Властивості вапняку. Гірська порода вапняк. Формула вапняку
Вапняк - натуральний природний камінь, який представляє собою м`яку осадочную породу органічного або органо-хімічного походження, що складається в основному з карбонату кальцію (кальциту). Часто в його склад входять домішки кварцу, фосфату, кремнію, глинисті і піщані частинки, а також вапняні залишки скелетів мікроорганізмів. У даній статті ми докладно розглянемо цей природний матеріал, його види, властивості і сферу застосування, а також дізнаємося, що представляє собою хімічна формула вапняку, і багато іншого.
формування вапняку
Для початку давайте розглянемо, яким чином утворилися ці корисні копалини. Вапняк в основному формується в умовах морських мілководних басейнів, хоча існує і прісноводний. Залягає він у вигляді відкладень і пластів. Іноді осідає, подібно гіпсу і солі, з води, що випаровується морських лагун і озер. Однак більша його частина відклалася саме в морях, які не відчували інтенсивного висихання. Формування більшості вапнякових порід починалося з виділення живими організмами з морської води карбонату кальцію для побудови скелетів і раковин. Ось ці залишки померлих організмів у великих кількостях накопичуються на морському дні. Найбільш яскравим прикладом вилучення і накопичення карбонату кальцію є коралові рифи. Так, в деяких випадках на зламі вапнякової породи можна помітити окремі раковини. Під впливом морського течії і в результаті впливу хвиль і прибою рифи руйнуються. І на морському дні до вапняковим уламків додається карбонат кальцію, який осідає з насиченою їм води. Також в освіті молодих порід вапняку бере участь кальцит, який надходить із зруйнованих древніх порід.
різновиди
Існує багато видів вапняків. Черепашником прийнято називати скупчення раковин і їх уламків, зцементованих в порожнисту породу. У тому випадку, коли раковини мають дуже малу величину, утворюється м`який, слабо зв`язаної, що мажуть, тонко кришиться вапняк - крейда. Оолітовая порода складається їх мініатюрних, розміром з риб`ячу ікринку, зцементованих кульок. Ядро кожного з них може бути представлено уламком раковини, піщинкою або будь-який інший часткою стороннього матеріалу. У тому випадку, коли кульки мають більші розміри, наприклад, з горошину, їх прийнято називати пізолітамі, а породу, відповідно, пізолітовим вапняком. Наступною різновидом є травертин - він утворюється на поверхні при осадженні арагонита або кальциту з вод вуглекислих джерел. Якщо такі відкладення мають сільнопорістую основу (губчасту), її називають туфом. Незцементовані суміш глини і карбонату кальцію носити назву мергель.
Крім того, вапняки можуть відрізнятися і кольоровою гамою. Основний колір - білий. Але він може бути і жовтуватим, світло-бежевим, світло-сірим, рідше - злегка рожевим. Біло-рожева і біло-жовта порода вважаються найціннішими.
Формула вапняку
Як вже говорилося раніше, цей природний матеріал складається переважно з кальциту або кальцитових залишків скелетів і раковин, рідко з арагоніта. Значить, формула вапняку матиме такий вигляд: СаСО3. Однак чиста порода зустрічається вкрай рідко, в ряді випадків вона включає в себе різні домішки кварцу, глинистих мінералів, доломіту, гіпсу, піриту і, звичайно ж, органічних залишків. Так, доломітізірованнийвапняк (формула цієї породи включає в себе MgO) містить від чотирьох до сімнадцяти відсотків оксидів магнію, мергелістих - до 21 відсотка кислотних оксидів (SiO2+R2Про3). До складу карбонату можуть входити доломіт CaMg (CO3)2, FeCO3 і MnCO3, в незначних кількостях - оксиди, сульфіди і гідроксиди Fe, Са3(РО4)2, CaSO4.
Вапняк: властивості і застосування
Фізико-механічні параметри цієї породи надзвичайно неоднорідні, проте безпосередньо залежать від її текстури і структури. Учні середньої школи розглядають властивості вапняку (4 клас) з позиції його зовнішніх характеристик. Вони вивчають наступні параметри: колір, щільність, міцність, стан, розчинність. Ми підемо трохи далі і розглянемо більш поглиблено ці властивості корисної копалини. Вапняк має щільність в межах 2700-2900 кг / м3. Це коливання пояснюється кількістю містяться домішок кварцу, доломіту і інших мінералів. Об`ємна маса змінюється в набагато більших межах. Так, у травертинів і ракушечников вона становить всього 800 кг / м3, а у кристалічних порід досягає 2800 кг / м3. Розглядаючи властивості вапняку, слід враховувати, що міцність при стисненні породи безпосередньо залежить від його об`ємної маси. Так у ракушечников вона становить всього 0,4 МПа, а у афанітов наближається до 300 МПа. Наведені вище характеристики породи визначають і застосування цих матеріалів. Наприклад, в будівництві більш щільний вапняк використовується при кладці стін, а пористий хороший для облицювання і створення декоративних ансамблів.
Вплив кліматичних умов
Залежно від рівня вологості, властивості вапняку можуть змінюватися. В першу чергу це позначається на його міцності - вона помітно знижується, якщо камінь намочити. Крім того, більшість родовищ характеризується неоднорідністю породи. На цей момент варто звернути особливу увагу, оскільки у неоднорідного матеріалу буде відрізнятися щільність, що, в свою чергу, може привести до руйнування. Розбираючи властивості вапняку, не слід нехтувати і таким параметром, як морозостійкість: це істотно впливає на міцність корисних копалин і тривалість його використання. Так, у кристалічних вапняків морозостійкість становить 300-400 циклів. Однак цей показник помітно скорочується при наявності тріщин і пор в матеріалі. Таким чином, всі згадані властивості вапняку обов`язково потрібно враховувати при використанні даного природного матеріалу, щоб запобігти його руйнуванню.
Вапняк в будівництві
Будівельна галузь є головним споживачем розглянутого нами корисних копалин. доломітізірованнийвапняк (гірська порода) вапняк використовується для виробництва шпаклювальних і штукатурних сумішей, герметиків та іншого. Білий вапняк у величезних кількостях застосовується в обробці та оздобленні будівель. Ракушняк часто зустрічається в якості будівельних блоків і т. Д. Ми не будемо загострювати увагу на цій галузі, вона і так широко відома всім. А тому йдемо далі.
Вапняк в сучасному промисловому виробництві
Виявляється, цей природний матеріал використовується при виробництві лакофарбових матеріалів, гум і пластмас. А очищений від домішок, шкідливих для людського організму, застосовується навіть в харчовій промисловості. Виготовлення скла не представляється можливим без вапняку, оскільки він виступає головним джерелом кальцію. Ця порода стала незамінним, а головне - доступним компонентом для виробництва паперу. У повсякденному житті ми постійно користуємося такими виробами, як труби, лінолеум, кахельна плитка, черепиця та ін., І не здогадуємося, що у всіх цих предметах також присутній вапняк. Навіть пластикове виробництво (ПП, ПВХ, кремплени, лавсан та інше) не обходиться без цієї сировини. У фарбах використовують карбонат кальцію в якості фарбувального пігменту. Як бачите, цей матеріал займає провідне місце практично у всіх галузях виробництва.
Хімічна промисловість
Навіть такі речі, як крем для взуття, зубна паста, порошок та ін., Якими ми користуємося щодня, є похідними вапняку. Ця сировина використовується і при виготовленні засобів, що застосовуються для захисту навколишнього середовища від різного роду забруднень. На підставі усього вищевикладеного можна сміливо стверджувати, що широко відомий і доступний матеріал, яким є вапняк, являє собою найважливіший елемент сучасної цивілізації.
Цікаві факти
Великий внесок у розвиток різьблення по каменю зробили народи Південної і Центральної Америки. Ольмеки, ацтеки, майя досягли значних успіхів в умінні виготовляти з халцедону, обсидіану і кремнію зброя, ріжучі інструменти та інші предмети побуту. Так, качалки, зернотерки, ступки і інше створювалося ними з базальту, пісковиків і вапняків. Ударні і рубають знаряддя вироблялися з діориту, жадеита, нефриту і інших матеріалів. Головним центром по обробки каменю вважаються міста майя - Тонина і небесах.
