Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / География / Презентации / Исследовательская работа на тему " Исследование природного камня малахит"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • География

Исследовательская работа на тему " Исследование природного камня малахит"

библиотека
материалов



hello_html_m5707f08.gifhello_html_m71149aae.gifhello_html_3d1d077a.gifhello_html_648175e3.gif

Городской геологический конкурс «Малахитовая шкатулка»






Исследование природного камня малахит

(Номинация «Земля – наш дом»).








Автор: Розанова Дарья,
6а класс, МАОУ СОШ № 21,
Научный руководитель:
Рябова Оксана Владимировна,
учитель начальных классов














Челябинск, 2014




Оглавление

Введение..…………………………………………………………….………..............................3
1.Основная часть……………………………………………………………...............................4

1.1.Что изучает геология……………………………………………………………………..4
1.2.Образование состав малахита ..……………….……………………….. ……………...4
1.3. Гипотезы происхождения названия - малахит…………………………………….......5
1.4. Из истории ……………………………………………………………………………….5
1.5.Физические свойства малахита……..…………………………………………………...8
1.6. Химические свойства малахита………………………………………………………...9
1.7.Магические свойства малахита...………………………………………......................... 9
1.8.Лечебные свойства малахита…………………………………………………………….9
1.9. Применение малахита …………………………………………………………………10
1.10. Искусственный малахит....……………………………………………………………11
2.Исследовательская часть…….……………………………………………………………….13
Заключение……………………………………………………………….……………………..15
Используемая литература……………………………………………………...........................15

























Введение
На Урале есть все. . Но больше всего на Урале, конечно же, камней, не зря ведь его именуют «Каменным поясом земли». Издавна у нас считалось, что камень – существо если не живое, то и не мертвое. Камень, который является символом Урала – удивительный и разнообразный малахит. Камень, а на глаз, как шёлк, хоть рукой погладь. Так говорил о малахите П.П.Бажов. Когда я впервые увидела малахит, он поразил меня красотой своих узоров и шелковисто – нежной зеленью. Именно поэтому я решила исследовать этот удивительный минерал.
Я провела опрос среди одноклассников и выяснила, что о малахите знают не многие, как и то, что он встречается и нашей области. А на мой вопрос : «Как отличить натуральный малахит от искусственного» никто не смог ответить. (Приложение № 1)
В нашей области есть замечательный природный музей самоцветов, это Ильменский заповедник. Здесь встречаются различные самоцветы, в том числе и предмет моего исследования – малахит. Малахит - единственный в природе зелёный узорчатый минерал. Это – минерал с удивительными свойствами
Тема моей исследовательской работы: «Исследование природного камня малахит».

Цель работы: изучение минерала малахит
Задачи:
1. Изучить литературу по данной теме.
2. Провести опыты, демонстрирующие натуральность малахита.
3. Получить порошок « малахита» химическим путём.
4. Провести реакцию разложения малахита.
5. Изготовить изделие из пластики с малахитовым рисунком.
6. Проанализировать и обобщить полученные результаты опытов и
сопоставить их с литературными источниками, сделать выводы.
7.Составить буклет с рекомендациями по определению натуральности
малахита.
Гипотеза исследования:
1) порошок искусственного «малахита» достаточно просто получить химическим
путём в домашних условиях;
2) доступность и простота методов определения натуральности малахита
Объект исследования:
минерал малахит
Методы исследования:
1. Анкетирование
2. Метод обработки и анализа информации
3. Наблюдение
4. Эксперимент
Я решила, что моя тема в наше время достаточно актуальна, так как месторождения малахита на Урале почти полностью выработаны. В результате этого на прилавках магазина всё чаще стали встречаться фальшивки. Кроме того мы стали забывать о том, что некогда, малахит считался исконно русским камнем, поэтому моей основной задачей было найти любую подробную информацию об интересующей меня теме.
1.Основная часть
1.1. Что изучает геология

Геология изучает образование и строение каменной оболочки Земли. Она исследует недра Земли и помогает извлекать из них минеральные сокровища, без которых не могут существовать люди.
Камень – это всякая твёрдая нековкая составная часть земной коры в виде сплошной массы или отдельных кусков. Ювелир понимает под этим словом драгоценные камни, строитель – материалы, с помощью которых мостят улицы и возводят дома. Геологи же, занимающиеся наукой о Земле, называют объекты своего изучения не «камнями», а горными породами и минералами.[1,с.10]
Горные породы - природные соединения из одного или нескольких минералов.
Минерал — это внутренне однородный твердый компонент земной коры.

Минералы

Горные породы



гранит слюд
лабрадоит полевой шпат
базальт малахит
1.2. Образование малахита
Природный малахит всегда образуется там, где есть залежи медных руд, если эти руды залегают в карбонатных породах — известняках, доломитах и др. При выветривании медной руды , под действием подземных вод, в которых растворены кислород и углекислый газ, медь переходит в раствор. Это раствор, содержащий ионы меди, медленно просачивается через пористый известняк и реагирует с ним с образованием основного карбоната меди — малахита.[1,с.25]
Именно присутствием ионов меди объясняется окраска камня.
Текстура его разнообразна: струистая , ленточная, круговая, звездчатая с чередованием разноцветных слоев. Распространенными формами малахита являются корочки, почковидные массы и разнообразные натеки. Минерал в виде кристаллов встречается в природе крайне редко.
Образуется малахит и на изделиях из меди и ее сплавов – латуни, бронзы. Малахиту в природе часто сопутствует синий минерал азурит — медная лазурь. Это тоже основный карбонат меди, но другого состава . Азурит и малахит нередко находят вместе; их полосчатые срастания называют азуромалахитом. Азурит менее устойчив и во влажном воздухе постепенно зеленеет, превращаясь в малахит. Таким образом, малахит в природе вовсе не редок. Он покрывает даже старинные бронзовые вещи, которые находят при археологических раскопках. Более того, малахит часто используют как медную руду: ведь он содержит почти 56% меди. Однако эти крошечные малахитовые зернышки не представляют интереса для искателей камней. Более или менее крупные кристаллы этого минерала попадаются очень редко. Обычно кристаллы малахита очень тонкие — от сотых до десятых долей миллиметра, а в длину имеют до 10 мм, и только изредка, в благоприятных условиях, могут образоваться огромные многотонные натеки плотного вещества, состоящего из массы как бы слипшихся кристалликов. Именно такие натеки и образуют ювелирный малахит, который встречается очень редко[4, с.59].
1.3.Гипотезы происхождения названия-малахит
Сторонники разных версий сходятся на том, что происхождение названия имеет греческие корни.
Существуют
две гипотезы происхождения названия камня:
1.Одни считают, что надо рассматривать слово «малахе», т.е. мальва, из-за
сходства окраски с ее листьями. .[8,с.24]
2. Другие полагают, что вернее обратиться к «малакос», означающему «мягкий». Но малахит называли когда-то и по-другому – муррин. Современное наименование предложил в XVIII веке швед Валлериус, но в России еще несколько десятилетий употребляли чуть иное: «малахид» или «малакид».
Стоит отметить, что он действительно признается специалистами достаточно мягким минералом. Но окраску имеет неоднородную и допускает тона как самые темные, так и светлые. [8,с.30]

1.4. Из истории
Человечество обратило внимание на малахит с давних –предавних пор . Еще более 10 тысяч лет назад изготавливали украшения из него. Таков, например, возраст подвески, обнаруженной археологами в долине Шанидар (Ирак). Чуть моложе, с точки зрения масштабов исторического времени, бусы из окрестностей славного города Иерихона – им, по мнению специалистов, 9 тысяч лет.
Впервые месторождение малахита открыли в глубокой древности в горах Кирмана на юге Ирана среди рудников меди. Месторождения «элатского камня» находятся неподалеку от города Элат на юге Израиля. Согласно иудейской легенде, здесь когда-то были «копи царя Соломона».
В Египте минерал начали добывать примерно на 3 тыс. лет позже. Вход в храм Артемиды (одно из семи чудес света) в греческом городе Эфесе украшали гигантские колонны из малахита. Некоторые историки уверены, что они впоследствии использовались при строительстве Софийского собора в Константинополе. [6,с.85]
Но древние, по нашим представлениям, люди додумались использовать дивный минерал не только в ювелирном деле. Он использовался художниками-рисовальщиками и резчиками, а также ремесленниками различных областей производства, включая красильное, стеклодувное и даже металлургическое: из этого камня выплавляли медь!
Древние египтяне растертый в порошок малахит смешивали с жиром и применяли в косметике, совмещая искусство макияжа с гигиеническими процедурами. Окрашивая веки такой мазью, они не только подчеркивали выразительность глаз, но и проводили дезинфекцию, поскольку знали о бактерицидных свойствах малахита. Умельцы Поднебесной декорировали малахитом и изделиями из него помещения. Древние греки поступали также, а также сделали малахит и облицовочным камнем в строительстве. [5,с.18]
Затем эти умения были утрачены, а в средневековую пору интерес к малахиту возобновился на почве повсеместно бытовавших представлений о наступлении колдунов и ведьм, от которых нужно защищаться с помощью специальных действий с определёнными предметами.
Малахит считается «РУССКИМ КАМНЕМ». XVIII век стал переломным в отношении к малахиту, и случилось это в результате открытия крупных месторождений в России. Местному же населению чудь малахит был известен за 3000 лет до этого времени.
Но вот на Урале найдены огромные залежи ее, и в числе прочего, настоящие гиганты среди минералов. Богатыми коллекциями уральского малахита располагали многие минеральные кабинеты. Два реестра кабинета графа Н. П. Румянцева , 1828 и 1845 годов, содержат интересный материал о ходе знакомства с уральским камнем. .[4,с.71]
Первый - так называемой коллекции Большого формата - отмечает поступления штуфов Турьинских, Богословского и Гумешевского рудников, малахита медистых песчаников Прикамья, редких образцов малахита на кварце Берёзовского золоторудного месторождения.
Второй - коллекции Малого формата - содержит описания малахита из рудников Златоустовского горного округа - особой достопримечательности уральского малахита. .[2,с.37] Коллекция в целом изобилует всеми разновидностями камня: лучистыми плёнками, розетковидными и веерообразными игольчатыми кристаллами, сноповидными лучистыми пучками, сталактитами, простейшими почковидными корочками и великолепными почками, правильно образованными кристаллами и штуфами окисленной медной руды, где в пустотах расселись малахитовые шарики-сферолиты, сложенные тончайшими волоконцами, нереально зелёные, с мягкой бархатистой поверхностью срезы окаменелого дерева, пустоты которого выполнены малахитовыми кристаллами или теми же шариками-сферолитами.
Особой достопримечательностью были малахитовые гиганты. Они сберегались в государственных собраниях как национальное достояние. Среди наиболее примечательных - два монолита музея Горного института в Санкт-Петербурге.
Один весом 1,5 тонны (96 пудов) был передан сюда Екатериной II в 1789 году. Ей же в свою очередь его преподнесли наследники А. Ф. Турчанинова, владельцы Гумешевского рудника, как обломок монолита, весившего 2,7 тонны (170 пудов). Этот "осколочек" оценивался тогда в 100000 рублей.
Другая глыба весом чуть более 0,5 тонны поступила сюда в 1829 году от владельца Кыштымского рудника на Южном Урале Л. И. Расторгуева. [8,с.25]
Но наибольшей известностью пользуется Малахитовый зал Эрмитажа, который после пожара в 1837 г. был реставрирован. На отделку зала потребовалось 125 пудов малахита. Малахитовые камины, колонны зала изумительны по красоте и рисунку. По краям царских врат Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге стоит восемь малахитовых колонн — по четыре с каждой стороны — высотой около 10 м и диаметром 42 см.Так же в Эрмитаже находится пример прекрасной работы русских мастеров- большие малахитовые вазы с четырехугольным верхом, выполненные в 1839—1840 гг. в Екатеринбурге. Однако в действительности, знаменитые вазы выполнены из стали, а затем обшиты малахитовыми пластинами. Уникальность их заключается в искусстве мастеров подобрать такие стыки пластин, чтобы узор с одной продолжался на другой. Основой столь филигранной работы стала особ технология, восхитившая весь мир и получившая название «русской мозаики».
Триумфом уральского малахита стало представление его в 1851 году на первой Всемирной выставке в Лондоне. Всеобщее восхищение вызвал малахитовый кабинет, состоявший из 76 предметов, производства василеостровской фабрики Демидовых (эта фамилия вообще очень значима в истории малахита). Двери в Русский павильон тоже были малахитовыми.
Они особенно поразили лондонцев. Одна из местных газет писала по этому поводу: «Переход от броши, которую украшает малахит как драгоценный камень, к колоссальным дверям казался непостижимым: люди отказывались поверить, что эти двери были сделаны из того же материала, который все привыкли считать драгоценностью». Не обошла своим вниманием малахит и знаменитая ювелирная фирма Фаберже.
Но вслед за этим постепенно знать начала утрачивать интерес к минералу , поскольку приобретение мелких изделий из него становится доступным для более низких слоев общества, и работа с ним становится уделом кустарных промыслов. Тем не менее, на Урале из скопившихся больших запасов камня начало развиваться производство малахитовой краски, которая стала использоваться в строительных и ремонтных работах, например, при окрашивании крыш зданий.
1.5. Физические свойства
Название:

основный карбонат меди, малахит, медная зелень, малахитовая зелень, плисовый малахит, атласная руда, павлиний камень - довольно хрупкий минерал.
Цвет:варьирует от сочного темно-зеленого до светлого бирюзово-зеленого. Непрозрачен, в мелких кристаллах просвечивает. В плотных почковидных агрегатах окраска обычно распределяется ритмично, с чередованием темных и светлых зон. Тонкоигольчатый (плисовый) и порошковатый агрегаты окрашены равномерно. Более или менее одноцветные куски встречаются редко.
Твердость 3,5 – 4 по минералогической шкале;
Удельный вес 3,9 - 4, г;
Плотность 3,75 - 3,95 1 г/см;
Излом: раковистый.
Хрупкость: да
Блеск: матовый, бархатистый, у плисового - шелковистый. Плотные лучистые агрегаты имеют красивый шелковистый блеск. Необработанному малахиту присущ слабый стеклянный блеск, но на свежем изломе и в прожилках блеск у него часто шелковистый[2, с.52]
Разновидности.
Среди уральских малахитов различали две основные разновидности - бирюзовый и плисовый.
Бирюзовый – это минерал с параллельно- волокнистым концентрически-зональным внутренним строением. Цветовая палитра включает все оттенки голубовато-изумрудного и бирюзового. В зависимости от размера деталей рисунка на камне выделяют мелкоузорчатый и ленточный малахит. Эта разновидность минерала самая распространенная, но в то же время наиболее ценная.
Плисовый малахит имеет радиально-лучистое строение, характеризуется темными цветами, шелковистым блеском. Такие камни хуже поддаются обработке и уступают бирюзовым малахитам в популярности.[7,с.25]
1.6. Химические свойства малахита
Состав малахита отвечает формуле Сu2(ОН)2СО3.
Рассмотрим реакцию разложения малахита:
Сu2(ОН)2СО3=2CuO + CO2 + H2O(180-200C) (Приложение № 5)
Сu2(ОН)2СО3+ K2CO3 = K2[Cu(CO3)2] + Cu(OH)2.
Сu2(ОН)2СО3+ 4CH3СООН = 2Cu(CH3COO)2+ CO2 + 3H2O.
Сu2(ОН)2СО3+ 4HCl (разб.) = 2CuCl2+ CO2 + 3HO ( Приложение № 6)
Сu2(ОН)2СО3+ 8(NH3H2O) [кoнц.] = [Cu(NH3)4]CO3+ [Cu(NH3)4](OH)2 + 8H2O
( Приложение № 3 )
1.7. Магические свойства
На Руси малахит считали камнем, исполняющим желания. Он считается символом жизни и роста, камнем притягательности. Развивает воображение, приносит удачу в азартных играх и способствует развитию музыкального слуха. [5,с.95] Малахит – магический камень с очень сильной энергетикой . Минерал поддерживает и усиливает духовные силы своего владельца. Он гармонизирует его внутренний мир и мир вокруг человека. Многие жители Урала верят, что найденный камешек малахита обязательно принесет удачу, только нельзя никому давать подержать найденный талисман, иначе его магия перейдет к другому человеку, а вас будут преследовать неудачи. Кольца и бусы из малахита помогают девушкам успешно выйти замуж, а замужним женщинам – сохранить любовь и верность мужей. В древности считали, что малахит связан с силами Вселенной и является их проводником на Землю. Об этом минерале ходили легенды: будто бы он может сделать человека невидимым, а если пить из малахитовой чаши, то будешь понимать язык животных. В Индии считают, что малахит, наложенный на чакру «третьего глаза», помогает очистить сознание от обид и тревог. Малахит считается детским талисманом, предупреждающим испуг, судороги и зубную боль. Также, в качестве талисмана малахит следует использовать тем, кто хочет усилить свое обаяние и привлекательность . Как амулет он развивает духовные силы, его советуют носить людям, связанным с наукой. Если у человека много энергии, но недостает решительности, то малахит сможет помочь. [5,с.64] В Египте малахит считался главным камнем силы, и его носили фараоны, считая, что он способствует мудрости правления.
1.8. Лечебные свойства малахита
Считается, что малахит помогает при истощениях нервной системы, зубной боли, тиках, судорогах и судорожных состояниях, излечивает меланхолию. Этот минерал полезен при склонности к отравлениям. Помогает при сердечно - сосудистых заболеваниях, лихорадочных состояниях, инфекционных заболеваниях (холере), сепсисе, заболеваниях печени и желчных путей, желтухе. Народные целители считают, что малахит является прекрасным средством от болезней кожи. Браслеты из малахита очищают кожу от аллергических высыпаний и красных пятен. Бусы из малахита, по мнению знахарей, помогают значительно улучшить рост волос.
У многих народов малахит считался «камнем здоровья». Камни светлых оттенков хороши для лечения сердца и легких. Тексты индийской «Аюрееды» советуют накладывать малахит на сердечную чакру и «заблокированные» участки тела для того, чтобы «растворить энергетические пробки» и открыть каналы для прохождения потоков биоэнергии. Наиболее полезными считались при этом малахиты светлых оттенков.
Положенный на область солнечного сплетения малахит снимает эмоциональное напряжение, создает баланс энергии между сердечной и пупковой чакрами. Обладая «иньской» сущностью, малахит способен поглощать негативную энергию, создавать в организме человека физическую и эмоциональную гармонию. [5,с.20]
В современной литотерапии малахит применяется при болезнях сердца, поджелудочной железы и селезенки. Он положительно влияет на гипофиз и эпифиз. По мнению некоторых американских целителей, малахит является хорошим противорадиационным средством. Украшения из малахита способствуют регенерации тканей и благотворно влияют на нервную систему. Литотерапевты предполагают, что этот минерал может облегчить приступы бронхиальной астмы, способен лечить заболевания глаз, улучшить зрение. [10,с.25]
1.9.Применение малахита
С древности малахит ценился как руда для выплавки меди. Но уже в новое время медь добывали только из минерала, не представляющего интереса для ювелиров и художников. Благодаря привлекательной окраске, узору и легкой полировке и несмотря на невысокую твердость и нестойкость, малахит и сегодня является одним из самых популярных ювелирно- декоративных камней. Мелкая крошка идет на изготовление минерального пигмента.
Малахит хорошего цвета с красивым рисунком ценится довольно дорого и употребляется для изготовления мелких кабинетных украшений: оснований настольных ламп, подставки для подсвечников ваз, шкатулок, часов, пепельниц, ваз и небольших фигурок. Используется для инкрустаций (облицовки столов, шкатулок и т.д.). Его шлифуют кабошоном или слегка выпуклыми табличками, для вставок в мелкие ювелирные изделия: перстни, серьги бусы и многое другое.
В России в 18 -19 веках методом «русской мозаики» малахитом облицовывались колонны, пилястры, каминные доски и столешницы, крупные напольные вазы, часы и другие изделия дворцовых интерьеров. Сплошные куски плотного малахита шли только на украшения. Крошка, отдельные зерна в породе (землистый малахит), и мелкие скопления чистого малахита использовались для выработки высококачественной зеленой краски, «малахитовой зелени». [9,с.46]
При обработке малахита стараются максимально выявить декоративность камня. Особенно ценится глазчатый малахит с тонкими концентрическими кольцами — «павлиний глаз». В крупных штуфах малахит не спутаешь ни с чем, в мелких изделиях, где не видна полосатость, он похож на многие непрозрачные зеленые камни.
В ювелирных изделиях малахит оберегают от случайных ударов, резких перепадов температур, от воздействия кислот и абразивов. Чистят только в мыльном растворе, ультразвуковая и паровая обработка недопустима. Оправлять рекомендуется в серебро или медь и медные сплавы.
Несмотря на невысокую твердость и нестойкость, малахит и сегодня является одним из самых популярных ювелирных и декоративных камней. Его шлифуют кабошоном или слегка выпуклыми табличками, из него делают бусы, а также мелкие кабинетные украшения шкатулки или подставки для подсвечников, часов, пепельницы и небольшие фигурки.
1.10. Искусственный малахит
Малахитовые месторождения Урала, которые когда-то пользовались мировой известностью, теперь почти полностью выработаны и добыча малахита прекращена.
ХХ век – время активных научных исследований малахита, попыток создать искусственный аналог камня.
Существует несколько способов получения искусственных минералов. Один из них – это создание композитных материалов спеканием порошка природного минерала в присутствии инертного связующего при высоком давлении. При этом происходит много процессов, из которых главные – это уплотнение и перекристаллизация вещества. [3,с.25]
В нашей стране композиты получали цементированием мелких обломков природного малахита размером от 2 до 5 мм с помощью органических отвердителей (наподобие эпоксидных смол) с добавлением в них красителей соответствующего цвета и тонкого порошка того же минерала в качестве наполнителя. Рабочую массу, составленную из указанных компонентов в определенном процентном отношении, подвергали сжатию при давлениях до 1 ГПа (10000 атм.) при одновременном нагревании свыше 100° С. В результате различных физических и химических процессов происходило прочное цементирование всех компонентов в сплошную массу, которая хорошо полируется. За один рабочий цикл таким образом получают четыре пластинки со стороной 50 мм и толщиной 7 мм. Правда, их довольно легко отличить от природного малахита. [6,с.25]
Другой возможный способ – гидротермальный синтез, т.е. получение кристаллических неорганических соединений в условиях, моделирующих процессы образования минералов в земных недрах. Он основан на способности воды растворять при высоких температурах (до 500° С) и давлениях до 3000 атм. вещества, которые в обычных условиях практически нерастворимы – оксиды, силикаты, сульфиды. Ежегодно этим способом получают сотни тонн рубинов и сапфиров, с успехом синтезируют кварц и его разновидности, например, аметист. Именно этим способом был получен малахит, почти не отличающийся от природного. При этом кристаллизацию ведут в более мягких условиях – из слабощелочных растворов при температуре около 180°С и атмосферном давлении[3, с. 124].
Сложность получения малахита в том, что для этого минерала главное – не химическая чистота и прозрачность, важная для таких камней как алмаз или изумруд, а его цветовые оттенки и текстура – неповторимый рисунок на поверхности отполированного образца. Эти свойства камня определяются размером, формой, и взаимной ориентацией отдельных кристалликов, из которых он состоит. Одна малахитовая «почка» образована серией концентрических слоев разной толщины – от долей миллиметра до 1,5 см разных оттенков зеленого цвета. Каждый слой состоит из множества радиальных волокон («иголочек»), плотно прилегающих друг к другу и подчас неразличимых простым глазом. От толщины волокон зависит интенсивность цвета. Например, тонкокристаллический малахит заметно светлее крупнокристаллического, поэтому внешний вид малахита, как природного, так и искусственного, зависит от скорости зарождения новых центров кристаллизации в процессе его образования. Регулировать такие процессы очень трудно; именно поэтому этот минерал долго не поддавался синтезу. [7,с.28]
Получить искусственный малахит, не уступающий природному, удалось трем группам российских исследователей – в Научно-исследовательском институте синтеза минерального сырья (город Александров Владимирской области), в Институте экспериментальной минералогии Российской Академии наук (Черноголовка Московской области) и в Петербургском государственном университете. Соответственно было разработано несколько методов синтеза малахита, позволяющих получить в искусственных условиях практически все текстурные разновидности, характерные для природного камня – полосчатые, плисовые, почковидные. Отличить искусственный малахит от природного можно было разве что методами химического анализа: в искусственном малахите не было примесей цинка, железа, кальция, фосфора, характерных для природного камня. Разработка методов искусственного получения малахита считается одним из наиболее существенных достижений в области синтеза природных аналогов драгоценных и поделочных камней. Так, в музее упомянутого института в Александрове стоит большая ваза, изготовленная из синтезированного здесь же малахита. По всем своим свойствам синтетический малахит способен заменить природный камень в ювелирном и камнерезном деле. Его можно использовать для облицовки архитектурных деталей как внутри, так и снаружи зданий.
Как отличить натуральный камень от подделки.
Ещё совсем недавно объёмы перспективных месторождений исключали вероятность приобрести фальшивку. Сегодня ситуация изменилась.
Наиболее распространёнными имитаторами природного минерала являются стекло и пластик. Кроме того, широкое применение в ювелирной отрасли получили синтезированные в лабораторных условиях камни.
При покупке украшений с малахитом необходимо обратить внимание на его цвет: коричневато зелёные прослойки встречаются исключительно в искусственных экземплярах.
Стеклянные подделки характеризуются наличием прозрачных включений, которые хорошо видны через увеличительное стекло.
Пластмассу легко определить, коснувшись изделия тыльной стороной ладони- на ощупь она покажется тёплой, в то время как натуральный камень будет холодным.
Есть ещё один способ проверки натуральности камня – капнуть нашатырного спирта. Если камень в этом месте побелеет, а сама жидкость станет синей, то малахит натуральный. Фальшивка же сохранит свой первоначальный цвет. Натуральный малахит разлагается под воздействием кислот. Для «закипания» камня достаточно лимонного сока, а более едкая уксусная кислота превратит его в бесцветные кристаллы ацетата меди.[5,с.75]
2. Исследовательская часть
Из литературы мне стало известно как определить натуральность малахита. Для подтверждения или опровержения этих фактов, вооружившись лупой, я отправилась в магазин за малахитом. Я купила небольшое изделие из малахита в виде лягушки.
Прежде чем совершить покупку я провела, доступное мне, исследование изделия на подлинность камня.
ОПЫТ № 1.( Приложение № 2)
1. Обратила внимание на цвет. Коричневатых прослоек, встречающихся исключительно в искусственных экземплярах, в данном изделии я не обнаружила .
Вывод: это не искусственный камень.
2.Исследовав изделие при помощи лупы, прозрачных включений, которые характеризуют
стеклянные подделки, я не обнаружила.
Вывод: это не стеклянная подделка.
3. Коснулась изделия тыльной стороной ладони. На ощупь оно мне показалось холодным, это характерно для натурального камня. Пластмасса была бы тёплой.
Вывод: это не пластмассовая имитация.
На основании проведённого исследования, я сделала предварительные выводы, что изделие, купленное мною, сделано из натурального малахита.
Придя домой, я продолжила свой эксперимент.
ОПЫТ №2. ( Приложение № 3 )
1.Взяла изделие и на его обратную сторону капнула нашатырный спирт.
2.Через несколько минут камень побелел, а жидкость стала синей. (это характерно для натурального малахита).
Сu2(ОН)2СО3+ 8(NH3H2O) [кoнц.] = [Cu(NH3)4]CO3+ [Cu(NH3)4](OH)2 + 8H2O
Вывод: опыты подтвердили, что я купила изделие из натурального малахита.


ОПЫТ № 3 .Получение порошка «малахита».
(Приложение № 4)
Получен « малахита» по приведенному ниже методу является наиболее простым и удобным. Преимущество заключается в том, что эксперимент не требует много времени, используются доступные реагенты.

Для получения малахита Сu2(ОН)2СО3необходимо:
1)Реактивы:
NaHCO3 4,065 г.
CuSO4·5H2O 5,5 г.
2) Приборы:
Термический стакан – 250 мл, воронка Бюхнера – 1, колба Бунзана – 1, фильтровальная бумага, пробирка, горелка.
Ход работы.
Смешали 5,5 г тонко стёртой сухой соли CuSO4 ·5H2O с гидрокарбонатом натрия 4,065 г.
В стакане нагрели до кипения 100 мл. воды. Смесь высыпали небольшими порциями в кипящую воду, быстро перемешивая. При этом наблюдается вспенивание. Следующую порцию смеси вносили после прекращения вспенивания. Содержимое стакана кипятили 10-15 мин для удаления из раствора СО2. В результате реакции образуется гидроксокарбонат меди:
2CuSO4 + 4NaHCO3 = Сu2(ОН)2СО3+ 2Na2SO4+3CO2↑ + H2O.
Осадку давали отстояться, затем промывали декантацией горячей водой, отмывая от иона SO42-; делали пробу на полноту промывания (4 раза) до тех пор, пока не перестанет выделяться осадок белого цвета: Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓+ H2O. Основную соль сушили между листами фильтровальной бумаги.
Заключение
В ходе своей работы я узнала очень много нового и интересного о минерале под названием малахит. И ещё больше влюбилась в этот замечательный камень. Кроме того, теперь я знаю как отличить натуральный камень от имитации.
Увы, отечественные запасы минерала истощаются. Сегодня основные залежи его находятся в дальних странах: в Африке, Америке, Австралии.
А ведь когда то А.Е. Ферсман сказал: «Среди зеленых самоцветов есть еще один камень, который может по праву считаться русским, так как только в нашей стране открыты те громадные месторождения, которые прославили его на весь мир. Это – малахит, камень яркой, сочной, жизнерадостной и вместе с тем шелковисто-нежной зелени».
Не покинет ли свои российские владения Хозяйка Медной горы, воспетая в сказах П. Бажова, которую уральские рудокопы звали еще и Малахитницей, связывая с ней все удачи и невзгоды своего нелегкого труда в поиске, добыче и обработке этого интереснейшего камня?
Я считаю, что цель, поставленная мною, перед началом работы достигнута, все задачи выполнены. Планирую и дальше изучать загадочный мир камня.
Литература
1.Годовиков А.А. «Минералогия»
2.Здорик Т.Б., Фельдман Л.Г. «Минералы и горные породы, т. 1. М, «ABF», 1998 г.;
3. Марченков В.И. «Ювелирное дело» М. : Высшая школа, 1975, с. 37; М., 1982;
4.Семенов В.Б. «Малахит», т.1,2 Свердловск, 1987.
5.Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. « Книга по химии для домашнего чтения.»
М., Химия, 1994.;
6. Смит Г. «Драгоценные камни. М., «Мир», 1980;
7. Шуман В. «Мир камня. Драгоценные и поделочные камни».
8. Ферсман А.Е. «Рассказы о самоцветах» Л., Детгиз, 1952.
9. Малахит. БСЭ, т. 15, с. 276;
10. Журнал «Минералы – сокровища Земли»




















Приложение № 1


Вопрос 1 :
«Как называется зелёный узорчатый минерал?»



Из 25 опрошенных детей 10% ответили – змеевик, 30% - малахит, 60% - изумруд.


Вопрос 2
: «Знаете ли вы как отличить натуральный камень от подделки?»


Из 25 опрошенных детей «Да» ответили 1% , «нет» – 70 %. , затруднились ответить 19% .


Вопрос № 3. «
Как вы считаете, встречается ли малахит в Челябинской области?»



Из 25 опрошенных детей «Да» ответили 20% , «нет» – 50 %. , затруднились ответить 30%.

Приложение № 2.
Прежде чем совершить покупку я провела доступное мне исследование камня на
натуральность.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 097.jpg

1. Обратила внимание на цвет –коричневато-зелёных прослоек встречающихся
исключительно в искусственных экземплярах в данном изделии не я обнаружила.

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 098.jpg

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 101.jpg
2. С помощью лупы исследовала предметна наличие прозрачных включений, которые
характеризуют стеклянные подделки. Таковых не оказалось.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 102.jpg
3. Коснулась изделия тыльной стороной ладони - на ощупь оно мне показалось
холодным, что характерно для натурального камня.
На основании этого я сделала предварительные выводы, что изделие сделано из
натурального малахита.

Приложение № 3.

1. Взяла нашатырный спирт, пипетку, изделие из малахита.

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 104.jpg

2. Капнула нашатырный спирт на изделие.

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 107.jpgC:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 108.jpg

3. Через некоторое время камень побелел, а жидкость стала синей.

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 110.jpg C:\Users\Oksana\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\IMG_1611.jpg


Вывод: данный опыт подтвердил, что я приобрела изделие из натурального малахита.

G:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 010.jpgG:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 011.jpg

Сu2(ОН)2СО3+ 8(NH3H2O) [кoнц.] = [Cu(NH3)4]CO3+ [Cu(NH3)4](OH)2 + 8H2O


Приложение № 4.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 027.jpg

1.Взяла сухую соль CuSO4 ·5H2O, гидрокарбонат натрия и необходимую посуду.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 029.jpg

2. Смешала реагенты.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 031.jpg
3. Нагрела до кипения 100 мл. дистиллированной воды.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 033.jpg
4.Высыпала смесь в кипящую воду. При этом наблюдалось вспенивание.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 034.jpg
5.Кипятила смесь 15 мин. для удаления из раствора СО2.В результате реакции образуется
2CuSO4 + 4NaHCO3 = CuCО3·Cu(OH)2↓ + 2Na2SO4+3CO2↑ + H2O.




C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 037.jpgC:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 041.jpg
6. Дала осадку отстояться. 7. Промыла осадок горячей водой,
отмывая от сульфат иона SO42-.



C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 042.jpgC:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 044.jpgC:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 045.jpg

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 049.jpg
8. Делала пробу на полноту промывания от сульфат иона ( 4 раза), используя хлорид бария.

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 051.jpgC:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\Даша конкурсы 054.jpg
9. Получившуюся основную соль сушила 10. Результат – порошок «малахита».
между листами фильтровальной бумаги.



Приложение № 5

G:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 003.jpgG:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 005.jpgG:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 006.jpg
1. Взяли порошок основного карбоната меди Cu2(OH)2CO3.
2. Поместили в пробирку с газоотводной трубкой, закрыли пробкой и стали нагревать.
3. Конец газоотводной трубки поместили в прозрачный раствор известковой
воды Ca(ОН)2.

G:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 007.jpg
4. Наблюдали помутнение раствора Ca(ОН)2, вызванного выпадением карбоната кальция CaCО3.

CО2 + Ca(ОН)2 → CaCО3↓+ H2O

G:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 008.jpg

5. Вещество в пробирке почернело.

Сu2(ОН)2СО3=2CuO + CO2 + H2O(180-200C)



Приложение № 6 G:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 009.jpg

1. Взяли порошок основного карбоната меди Cu2(OH)2CO3.

G:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 013.jpgG:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 014.jpg

2. Прибавили несколько капель разбавленной соляной кислоты HCl.

G:\Шаг в будущее. Малахит\Изображение 015.jpg
3. Наблюдали вскипание порошка с выделением
CO2 (углекислый газ) и образованием хлорида меди CuCl2.

Сu2(ОН)2СО3+ 4HCl (разб.) = 2CuCl2+ CO2 + 3HO


Приложение № 7

Изготовление имитации «малахита» из пластики

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\малахит 001.jpg
1. Взяла пластику пяти цветов. Скатала шарики и расплющила.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\малахит 003.jpg
2. Сформировала стопку с различным расположением цветных слоев.
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\малахит 004.jpg
3. Раскатала стопку.

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\малахит 007.jpg
4.Свернула рулетом.

C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\малахит 009.jpg
6.Скатала из рулетика столбик .
C:\Documents and Settings\_User_\Мои документы\Фото 2013\малахит 010.jpg
7.Разрезала, вставила в оправу и запекла при t 130 градусов.



Буклет Приложение № 8


E:\фото\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 117.jpgE:\фото\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 118.jpg



E:\фото\Фото 2013\СКНЕР ДЗ 116.jpg


Краткое описание документа:

Данная работа посвящена исследованию природного камня малахит. Опрос показал, что многие дети не знают, как отличить природный малахит от искусственного, как и то, что малахит встречается в нашей области, а том, что порошок малахита можно получить химическим путём достаточно просто знают единицы. На основании результатов

проведённого опроса, выяснилось, что тема достаточно актуальна. В работе ставится задача провести опыты, демонстрирующие натуральность малахита, получить порошок малахита химическим путём, провести реакции разложения малахита, проанализировать и обобщить полученные результаты опытов. Основное содержание работы составляет анализ физических и химических свойств натурального камня. Выделяются и описываются способы получения искусственного малахита, рассмотрены сложности, возникающие в получении искусственного камня. В работе приведены результаты исследований трех групп российских исследователей, которым удалось получить искусственный малахит, не уступающий природному. Полученные факты, позволяют дать обоснованный ответ на главный вопрос всей работы – порошок малахит возможно получит химическим путём. Кроме того в работе рассмотрена история малахита, гипотезы происхождения названия, область применения камня.

Автор
Дата добавления 25.01.2015
Раздел География
Подраздел Презентации
Просмотров1784
Номер материала 338465
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх