесінде түзіледі. Жыл сайын атмосфераға шамамен 200 млн. т күкірт диоксиді, 700 млн. т көміртек монооксиді және 150 млн т. азот оксидтері шығарылады.
Күкірт - көмір (әсіресе коңыр көмірдің құрамында сульфидтер көп), мұнай, темір, мыс және басқада металл кендерінің құрамында сульфидтер, таза күкірт немесе қосылыс күйінде кездеседі. Кендерді өңдеу немесе көмірді жағу кезінде күкірт атмосфераға күкірт (IV) немесе күкірт (VІ) оксиді күйінде таралады. Бірақ қоршаған ортаға көп шығарылатын күкірттің қосылыстарына күкірт (IV) оксиді мен әртүрлі металдардың сульфатын жатқызуға болады.
Ал күкірт қосылыстарының атмосфераға таралуының табиғи көздеріне топырақтағы өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарының шіруі кезіндегі биогенді шығарылулар мен жанартаулар атқылауын жатқызуға болады. Дүниежүзінде жыл сайын жанартау атқылауының нәтижесінде атмосфераға 4-16 млн. т күкірт қосылыстары (SO2 түрінде) шығарылады. Атмосферадағы күкірт диоксиді жаңбыр суымен әрекеттесіп, күкіртті қышқыл түзеді:
SO2(г) + Н2О(с) -- Н2SO3(ер)
Күкіртті қышқыл суда еріп, қышқылдық жаңбыр түзеді.
Азот - көптеген металл кендері, көмір және мұнайдың құрамында кездеседі. Антропогендік факторлардың әсерінен азоттың 93% атмосфераға азот (ІІ) оксиді, NO күйінде шығарылады. Бұл газ ауадағы оттегімен әрекеттесіп, азот (ІV) оксидіне айналады:
2NO(г) + O2(г) -- 2NO2(г)
Жаңбыр суы ауадағы азот (ІV) оксидін ерітіп, азот қышқылы мен азотты қышқылды түзеді:
Н2О(с) + NО2(г) -- НNО3(ер) + НNО2(ер)
Түзілген қышқылдар жаңбыр суында еріп, қышқылдық жаңбыр түзеді.
Қышқылдық жаңбырдың әсері
Табиғи шөгінділер әртүрлі қышқылдыққа ие, бірақ орташа рН = 5,6. рH 5,6 болатын қышқыл жауын-шашын, әсіресе рН мәні 5,1-ден төмен түссе, елеулі қатер тудырады. Төменде қышқылдың жауын-шашынның негізгі кері әсерлері көрсетілген:
мүсіндерге, ғимараттарға, зақым келтіру;
Қышқылдық жаңбыр мәрмәрдан жасалған ғимараттар мен мүсіндерге келтіретін зиянын келесі реакциялардың негізінді түсіндіруге болады. Жаңбыр суы көмір қышқыл газын ерітіп, көмір қышқылын түзеді. Көмір қышқылы мәрмәрдың негізін құрайтын суда ерімейтін кальций карбонатымен әрекеттесіп, суда еритін кальций гидрокарбонатын түзеді:
СаСО3(қ) + Н2СО3(ер) -- Са(НСО3)2(ер)
Егер қышқылдық жаңбыр құрамында басқа қышқылдар болса, мысалы азотты қышқыл, онда келесі реакция орын алады:
СаСО3(қ) + 2НNО2(ер) -- Са(NO2)2(ер) + CO2(г) + H2O(с)
- көлдер мен өзендерде балық, су өсімдіктері мен микроорганизмдердің өлімі;
- лосось және форельдің судың pH 5,5 кезінде көбейу мүмкіндігі азайады;
- су айдындарының рН6-8 төмендеуі фитопланктонның көптеген түрлерінің өнімділігінің төмендеуіне немесе жойылуына алып келеді;
- судың рН мәні 5,7 мен 5,4 аралығына дейін төмендесе, онда көлдегі азот айналымы бұзылады;
- қышқылдық жаңбырдың әсерінен топырақтағы кальций, натрий және басқада қоректік заттардың шайылуы, биік өсетін ағаштар, әсіресе қылқан жапырақтардың әлсіреуіне немесе өлуіне алып келеді;
- топырақ түбіндегі шөгінділерден алюминий, қорғасын, сынап және кадмий иондарының қышқылдық жаңбырда еріп босатылуынан, ағаштардың тамырлары зақымданып, көптеген балықтар түрлері өледі;
- қызанақ, соя, бұршақ, шпинат, сәбіз және мақта сияқты мәдени өсімдіктердің өсуін баяулатады;
Судың кермектігі. Карбонаттардың термиялық ыдырауы
10.2.1.16 кермек судың әрекетін және кермектілікті жою әдістерін түсіну;
Судың кермектігі

Табиғатта таза су болмайды, ол үнемі қоспалар түрінде болады. Табиғи су топырақпен жанасып, жер астындағы кальций мен магний минералдарымен (көбінесе, карбонаттары) шайылады.
Олар көмірқышқылға бай сумен әрекеттесіп, ерімейтін карбонаттар - еритін гидрокарбонаттарға айналады:
СаСО3(қ) + Н2СО3(ер) -- Са(НСО3)2 (ер)
MgСО3(қ) + Н2СО3(ер) -- Mg(НСО3)2 (ер)
Мұндай суды кермек су деп атайды. Кермек суда ет, көкөніс және жармалар нашар піседі, сабын нашар көпіреді, ерімейтін тұздар шөгінді түрінде жиналады.
Судың кермектігі Са2+ және Мg2+ иондарының болуымен түсіндіріледі. Табиғи суларда олардың мөлшері неғұрлым көп болса, кермектік соғұрлым жоғары болады. Еріген тұздар суда диссоциацияланады:
CaSO4 -- Ca2+ + SO42-
Mg(HCO3)2 -- Mg2+ + 2HCO3-
Сабын (органикалық тұздардың натрий тұздары RCOONa) кермек суға түскенде Са2+ және Мg2+ иондары органикалық ионмен қосылып, ерімитін қосылыс түзеді.Сондықтан сабын кальций және магний иондарын толық аластағанға дейін көбіктенбейді:
Сабын: RCOONa -- RCOO- + Na+
Са2+ + 2RCOO- -- (RCOO)2Ca(қ)
Уақытша және тұрақты кермектік
Суда кальций және магний гидрокарбонаттарының болуынан уақытша (немесе карбонаттық) кермектік пайда болады. Суды қайнатқанда гидрокарбонаттар ыдырап, уақытша кермектік жойылады:
Са(НСО3)2(ер) -- СаСО3(қ) + СО2(г) ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.