История возникновения мела школьного

Обновлено: 05.07.2024

Мел имеет как растительное, так и животное происхождение. Он состоит из известковых водорослей, а также рачков и улиток, которые извлекали из морской воды кальций и строили свои раковинки и скелетики.

Погибая, эти растения и животные опускались на дно и накапливались там. Со временем образовался толстый слой из этих останков. Конечно, на это уходили миллионы лет. Постепенно этот слой цементировался на дне океана и превращался в мягкий известняк, который мы называем мелом.

1.2 Состав природного и школьного мела

В природе это химическое вещество встречается в разных формах — из него состоят раковины моллюсков и кораллы, жемчуг и яичная скорлупа, школьный мел и мрамор, известняк и прозрачные кристаллы исландского шпата.

Кальций присутствует и в обычной водопроводной воде, придавая ей так называемую жёсткость. Кстати, накипь, образующаяся на стенках чайника, тоже состоит в основном из карбоната кальция.

Натуральный мел, используемый для производства школьных мелков, добывается в карьерах. Он абсолютно безопасен и не содержит посторонних примесей.

Получившуюся массу отстаивают, дав тяжелым примесям, таким как песок и камни осесть на дно сосуда. Раствор более чистого материала переливают во второй сосуд, а затем в следующий, до тех пор, пока вся ненужная примесь не опадет на дно и не удалится из мелового раствора.

Полученную массу долго отстаивают в чане, затем сливают воду, а оставшуюся массу переливают в обтянутый полотном ящик (Приложение 3. Рисунок – Школьный мел)

Стекшую массу просушивают на решетке. Если высушенный мел становится излишне рассыпчатым, то в него добавляют немного клея. А с помощью различных красителей можно получить мелки любого цвета. (Приложение 4. Рисунок – Цветной мел)

1.3 Использование мела человеком

Мела добывают много. А где он находит применение? Мел применяют во многих областях – в медицине, в школе, в промышленности, в сельском хозяйстве (Приложение 5).

Вот видите: мел необходим всем и везде!

1.4 Влияния школьного мела на здоровье человека

Из телепередачи мы узнали, что российские педагоги вообще выступают против работы учителя с мелом: опасно для здоровья!

Дело в том, что это продукт, содержащий в своем составе, помимо основных безопасных компонентов (известняка, гипса и крахмала), склеивающие вещества и красители.

Кроме того, в процессе использования школьный мел начинает пылить, оседать на одежде и мебели, забиваться в нос, пачкать руки.

Нас заинтересовало – действительно ли мел так опасен для здоровья?

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

VI научно-практическая конференция

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

Искитимского района Новосибирской области

Тайны школьного мела

Выполнила: Скоропупова Анна

ученица 3 класса

Руководитель: Касьянова Ю.В.

ТАЙНЫ ШКОЛЬНОГО МЕЛА

Основная часть

Теоретическая часть

История возникновения мела

Состав природного и школьного мела

Использование мела человеком

Практическая часть

Изучение состава и свойства мела

Мои исследования

Изучение влияния школьного мела на здоровье человека

Применение мела в повседневной жизни

Этот загадочный житель – школьный мел, который с детства знает каждый человек. Сейчас в школах появились интерактивные, маркерные доски и другие средства обучения. Однако мел остаётся до сих пор незаменимым помощником.
Почему мелом так удобно писать и рисовать? Откуда он появился? Из чего он состоит? Почему учителя жалуются на мел, а дети в восторге от него?

Мне стало интересно, и я решила провести исследование, чтобы узнать, что такое мел и в чем его секреты.
Мел – это очень интересное вещество, которое одновременно является и полезным ископаемым, и химическим сырьём, и лекарственным средством, и надежным домашним помощником.
На каждом уроке, выходя к школьной доске, мы с волнением берём в руки кусочек мела. Иначе как можно научиться чему-то новому?

Цель: изучить состав школьного мела и доказать, что у него есть полезные и необычные свойства, которыми может воспользоваться человек в быту.

Познакомиться с историей возникновения мела, его составом.

Изучить свойства мела.

Выяснить, как использование мела влияет на здоровье школьников и педагогов.

Представить одноклассникам результаты исследований.

Объект исследования: школьный мел.

Предмет исследования: свойства мела и их применение в повседневной жизни.

Гипотеза: мел очень полезен и необходим в повседневной жизни, но может быть опасен для здоровья человека.

Методы исследования:

Основная часть

Теоретическая часть

1.1. История возникновения мела

Чтобы узнать всё про мел, я изучала различную познавательную литературу, анализировала материалы из сети Интернет.

Из словарей С.И. Ожегова и Д.Н.Ушакова я узнала, что:

Мел - мягкий белый известняк, употр. в промышленности, для окраски, писания. Меловые горы.[ 2]

Мел - мягкий белый известняк, употр. для окраски, чистки, писания и др. [3]

Мел - пористая тонкозернистая порода, состоящая в основном из известковых скелетов морских микроорганизмов, прежде всего кокколитов и фораминифер. Применяют в цементной, стекольной, резиновой и других отраслях промышленности. [4]

На Земле существовал Меловый период, именно тогда начал образовываться мел. Мел имеет как растительное, так и животное происхождение. Он состоит из известковых водорослей, а также рачков и улиток, которые извлекали из морской воды кальций и строили свои раковинки и скелетики. Погибая, эти растения и животные опускались на дно и накапливались там. Со временем образовался толстый слой из этих останков. Конечно, на это уходили миллионы лет. Постепенно этот слой

цементировался на дне океана и превращался в мягкий известняк, который мы называем мелом .

Около 200000 лет назад ледник вырвал куски дна с мелом из океана и протянул их на сушу. Когда ледник растаял, потоки воды перенесли тонны осадочных пород и песка и надёжно укрыли мел толстым слоем.

В настоящее время в России известно и разрабатывается 138 месторождений природного мела. Только их исследованные запасы оценивают в 3300 млн. тонн. Общий же запас просто не поддается оценкам специалистов. Наиболее крупные меловые карьеры находятся в Волгоградской и Белгородской областях. Эти месторождения дают больше 15 млн. тонн мела за год.[1]

1.2. Состав природного и школьного мела

Мел - это природный материал, который добывают, как и другие полезные ископаемые. Мел состоит почти целиком из кальция и представляет собой остатки древних организмов, часто в его составе встречаются камешки и песчинки. В природе это химическое вещество встречается в разных формах — из него состоят раковины моллюсков и кораллы, жемчуг и яичная скорлупа. Кальций присутствует и в обычной водопроводной воде, придавая ей так называемую жёсткость. Кстати, накипь, образующаяся на стенках чайника, тоже состоит в основном из карбоната кальция. Натуральный мел, используемый для производства школьных мелков, добывается в карьерах. Он абсолютно безопасен и не содержит посторонних примесей.

Для производства хорошего школьного мела природный белый мел специально готовят. Сначала его разбивают на мелкие кусочки, сортируют, убирают все примеси и растирают на жерновах с добавлением воды. Получившуюся массу отстаивают, дав тяжелым примесям, таким как песок и камни осесть на дно сосуда. Раствор более чистого материала

переливают во второй сосуд, а затем в следующий, до тех пор, пока вся ненужная примесь не опадет на дно и не удалится из мелового раствора. Полученную массу долго отстаивают в чане, затем сливают воду, а оставшуюся массу переливают в обтянутый полотном ящик.

МЕЛ – это разновидность известняка,

осадочная горная порода органического (зоогенного) происхождения, состоящая из скрытокристаллического

кальцита. Имеет белый цвет, мягкая и рассыпчатая, растворимая в воде.

Состав мела

Основу химического состава мела составляет карбонат кальция СаСО3 с небольшим количеством карбоната магния. Карбонаты - это соли угольной кислоты.

Мел имеет сложный состав: 90% - это органические осадки (панцири фораминифер и остатки водорослей древнего моря) и 10% примесей (скелеты белемнитов, кварциты, полевой шпат, включения кремния). В промышленности ценится чистый мел, а примеси усложняют процесс его получения.

Фораминиферы ( одноклеточные рачки )

Микроорганизмы в меле

Белемнит окаменелый и живой

Сравнительные размеры

Меловой период

Мелово́й пери́од, или мел, — последний период мезозойской эры. Начался 145,0 млн лет назад, закончился 66,0 млн лет назад. Продолжался, таким образом, около 79 миллионов лет.

Животные мелового периода

Активное развитие жизни практически всех видов. В меловом периоде появились первые цветковые растения. Это привело к тому, что возникло увеличение разнообразия насекомых, которые стали опылять цветы. В морях обитали такие крупные хищники, как ихтиозавры , которые вырастали до 24 метров в длину, плезиозавры – до 20 метров, мозозавры – до 14 метров.

В меловом периоде наблюдается и разнообразие млекопитающих. Если в юрский период существовали лишь мелкие виды теплокровных млекопитающих, то в меловом периоде появились копытные, насекомоядные, хищники, а также самые первые приматы, которые, как всем известно, стали предками современных людей.

Морские обитатели

плезиозавры

Меловая катастрофа

В конце мелового периода произошло самое известное и очень крупное вымирание многих групп растений и животных. Вымерли многие голосеменные растения, водные рептилии, птерозавры, все динозавры (но уцелели птицы ). Исчезли аммониты , многие брахиоподы , практически все белемниты . В уцелевших группах вымерло 30—50 % видов. Причины меловой катастрофы до конца не понятны. Сейчас самой популярной теорией стала астероидная: падение гигантского астероида, усиление вулканизма или смена климата из-за движения материков – просто ускорили процесс.

Представьте себе меловой век, в котором жило много динозавров, размеры их было огромные. Кости содержат в себе кальций. Вымершие динозавры окаменели и их кости разложились в кальций. За много миллионов лет природа с помощью дождя, солнца и воздуха переработала их мел. Как вы поняли выше, мел - это осадочная порода из органики.

Крупные месторождения мела в России

1 место - Волгоградская область

2 место - Белгородская область

3 место - Саратовская область

4 место - Воронежская область

5 место - Ульяновская область

6 место - Курская область

Добыча мела

Мел — необходимый компонент мелованной бумаги, используемой в полиграфии для печати качественных иллюстрированных изданий. Молотый мел широко применяется в качестве дешёвого материала (пигмента) для побелки, окраски заборов, стен, для защиты стволов деревьев от солнечных ожогов. Мел используется для письма на больших досках для общего обозрения (например, в школах) (формованный школьный мелок на 40 % состоит из мела (карбонат кальция) и на 60 % из гипса (сульфат кальция). Мел применяют в резиновой, в сахарной промышленности — для очистки свекловичного сока, для производства вяжущих веществ (известь, портландцемент), в стекольной промышленности, для производства спичек. В животноводстве мел применяется как кормовая добавка кальция в питании птиц и скота. Мел входит в состав многих зубных паст. В лекарствах мел используется как наполнитель.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕЛА

-75%

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.

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.

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?

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.

Читайте также: