SlideShare a Scribd company logo
1 of 28
Міністерство освіти і науки України
Головне управління освіти і науки Дніпропетровської
облдержадміністрації
Дніпропетровське відділення МАН України
Відділення: науки про Землю
Секція: геологія, геохімія та
мінералогія
Сучасна адаптація методу мінералогічних
досліджень «Поведінка перед паяльною трубкою»
Роботу виконала:
Закревська Марія Сергіївна,
учениця 10 класу Криворізької
Загальноосвітньої школи І-Ш
ступенів ім. Миколи Решетняка
вихованка гуртка «Юний геолог»
КПНЗ «МАНУМ ДОР»,
Керівник Харитонов В.М.
Науковий керівник:
Харитонов Віталій Миколайович
доцент Криворізького
Національного університету
кандидат геологічних наук
Науковий керівник:
Баранова Лідія Іванівна,
вчитель географії Криворізької
загальноосвітньої школи № 15
Дніпро - 2017
ТЕЗИ НАУКОВО-ДОСЛІДНОЇ РОБОТИ
1
Cучасна адаптація методу мінералогічних досліджень «Поведінка перед
паяльною трубкою»
Закревська Марія Сергіївна
Дніпропетровське відділення Малої академії наук України
Комунальний позашкільний заклад «МАНУМ ДОР»
Криворізьке відділення, гурток «Юний геолог»
Криворізька Загальноосвітня школа І-Ш ступенів № 15, 10 клас
м. Кривий Ріг
Наукові керівники:
Харитонов Віталій Миколайович, доцент кафедри геології і прикладної
мінералогії ДВНЗ «КНУ», кандидат геологічних наук
Баранова Лідія Іванівна, вчитель географії Криворізької Загальноосвітньої
школи І-Ш ступенів № 15 ім. Миколи Решетняка
Мета: На основі принципу роботи паяльної трубки адаптувати сучасну
медичну систему – крапельницю.
Завдання: 1) аналіз інформаційних джерел; 2) визначити наявність металу-
титан в ільмініті, за допомогою паяльної( медичної крапельної системи); 3)
перевірити за допомогою паяльної трубки(медичної крапельної системи)
чи фарбується полум’я під дією фосфат мінералів просочених сірчаною
кислотою?
Предмет: мінеральні дослідження
Об’єкт: паяльна трубка
Застосовані методи: 1) Метод фарбування полум’я , за допомогою паяльної
трубки (медичної крапельної системи); 2) Метод хімічної реакції на
виявлення титану, за допомогою паяльної трубки (медичної крапельної
системи), на отримання королька.
Актуальність: На основі принципу роботи паяльної трубки ми адаптували
сучасну медичну систему – крапельницю.
Основні результати:
- Фосфат мінерали, просочені сірчаною кислотою, фарбують полум’я
паяльної трубки у блакитно-зелений колір;- За допомогою паяльної трубки
(медичної крапельної системи), ми отримали металеву кульку – корольок.
Що підтверджує наявність в ільменіті- металу титану.
Зміст
2
Вступ…………………………………………………………………………….4
Розділ 1. Історія розвитку паяльної трубки…………………………………..5
1.1. Будова паяльної трубки…………………………………………...6
1.2. Методи роботи з паяльною трубкою…………………………….12
Розділ 2. Інші методи дослідження мінералів ………………………….......16
Розділ 3. Сучасна адаптація методу мінеральних досліджень «Поведінка
мінералів перед паяльною трубкою»…………………….…………………...19
3.1. Метод хімічної реакції на виявлення титану, за допомогою
паяльної трубки (медичної крапельної системи), на отримання королька...19
3.2. Метод фарбування полум’я , за допомогою паяльної трубки
(медичної крапельної системи)………………………………………………..20
Висновки……………………………………………………………………….21
Список використаної літератури………………………………………………22
Додатки………………………………………………………………………….23
ВСТУП
3
АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ
На сучасному етапі розвитку геології при підготовці майбутніх геологів,
географів тема «Сучасна адаптація методу мінеральних досліджень
«Поведінка перед паяльною трубкою» розширює знання учнів про
використання минулих та сучасних методів в дослідженні мінералів. Учні
практично удосконалюють свої знання з мінералами та їх властивостями.
Науки мінералогія та геологія сприяють забезпеченню потреб людства у
мінеральній сировині та її раціональному використанні.
На основі принципу роботи паяльної трубки ми адаптували сучасну медичну
систему – крапельницю, ретельно заточивши голку шприця крапельниці до
отримання прямого зрізу, так, щоб було зручно видувати повітря. Таким
чином ми винайшли альтернативу паяльній трубці – медичну систему
крапельницю. В цьому є новизна і актуальність нашого досліду.
Розділ1
Історія розвитку паяльної трубки
4
Юхан Готлиб Ган народився 19 серпня 1745 року в Вокснабрюке —
маленькому містечку на півдні Швеції в сім’ї Ганса Якоба Гана та Ганни-
Марії Шульц. Братом Ю. Гана є відомий лікар Хенрік Ган .Юхан Ган
навчався в і Уппсальском університете (1762—1770), де познайомився з
мінерологом Торберном Бергманом та хіміком Карлом Шееле. Юхан Ган
вперше сконструював паяльну трубку.У 1769 Юхан Ган був першим, хто
знайшов, що в кістках є фосфор (1771 году его друг К. Шееле довів, що
кістки складаються з фосфата кальція). Також він запропонував спосіб
утворення фосфора з кісткового попілу за рахунок обрабки її сірчаною
кислотою. У 1770 році мешкав у місці Фалун, де вніс ряд покращень у
виробництві виплавки міді. Приймав участь у будівництві заводів, які
виробляли купорос, сірку та червону фарбу. У 1774 році К. Шееле показав,
що в руді пиролюзита міститься невідомий метал і послав зразки руди Ю.
Гану. Ган, нагріваючи у пічі пиролюзит з вуглем, першим винайшов
металевий марганець.Також у 1774 році К. Шееле і Ю. Готлиб відкрили
оксид барія, новий хімічний елемент барит (от греч. Новий елемент має
назву барій.
. У 1784 році Ган був вибраний членом Шведської королівської
академії наук. Помер в Фалуне 8 грудня 1818 року. Ганит — мінерал
названий в честь Ю. Гана.
Найвідомішим аналітиком XVIII ст. був шведський хімік Т. Бергман (1735-
1784). Він вперше провів розходження між якісним і кількісним аналізом,
узагальнив накопичений на той час матеріал про застосування паяльної
трубки в аналізі. У ті часи паяльна трубка була потужним інструментом
аналітичного дослідження; наприклад, з її допомогою було встановлено
якісний склад багатьох мінералів, відкрито чимало елементів. Особливо
великою заслугою Бергмана було те, що він встановив вплив вуглецю та
фосфору на властивості заліза. Точне визначення вмісту вуглецю в різних
зразках заліза, отриманого з використанням кам'яного вугілля, відкрило
дорогу сучасній металургії. Зараз всі знають, чим відрізняються, скажімо,
сталь і чавун. Хоча хімічний аналіз і був відомий за дві тисячі років до
5
Бергмана, цей шведський вчений надав йому статус окремого напрямку
науки - аналітичної хімії, створив першу схему якісного хімічного аналізу.
1760 – шведський дослідник Cronstedt використав паяльну трубку для
аналізу та класифікації мінералів. Його праці стали загально доступними
після перекладу, здійсненого німецьким мінералогом Вернером у 1787 році.
1.1. Будова паяльної трубки
Прилади, що приміняють при визначенні мінералів„ методом паяльної
трубки;, відрізняються простотой, портативністю та легкою доступністю. Всі
необходні для работи прилади і реактиви можуть бути покладені у ящик
вагою 1—2 кг.
1.Паяльна трубка. Найбільш поширена і зручна є трубка, сконструйована
Ганом (1745-1818). У цьому припій трубки (рис.1) складається з чотирьох
частин: конусної трубки довжиною 10-12 см., циліндричного барабана б для
конденсації вологим повітрям дме, підказку в, вставлений прямим кутом в
барабан, і рупором, вставленим в конічну трубку для зручності вдування
повітря. Наконечник повинен бути вузьким, волосяним (0,4-0,6мм), і великий
отвір, через який повітря подається на джерело згорання.
6
Рис.1 Класична паяльна трубка
Паяльна трубка може бути замінена голкою медичного шприця відповідного
розміру, яку ретельно заточують до отримання прямого зрізу.
2. згоряння джерел. У контексті польових робіт найбільш доступним і
зручним джерелом спалювання є загальні стеарінові свічки. Також можливо
використати спиртову лампу (рис. 2). Як паливо застосовується спирт
змішаний зі скипидаром або бензолом у кількості 1/10 ~ 1/20 всієї суміші. В
лабораторних умовах, де є газ, зручно використовувати невелике полум'я
газових горілок, але слід мати на увазі, що використуємий у них газ для
зажигалок не повинен використовуватися, тому що в багатьох випадках газ
містить значну кількість сірки.
Рис.2. Спиртовка
7
3. Пінцет самозажимний (рис. 3) використовується для внесення в полум’я
паяльної трубки осколків мінералів при тестуванні їх на плавкість й
магнітність, на фарбування полум’я і т. п. За відсутністю самозажимних
пінцетів можно використати звичайні медичні, хоча вони не такі зручні.
Пінцет необхідно тримати у чистоті.
Рис. 3. Пінцет самозажимний
4. Платиновий дротик до 5 см, в розділі 0,4 мм один кінець припаяти
скляною паличкою або скляною трубкою (рис. 4). Використовується на
дослідження на кольорові перла, розфарбовування полум’я и т. д. Для
більшості реакцій ви можете використовувати дріт тантал або Ніобій.
Рис. 4. Платіновий дротик
5. Молоточок и наковальня, необхідні для дріблення мінералів на шматочки,
для роздріблення матеріала, для, дослідження ковкості та хрупкості
металевих корольків. Найбільш зручним слід вважати молоток Платнера
8
(рис. 5), який протяжністю металевої частини в 6,5см на одному кінці,
оснащений чотирикутною п’яткою в 1 см", а на другому — плоским
долотцем. Ручка має близько 20 см завдовжки. Дуже добре в гострий бок
впаять пластину жорсткого сплаву ВК15. Наковальня виготовлена з
інструментальної сталі і представляє собою загартовану плитку товщиною в
1 см зі сторонами в 4 см.
6. Ступки: а) стальні, системи Абіха (рис. 6 та 7), використовуються, б)
агатові (рис. 8) — для стирання мінерала, для фрагментації великих шматків
мінералів в порошок, в) порцелянові — для стирання м’яких мінералів в сухі
реактиви.
Ступка Абіха Рис 8. Агатова ступка
Рис 6. Зовнішній вигляд Рис 7. Зріз
Рис. 5. Молоток Платнера
9
7. Магнітна стрілка, щоб визначити мінерали на магнітність. Вона може бути
замінена на сталь намагніченої голки з ниткою, підвішеною на штативі,
складеним ножем. З її допомогою ви можете перевірити невеликі магнітні
конструкції..
8. Лупа с короткофокусною відстанню, з збільшенням в 5—10 разів.
9. неглазурована порцелянова пластина (печиво) розміром 6 х 9 см
обов'язково отримувати кольору функцій мінералів.
10. деревним вугіллям, кращий з берези або вапна, плит розміром 10 х 4 х 3
см. Вибрати завжди гладкий штук, без тріщин і вузлів, тому що в сучковатих
тріщини викидають випробувані речовини. Це можна приготувати штучно
плити з пресованого вугілля порошка і клею.
11. Гіпсові пластинки розміром 4 х 8 см. Вони можуть бути зроблені з
аптекарського спаленого гіпсу. Гіпсовою кашою змазується скло. Після
затвердіння гіпсу, розрізати на пластинки потрібного розміру.
12. Алюмінієві пластинки для реакції на вольфрам. Найбільш чистий
алюміній використовується для покриття фіксації бульбашки з препаратами
для ін’єкції.
13. Скляні трубки з вогнетривкого скла а) відкриті, довжиною 15 см (рис. 9а)
і б), закриті запаяні з одного кінця (рис. 9б), довжиною біля 8 см. Внутрішній
діаметр пайки 3-4 мм.
14. Пробірки, воронки невеликі за розміром.
15. Парцелянові чашечки, невелике часове скло.
16. Рогова або костяна ложечка для сухих реактивів.
17. Склянки та крапельниці для рідких реактивів (рис. 10).
18. Синього і зеленого скла (оптичні фільтри) контролювати кольор полум’я.
19. Шкала твердості по Моосу.
20. Паперовий фільтр.
10
1. 2. МЕТОДИ РОБОТИ ПАЯЛЬНОЮ ТРУБКОЮ
Метод визначення корисних копалин з використанням паяльної трубки на
основі використання полум'я спалювання джерел: газовий пальник, спиртової
лампи або свічки. У всіх випадках полум'я зіграло роль не тільки як фізичний
чинник, що визначає високї температури, необхіднї для багатьох реакцій
виробництва, але тим не менше і хімічний фактор у процесі виробництва,
включений в аналіз мінералів. Більшість реакцій базується на застосуванні
окисного або спрощеного полум'я генерується за допомогою паяльної
трубки.Газова горілка Бунзена може повністю замінити паяльну трубку, як
структуру схожу на структуру пальника полум’я, що використовується для
пайки трубки.Горючий газ, переважно складається з горючих вуглеводнів
SnN2n + 2 (метан, пропан, Бутан, і т. д.). При нагріванні, на вуглеводні
розбити на метану і вуглецю, який розпалюється, дає світіння полум'я. При
вдуванні в полум'я паливного газу достатня кількість повітря вуглець згорає
повністю і полум'я знебарвлюється. Повітряний потік у газових пальниках
регулюється різними пристроями.У полум'я газу пальнику Бунзена
розрізняють такі частини (рис. 11): 1) а синій внутрішнім конусом з низькою
температурою, де тільки горючий газ розкладений на складові частини; Ця
частина полум'я є майже рівна кількість несгорівшого газу та повітря; 2)
середня відновлення конус b, що складається з сумішу повітря та спалювання
газу, багаті СО 3) с зовнішнього окисного конуса, багатого киснем. В
полум’я свічки можливо розрівзнити також три конуса (рис. 12):
Рис. 9. Скляні трубки а—відкрита
(зменшена.), б—закрита
Рис. 10. Склянка до реактивів
11
1) с внутрішній конус темного кольору з низькою температурою; він
складається з вуглеводнів – декомпозиція продуктів розпаду;
2) середній конус б світиться частиною полум’я. Тут під впливом високих
температур і кисню атмосфери піднімаються в гору з фітільом вуглеводні
розкладені на частини компонентів викидів — вуглецю і водню, які з’єднуясь
з киснем, дають окись вуглецю СО и Н2О; частиною вуглець залишається
вільним, крихітні частинки його розпалюються і надають полум’ю свічки
яскраво жовте колір. Якщо в цю частину полум’я ввести який-небудь
холодний предмет, він покриється копотю; ця частина полум’я багата на СО,
С і Н; окись вуглецю є сильним відновлювачем , тому ця частина полум’я
називається замінною;
3) а зовнішній конус с утворює невидиму оболонку навколо полум’я свічки;
тут, під впливом значного потока кисню, вуглецю виробляється СО2, з водню
Н2О,і залишається декілька вільного кисню; при високих температурах
надлишок кисню має надзвичайно високий окислювальний потенціал, тому
ця частина полум’я має назву окислювальною; Таким чином, структура
12
полум’я свічок схожа на структуру полум’я бунзеновського пальника,
різниця полягає в розмірі окремих частин і в конусі б полум’я свічки великої
кількості частинок несгорівшого вуглецю.При визначенні мінералів
звичайним полум’ям свічки користуватися важко в наслідок викиду сажі и
порівняно низької температури. Ці недоліки усуваються за допомогою
паяльної трубки.
Якщо вдувати через паяльну трубку повітря в полум’я з будь-якого джерела
сгоряння, то отримаємо в мініатюрі ту ж структуру полум’я, як у
бунзеновскому пальнику (рис. 13).При рівному безперервному дутті де
відбувається повне згоряння вуглецю, полум’я приймає форму вузько
загостреного конуса, де можна виділити три частини:
1. внутрішню а темну (суміш несгорілих газу та повітря),
2. відновлення конусу б синього кольору, богатого моно оксидом вуглецю,
особливо на кінцівці 3 і зовнішній, блідо- фіолетовий, майже безбарвний
окислюючий конус, багатий на вільний кисень. Найвища точка високої
температури буде перед острієм відновлюючого конуса. Успіх в роботі
при визначені мінералів полягає у правильному використанні паяльної
трубки, тому обов’язковою умовою для працюючого є засвоєння техніки
дуття, тобто правильне використання і отримання різного полум’я.
Повітря вдувають спокійно, без напруження легень, використовуючи
м’язи щік .Подача повітря поповнюється через ніс. Початок рівного
Рис. 13. Схема будови полум’я паяльної трубки
13
полум’я з чіткими конусами і; довге дмухання є неодмінною умовою
успіху і швидкості реакції танення, окислення і відновлення. Практично
окисне полум’я найпростіше отримати, якщо покласти кінець паяльної
трубки усередині полум’я і дути сильно (рис. 14).
Для отримання відновлюваного полум’я кінчик паяльної трубки
розміщують перед полум’ям, не вводячи в нього, й дмуть не особливо
сильно; в цьому випадку язичьок відновлюючого конуса виходить більший
(рис. 15).
Розділ 2
Інші методи визначення мінералів
рис 14. Схема будови полум’я пайки трубки (для реакции окислення)
рис. 15 Схема будови полуум’я пайки трубки (для реакції відновлення)
14
Камеральною обробкою зібраних у полі зразків мінералів і гірських порід у
лабораторіях за допомогою точних методів визначають оптичні константи
мінералів, вивчають їхні кристалографічні пєзоелектричні та магнітні
властивості, радіоактивність, люмінесценцію, за допомогою хімічного і
фізичного аналізу детально вивчають хімічний склад мінералів, а також
використовують рентгенівський і різні термічні методи.Під час визначення
мінералів їхні фізичні ознаки поділяють на обов’ язкові і
специфічні.Обов'язковими є ознаки, які визначають для кожного мінерала:
- колір;
- колір риски мінералу;
- прозорість;
- блиск;
- спайність;
- твердість;
- щільність.
До специфічних належать ознаки, які виявляються тільки в окремих
мінералах або групах мінералів і є діагностичними для них:
- магнітність;
- взаємодія з 10%-м розчином НС1;
- смак;
- запах;
- розчинність у воді
- ковкі
Кольорові реакції з азотнокислим кобальтом. При пробі з азотнокислим
кобальтом дослідницьку речовину необхідно випалити у окисного полум’я.
Випалення можливо виробляти або у пінцеті або вугіллям. Випалена
речовина або наліт, отриманий з нього, змочуються одною двома краплями
розчину Co(NO3)2 і знову підпадають під вплив окисного полум’я.
Отримуються наступні кольори: Кольорові реакції з Co(NO3)2 можуть
маскуватися наявністю заліза в мінералах, надмірністю Co-розчина або
15
дією встановлюючого полум’я. Дослідникам це потрібно мати на увазі.
Окрім цього, ці реакції можливі тільки з неплавкими речовинами.
Визначення сірки як сірчаної печінки. Дослідницька речовина стирається
у порошок и ретельно перемішується з подвійним об’ємом соди (при досліду
сульфатів додають трохи потрібленого вугілля), після чого суміш
випалюють. Після появи цього: *MeS + Na2CO3 == MeCO3 + Na2S.
Отриманий сплав переносять на срібну пластину або монету і змочують
краплею води . При наявності сірки в сполуці на диску з’являються темно-
бурі плями від утворення Ag2S: Na2S+2Ag+2H2O + О = Ag2S + 2NaOH
Для цього досліду неможна користуватися газовим полум’ям, оскільки він
містить невелику кількість сірки. Перед дослідом потрібно почистити срібну
монету крейдою щоб видалити жир, здатний запобігти реакції.
Визначення плавкості мінералів
Для визначення плавкості мінералів потрібно використовувати найбільш
високу температуру, що ви можете отримати за допомогою пайки трубки.
Крапка найвищої температури розташована попереду відновленого конуса.
Мінерал, що досліджують приймають максимально тонким черепком
(завдовжки 3—4 мм), затискують його пінцетом так, щоб гострий кінець
тирчав з гострого кінця пінцету, і піддають впливу максимальній
температурі. Якщо мінерал легкоплавкий, він швидко зливається в кулю,
більш тугоплавкі округлюються лише трохи по краях, а неплавкі навіть після
тривалого опалення, залишаються без змін.
Ступінь плавкості визначається наступною шкалою.
Шкала плавкості:
1. Антимоніт (Sb2S3). Легко тане навіть у звичайному полум’ї свічки.
2. Халькопиріт (CuFeS2). Порівняно легко оплавляються в полум’ї тільки
невеликі фрагменти мінералу.
3. Альмандин (Fe3Al2Si3012). Черепки звичайного розміру плавляться легко
перед пайкою трубки.
4. Актиноліт (Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2). Тонкі черепки закруглюються,
16
гострі гольчаті сплавляються в кулю.
5.Ортоклаз (KAlSi3O8). Края черепків звичайного розміру закруглюються
важко.
6. Бронзит [(Mg,Fe)SiO3]. Черепки мінерала тільки після довгого
випалювання трохи тають в самих гострих кутах.
2. Кварц (SiO2). He плавиться зовсім.
При досліді на плавкість черепки мінерала іноді розтріскуються, і їх
фрагменти розлітаються в різні боки. Це відбувається коли мінерал
нагрівають нерівномірно або від вмісту у ньому води чи вуглекислоти. В
цьому випадку слід нагрівати декілька фрагментів м інерала в закритій
трубці і, коли розтріскування припиниться, вибрати належний фрагм ент
мінерала для досліду. Іноді шматки мінералів при нагріві починають
вздуватися, пузиритися або розщеплюються на листочки … Всі ці явища
повинні бути відмічені, тому, що вказують на вміст в таких мінералах води
або СО2 і можуть бути хорошою діагностичною ознакою при відношенні
мінералів до той чи іншої групи. Коли залишається фрагмент мінерала не
викидуйте його: з ним необхідно зробити реакції на щелочность, фарбування
плам’я, а також дослідити його на магнітність.
Розділ 3
СУЧАСНА АДАПТАЦІЯ МЕТОДУ МІНЕРАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
«ПОВЕДІНКА МІНЕРАЛІВ ПЕРЕД ПАЯЛЬНОЮ ТРУБКОЮ»
3. 1. Метод хімічної реакції на виявлення титану,за допомогою паяльної
трубки (медичної крапельної системи), на отримання королька:
17
1. Ретельно заточити голку медичної крапельної системи, до отримання
прямого зрізу (рис.16);
1. Запалити свічку (рис.17);
2. Паяльною трубкою, або медичною крапельною системою зігнути
полум’я з вертикального положення у горизонтальне (рис 18);
3. У деревному вугіллі утворити глибоку лунку, за допомогою підручних
засобів (рис.19).
4. У порцеляновій ступці подрібнимо мінерал з вмістом титану, в нашому
випадку ільменіт (рис.20).
5. До отриманого подрібненого мінералу, додаємо соду (NaHCO3)
6. Заповнимо вугільну лунку, отриманою сумішшю (рис.21).
7. Суміш у вугільній лунці, під дією окислювального та
відновлювального горизонтального полум’я, утворює - корольок
(металеву кульку) (рис.22);(рис22.2.);(рис.22.3.)
8. Отриманий кольок помістити у прозору скляну колбу (рис.23)
9. У колбу з кулькою додаємо декілька крапель сульфатної
кислоти(H2SO4) (рис.24)
10.Розчинений мінерал у сульфатній кислоті, підігріємо на полум’ї свічки.
Залишимо до повного охолодження.
11.У отриману рідину додаємо проявник (перекис водню)(H2O2)
12.Залежно від змісту титану розчин приймає колір від жовтого до
помаранчевого. В нашому випадку, колір-жовтий (рис.25)
13.Реакція надзвичайно чутлива.
3. 2. Метод фарбування полум’я , за допомогою паяльної трубки
(медичної крапельної системи):
1. Ретельно заточити голку медичної крапельної системи, до
отримання прямого зрізу, щоб зручно було видувати повітря (рис.16);
2. Запалити свічку (рис. 17);
3. Паяльною трубкою, або медичною крапельною системою зігнути
18
полум’я з вертикального положення у горизонтальне (рис.18);
4.За реагент візьмемо апатит (фосфоровмісний);
5. Підготуємо поверхню скла;
6. Просочимо апатит сірчаною кислотою;
7. Покладемо просочений апатит на поверхню скла;
8. Паяльною трубкою, або медичною крапельною системою зігнути
полум’я з вертикального положення у горизонтальне ;
9. Спрямуймо горизонтальне полум’я, на апатит;
10.Спостерігаємо за кольором полум’я (рис.26);
11. Фосфат мінерали, просочені сірчаною кислотою, фарбують полум’я
паяльної трубки у блакитно-зелений колір.
ВИСНОВКИ
Провівши аналіз багатьох методів дослідження мінералів, а також шляхом
власних досліджень методом хімічної реакції на виявлення титану, за
допомогою паяльної трубки, на отримання королька, та методом фарбування
полум’я, за допомогою паяльної трубки а також використання медичної
крапельної системи, ми з’ясували, що це найзручніші методи в польових
умовах, де відсутні електро-, газо-, інтернет- та інші комунікаційні засоби та
19
енергоносії. Паяльна трубка є проста, зручна у використанні; не займає
багато місця , має довжину 10 - 12 сантиметрів, внутрішній діаметр трубки
3-4 мм. Прилади, що приміняють при визначенні мінералів „ методом
паяльної трубки” відрізняються простотой, портативністю та легкою
доступністю. Це таки як: Платинові дротики, спиртовка, пінцет, молоток
Платнера, ступка Абіха, лупа, деревне вугілля, паперові фільтри (сине-
зелені), рідкі реактиви, сухі реактиві, ложечка рогова, парцелянова чашечка,
пробірки, скляні трубки. Всі необхідні для работи прилади і реактиви можуть
бути покладені у ящик вагою 1—2 кг.
Також на основі принципу роботи паяльної трубки ми адаптували сучасну
медичну систему – крапельницю, ретельно заточивши голку шприця
крапельниці до отримання прямого зрізу, так, щоб було зручно видувати
повітря. Таким чином ми винайшли альтернативу паяльній трубці – медичну
систему крапельницю. В цьому є новизна і актуальність нашого досліду.
На сучасному етапі розвитку геології при підготовці майбутніх геологів,
географів тема «Сучасна адаптація методу мінеральних досліджень
«Поведінка перед паяльною трубкою» розширює знання учнів про
використання минулих та сучасних методів в дослідженні мінералів. Учні
практично удосконалюють свої знання з мінералами та їх властивостями.
Наука мінералогія та геологія сприяє забезпеченню потреб людства у
мінеральній сировині та її раціональному використанні.
Список використаної літератури
1. Скакун Л.З. Мінералогія (Конспект лекцій) Частина І. 2003 р.
2. Годовіков А.А. Хімічні основи систематики мінералів.- М.: Надра,
1979р. ;- С.261-267.
3. Лазаренко Є. К. Курс мінералогії. – Київ., Вища школа, 1970;- С. 5-20.
4. Годовіков А.А. Мінералогія. - М.:Надра, 1983.;- С. 3-10.
20
5. Годовіков А.А. Введення до мінералогії. Новосибірск., Наука., 1973
6. Поваренних А.С. Кристалохімічна класифікація мінеральних видів.,
Київ., Наукова думка, 1966 р.- С. 7-30, 67-78.
7. Хьорблат К., Клейн К. Мінералогія за системою Дена. - М.:Надра, 1982.
-С.8-17
8. Бері Л., Мейсон Б., Дітрих Р. Мінералогія. – М.: Мир, 1987 р. 592c.
21
Додатки
Рис.16.
Рис.17.
22
Рис.18.
Рис.19.
23
Рис.20.
Рис.21.
24
Рис.22.
Рис.22.2
25
Рис.22.3
Рис.23.
26
Рис.24.
Рис.25.
27
Рис.26.
28

More Related Content

Viewers also liked

презентация1
презентация1презентация1
презентация1
pr1nc1k
 
покатілов в.с. правопорушення серед неповнолітніх та система їх захисту.
покатілов в.с.  правопорушення серед неповнолітніх та система їх захисту.покатілов в.с.  правопорушення серед неповнолітніх та система їх захисту.
покатілов в.с. правопорушення серед неповнолітніх та система їх захисту.
pr1nc1k
 
покатілов в.с. урок семінар (9-10 класи) як захистити дитину.
покатілов в.с. урок семінар (9-10 класи) як захистити дитину.покатілов в.с. урок семінар (9-10 класи) як захистити дитину.
покатілов в.с. урок семінар (9-10 класи) як захистити дитину.
pr1nc1k
 
покатілов в.с. відкритий урок з правознавства. військовий обов'язок громадян ...
покатілов в.с. відкритий урок з правознавства. військовий обов'язок громадян ...покатілов в.с. відкритий урок з правознавства. військовий обов'язок громадян ...
покатілов в.с. відкритий урок з правознавства. військовий обов'язок громадян ...
pr1nc1k
 
баранова л.і. розробка уроку з основ здоров'я 8 клас. зупинимо снід.
баранова л.і. розробка уроку з основ здоров'я 8 клас. зупинимо снід.баранова л.і. розробка уроку з основ здоров'я 8 клас. зупинимо снід.
баранова л.і. розробка уроку з основ здоров'я 8 клас. зупинимо снід.
pr1nc1k
 

Viewers also liked (19)

Грушевський - пошуково-дослідницька робота
Грушевський - пошуково-дослідницька роботаГрушевський - пошуково-дослідницька робота
Грушевський - пошуково-дослідницька робота
 
Робота по міграції
Робота по міграціїРобота по міграції
Робота по міграції
 
презентация1
презентация1презентация1
презентация1
 
презентация1
презентация1презентация1
презентация1
 
покатілов в.с. правопорушення серед неповнолітніх та система їх захисту.
покатілов в.с.  правопорушення серед неповнолітніх та система їх захисту.покатілов в.с.  правопорушення серед неповнолітніх та система їх захисту.
покатілов в.с. правопорушення серед неповнолітніх та система їх захисту.
 
на урок
на урокна урок
на урок
 
засідання клубу
засідання клубузасідання клубу
засідання клубу
 
урок 8а
урок 8аурок 8а
урок 8а
 
урок 10 клас
урок 10 класурок 10 клас
урок 10 клас
 
до уроку
до урокудо уроку
до уроку
 
покатілов в.с. урок семінар (9-10 класи) як захистити дитину.
покатілов в.с. урок семінар (9-10 класи) як захистити дитину.покатілов в.с. урок семінар (9-10 класи) як захистити дитину.
покатілов в.с. урок семінар (9-10 класи) як захистити дитину.
 
покатілов в.с. відкритий урок з правознавства. військовий обов'язок громадян ...
покатілов в.с. відкритий урок з правознавства. військовий обов'язок громадян ...покатілов в.с. відкритий урок з правознавства. військовий обов'язок громадян ...
покатілов в.с. відкритий урок з правознавства. військовий обов'язок громадян ...
 
баранова л.і. розробка уроку з основ здоров'я 8 клас. зупинимо снід.
баранова л.і. розробка уроку з основ здоров'я 8 клас. зупинимо снід.баранова л.і. розробка уроку з основ здоров'я 8 клас. зупинимо снід.
баранова л.і. розробка уроку з основ здоров'я 8 клас. зупинимо снід.
 
готова статья
готова статьяготова статья
готова статья
 
виховна 1
виховна 1виховна 1
виховна 1
 
покладання 1
покладання 1покладання 1
покладання 1
 
сотня 1
сотня 1сотня 1
сотня 1
 
тренінг 1
тренінг 1тренінг 1
тренінг 1
 
на сайт
на сайтна сайт
на сайт
 

More from pr1nc1k

More from pr1nc1k (20)

5 інформація про обладнання навчальних приміщень та майданчиків
5 інформація про обладнання навчальних приміщень та майданчиків5 інформація про обладнання навчальних приміщень та майданчиків
5 інформація про обладнання навчальних приміщень та майданчиків
 
інформаційна довідка
інформаційна довідкаінформаційна довідка
інформаційна довідка
 
1, 2 відомості про показники кадрового забезпечення
1, 2 відомості про показники кадрового забезпечення1, 2 відомості про показники кадрового забезпечення
1, 2 відомості про показники кадрового забезпечення
 
1, 2, 3 навчально методичне забезпечення
1, 2, 3 навчально методичне забезпечення1, 2, 3 навчально методичне забезпечення
1, 2, 3 навчально методичне забезпечення
 
історична довідка про школу
історична довідка про школуісторична довідка про школу
історична довідка про школу
 
6 навчально методичне забезпечення
6 навчально методичне забезпечення6 навчально методичне забезпечення
6 навчально методичне забезпечення
 
інформаційна довідка
інформаційна довідкаінформаційна довідка
інформаційна довідка
 
4 забезпечення приміщеннями
4 забезпечення приміщеннями4 забезпечення приміщеннями
4 забезпечення приміщеннями
 
3 показники матеріально технічного забезпечення
3 показники матеріально технічного забезпечення3 показники матеріально технічного забезпечення
3 показники матеріально технічного забезпечення
 
2 відомості про показники кадрового забезпечення
2 відомості про показники кадрового забезпечення2 відомості про показники кадрового забезпечення
2 відомості про показники кадрового забезпечення
 
1 загальна по кадрам
1 загальна по кадрам1 загальна по кадрам
1 загальна по кадрам
 
статут нової редакції 2016 2
статут  нової редакції 2016 2статут  нової редакції 2016 2
статут нової редакції 2016 2
 
фразеологізми 1
фразеологізми 1фразеологізми 1
фразеологізми 1
 
тексти чит. мовчки
тексти чит. мовчкитексти чит. мовчки
тексти чит. мовчки
 
редагування як засіб вдосконалення писемного мовлення учнів
редагування як засіб вдосконалення писемного  мовлення учнівредагування як засіб вдосконалення писемного  мовлення учнів
редагування як засіб вдосконалення писемного мовлення учнів
 
посібник з рзм 11 кл.
посібник з рзм 11 кл.посібник з рзм 11 кл.
посібник з рзм 11 кл.
 
памятка робота над рзм
памятка робота над рзмпамятка робота над рзм
памятка робота над рзм
 
пам’ятки 1
пам’ятки 1пам’ятки 1
пам’ятки 1
 
написання творів
написання творівнаписання творів
написання творів
 
матеріали для контрольних робіт 6 клас
матеріали для контрольних робіт 6 класматеріали для контрольних робіт 6 клас
матеріали для контрольних робіт 6 клас
 

Recently uploaded

ЛЕКЦІЯ Засоби масової інформації –важливий інструмент ПР.ppt
ЛЕКЦІЯ Засоби масової інформації –важливий інструмент ПР.pptЛЕКЦІЯ Засоби масової інформації –важливий інструмент ПР.ppt
ЛЕКЦІЯ Засоби масової інформації –важливий інструмент ПР.ppt
ssuser59e649
 
Принципові відмінності досконалої (повної) конкуренції від інших форм організ...
Принципові відмінності досконалої (повної) конкуренції від інших форм організ...Принципові відмінності досконалої (повної) конкуренції від інших форм організ...
Принципові відмінності досконалої (повної) конкуренції від інших форм організ...
JurgenstiX
 
Презентациія для сайта Група «Незабудка».pptx
Презентациія для сайта Група «Незабудка».pptxПрезентациія для сайта Група «Незабудка».pptx
Презентациія для сайта Група «Незабудка».pptx
OlgaDidenko6
 

Recently uploaded (17)

Відкрита лекція на тему «Контроль бур'янів в посівах соняшника»
Відкрита лекція на тему «Контроль бур'янів в посівах соняшника»Відкрита лекція на тему «Контроль бур'янів в посівах соняшника»
Відкрита лекція на тему «Контроль бур'янів в посівах соняшника»
 
Проблеми захисту лісу в Україні та шляхи вирішення
Проблеми захисту лісу в Україні та шляхи вирішенняПроблеми захисту лісу в Україні та шляхи вирішення
Проблеми захисту лісу в Україні та шляхи вирішення
 
ЛЕКЦІЯ Засоби масової інформації –важливий інструмент ПР.ppt
ЛЕКЦІЯ Засоби масової інформації –важливий інструмент ПР.pptЛЕКЦІЯ Засоби масової інформації –важливий інструмент ПР.ppt
ЛЕКЦІЯ Засоби масової інформації –важливий інструмент ПР.ppt
 
атестація 2023-2024 Kewmrbq wtynh GNJ.pdf
атестація 2023-2024 Kewmrbq wtynh GNJ.pdfатестація 2023-2024 Kewmrbq wtynh GNJ.pdf
атестація 2023-2024 Kewmrbq wtynh GNJ.pdf
 
Горбонос 2024_presentation_for_website.pptx
Горбонос 2024_presentation_for_website.pptxГорбонос 2024_presentation_for_website.pptx
Горбонос 2024_presentation_for_website.pptx
 
Супрун презентація_presentation_for_website.pptx
Супрун презентація_presentation_for_website.pptxСупрун презентація_presentation_for_website.pptx
Супрун презентація_presentation_for_website.pptx
 
Бібліотека – розвиток дитячої творчості та дозвілля для дітейpptx
Бібліотека – розвиток дитячої творчості  та дозвілля для дітейpptxБібліотека – розвиток дитячої творчості  та дозвілля для дітейpptx
Бібліотека – розвиток дитячої творчості та дозвілля для дітейpptx
 
Defectolog_presentation_for_website.pptx
Defectolog_presentation_for_website.pptxDefectolog_presentation_for_website.pptx
Defectolog_presentation_for_website.pptx
 
Супрун презентація_presentation_for_website.pptx
Супрун презентація_presentation_for_website.pptxСупрун презентація_presentation_for_website.pptx
Супрун презентація_presentation_for_website.pptx
 
Принципові відмінності досконалої (повної) конкуренції від інших форм організ...
Принципові відмінності досконалої (повної) конкуренції від інших форм організ...Принципові відмінності досконалої (повної) конкуренції від інших форм організ...
Принципові відмінності досконалої (повної) конкуренції від інших форм організ...
 
psychologistpresentation-230215175859-50bdd6ed.ppt
psychologistpresentation-230215175859-50bdd6ed.pptpsychologistpresentation-230215175859-50bdd6ed.ppt
psychologistpresentation-230215175859-50bdd6ed.ppt
 
Бомбочки для ванни своїми руками презентація
Бомбочки для ванни своїми руками презентаціяБомбочки для ванни своїми руками презентація
Бомбочки для ванни своїми руками презентація
 
Застосування Гайду безбар’єрності в роботі закладів культури громад Одещини.pdf
Застосування Гайду безбар’єрності в роботі закладів культури громад Одещини.pdfЗастосування Гайду безбар’єрності в роботі закладів культури громад Одещини.pdf
Застосування Гайду безбар’єрності в роботі закладів культури громад Одещини.pdf
 
Іваніщук Надія Вікторівна атестація .pdf
Іваніщук Надія Вікторівна атестація  .pdfІваніщук Надія Вікторівна атестація  .pdf
Іваніщук Надія Вікторівна атестація .pdf
 
Презентациія для сайта Група «Незабудка».pptx
Презентациія для сайта Група «Незабудка».pptxПрезентациія для сайта Група «Незабудка».pptx
Презентациія для сайта Група «Незабудка».pptx
 
Хімічні елементи в літературних творах 8 клас
Хімічні елементи в літературних творах 8 класХімічні елементи в літературних творах 8 клас
Хімічні елементи в літературних творах 8 клас
 
Р.Шеклі "Запах думки". Аналіз оповідання
Р.Шеклі "Запах думки". Аналіз оповіданняР.Шеклі "Запах думки". Аналіз оповідання
Р.Шеклі "Запах думки". Аналіз оповідання
 

закревська ман

  • 1. Міністерство освіти і науки України Головне управління освіти і науки Дніпропетровської облдержадміністрації Дніпропетровське відділення МАН України Відділення: науки про Землю Секція: геологія, геохімія та мінералогія Сучасна адаптація методу мінералогічних досліджень «Поведінка перед паяльною трубкою» Роботу виконала: Закревська Марія Сергіївна, учениця 10 класу Криворізької Загальноосвітньої школи І-Ш ступенів ім. Миколи Решетняка вихованка гуртка «Юний геолог» КПНЗ «МАНУМ ДОР», Керівник Харитонов В.М. Науковий керівник: Харитонов Віталій Миколайович доцент Криворізького Національного університету кандидат геологічних наук Науковий керівник: Баранова Лідія Іванівна, вчитель географії Криворізької загальноосвітньої школи № 15 Дніпро - 2017 ТЕЗИ НАУКОВО-ДОСЛІДНОЇ РОБОТИ 1
  • 2. Cучасна адаптація методу мінералогічних досліджень «Поведінка перед паяльною трубкою» Закревська Марія Сергіївна Дніпропетровське відділення Малої академії наук України Комунальний позашкільний заклад «МАНУМ ДОР» Криворізьке відділення, гурток «Юний геолог» Криворізька Загальноосвітня школа І-Ш ступенів № 15, 10 клас м. Кривий Ріг Наукові керівники: Харитонов Віталій Миколайович, доцент кафедри геології і прикладної мінералогії ДВНЗ «КНУ», кандидат геологічних наук Баранова Лідія Іванівна, вчитель географії Криворізької Загальноосвітньої школи І-Ш ступенів № 15 ім. Миколи Решетняка Мета: На основі принципу роботи паяльної трубки адаптувати сучасну медичну систему – крапельницю. Завдання: 1) аналіз інформаційних джерел; 2) визначити наявність металу- титан в ільмініті, за допомогою паяльної( медичної крапельної системи); 3) перевірити за допомогою паяльної трубки(медичної крапельної системи) чи фарбується полум’я під дією фосфат мінералів просочених сірчаною кислотою? Предмет: мінеральні дослідження Об’єкт: паяльна трубка Застосовані методи: 1) Метод фарбування полум’я , за допомогою паяльної трубки (медичної крапельної системи); 2) Метод хімічної реакції на виявлення титану, за допомогою паяльної трубки (медичної крапельної системи), на отримання королька. Актуальність: На основі принципу роботи паяльної трубки ми адаптували сучасну медичну систему – крапельницю. Основні результати: - Фосфат мінерали, просочені сірчаною кислотою, фарбують полум’я паяльної трубки у блакитно-зелений колір;- За допомогою паяльної трубки (медичної крапельної системи), ми отримали металеву кульку – корольок. Що підтверджує наявність в ільменіті- металу титану. Зміст 2
  • 3. Вступ…………………………………………………………………………….4 Розділ 1. Історія розвитку паяльної трубки…………………………………..5 1.1. Будова паяльної трубки…………………………………………...6 1.2. Методи роботи з паяльною трубкою…………………………….12 Розділ 2. Інші методи дослідження мінералів ………………………….......16 Розділ 3. Сучасна адаптація методу мінеральних досліджень «Поведінка мінералів перед паяльною трубкою»…………………….…………………...19 3.1. Метод хімічної реакції на виявлення титану, за допомогою паяльної трубки (медичної крапельної системи), на отримання королька...19 3.2. Метод фарбування полум’я , за допомогою паяльної трубки (медичної крапельної системи)………………………………………………..20 Висновки……………………………………………………………………….21 Список використаної літератури………………………………………………22 Додатки………………………………………………………………………….23 ВСТУП 3
  • 4. АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ На сучасному етапі розвитку геології при підготовці майбутніх геологів, географів тема «Сучасна адаптація методу мінеральних досліджень «Поведінка перед паяльною трубкою» розширює знання учнів про використання минулих та сучасних методів в дослідженні мінералів. Учні практично удосконалюють свої знання з мінералами та їх властивостями. Науки мінералогія та геологія сприяють забезпеченню потреб людства у мінеральній сировині та її раціональному використанні. На основі принципу роботи паяльної трубки ми адаптували сучасну медичну систему – крапельницю, ретельно заточивши голку шприця крапельниці до отримання прямого зрізу, так, щоб було зручно видувати повітря. Таким чином ми винайшли альтернативу паяльній трубці – медичну систему крапельницю. В цьому є новизна і актуальність нашого досліду. Розділ1 Історія розвитку паяльної трубки 4
  • 5. Юхан Готлиб Ган народився 19 серпня 1745 року в Вокснабрюке — маленькому містечку на півдні Швеції в сім’ї Ганса Якоба Гана та Ганни- Марії Шульц. Братом Ю. Гана є відомий лікар Хенрік Ган .Юхан Ган навчався в і Уппсальском університете (1762—1770), де познайомився з мінерологом Торберном Бергманом та хіміком Карлом Шееле. Юхан Ган вперше сконструював паяльну трубку.У 1769 Юхан Ган був першим, хто знайшов, що в кістках є фосфор (1771 году его друг К. Шееле довів, що кістки складаються з фосфата кальція). Також він запропонував спосіб утворення фосфора з кісткового попілу за рахунок обрабки її сірчаною кислотою. У 1770 році мешкав у місці Фалун, де вніс ряд покращень у виробництві виплавки міді. Приймав участь у будівництві заводів, які виробляли купорос, сірку та червону фарбу. У 1774 році К. Шееле показав, що в руді пиролюзита міститься невідомий метал і послав зразки руди Ю. Гану. Ган, нагріваючи у пічі пиролюзит з вуглем, першим винайшов металевий марганець.Також у 1774 році К. Шееле і Ю. Готлиб відкрили оксид барія, новий хімічний елемент барит (от греч. Новий елемент має назву барій. . У 1784 році Ган був вибраний членом Шведської королівської академії наук. Помер в Фалуне 8 грудня 1818 року. Ганит — мінерал названий в честь Ю. Гана. Найвідомішим аналітиком XVIII ст. був шведський хімік Т. Бергман (1735- 1784). Він вперше провів розходження між якісним і кількісним аналізом, узагальнив накопичений на той час матеріал про застосування паяльної трубки в аналізі. У ті часи паяльна трубка була потужним інструментом аналітичного дослідження; наприклад, з її допомогою було встановлено якісний склад багатьох мінералів, відкрито чимало елементів. Особливо великою заслугою Бергмана було те, що він встановив вплив вуглецю та фосфору на властивості заліза. Точне визначення вмісту вуглецю в різних зразках заліза, отриманого з використанням кам'яного вугілля, відкрило дорогу сучасній металургії. Зараз всі знають, чим відрізняються, скажімо, сталь і чавун. Хоча хімічний аналіз і був відомий за дві тисячі років до 5
  • 6. Бергмана, цей шведський вчений надав йому статус окремого напрямку науки - аналітичної хімії, створив першу схему якісного хімічного аналізу. 1760 – шведський дослідник Cronstedt використав паяльну трубку для аналізу та класифікації мінералів. Його праці стали загально доступними після перекладу, здійсненого німецьким мінералогом Вернером у 1787 році. 1.1. Будова паяльної трубки Прилади, що приміняють при визначенні мінералів„ методом паяльної трубки;, відрізняються простотой, портативністю та легкою доступністю. Всі необходні для работи прилади і реактиви можуть бути покладені у ящик вагою 1—2 кг. 1.Паяльна трубка. Найбільш поширена і зручна є трубка, сконструйована Ганом (1745-1818). У цьому припій трубки (рис.1) складається з чотирьох частин: конусної трубки довжиною 10-12 см., циліндричного барабана б для конденсації вологим повітрям дме, підказку в, вставлений прямим кутом в барабан, і рупором, вставленим в конічну трубку для зручності вдування повітря. Наконечник повинен бути вузьким, волосяним (0,4-0,6мм), і великий отвір, через який повітря подається на джерело згорання. 6
  • 7. Рис.1 Класична паяльна трубка Паяльна трубка може бути замінена голкою медичного шприця відповідного розміру, яку ретельно заточують до отримання прямого зрізу. 2. згоряння джерел. У контексті польових робіт найбільш доступним і зручним джерелом спалювання є загальні стеарінові свічки. Також можливо використати спиртову лампу (рис. 2). Як паливо застосовується спирт змішаний зі скипидаром або бензолом у кількості 1/10 ~ 1/20 всієї суміші. В лабораторних умовах, де є газ, зручно використовувати невелике полум'я газових горілок, але слід мати на увазі, що використуємий у них газ для зажигалок не повинен використовуватися, тому що в багатьох випадках газ містить значну кількість сірки. Рис.2. Спиртовка 7
  • 8. 3. Пінцет самозажимний (рис. 3) використовується для внесення в полум’я паяльної трубки осколків мінералів при тестуванні їх на плавкість й магнітність, на фарбування полум’я і т. п. За відсутністю самозажимних пінцетів можно використати звичайні медичні, хоча вони не такі зручні. Пінцет необхідно тримати у чистоті. Рис. 3. Пінцет самозажимний 4. Платиновий дротик до 5 см, в розділі 0,4 мм один кінець припаяти скляною паличкою або скляною трубкою (рис. 4). Використовується на дослідження на кольорові перла, розфарбовування полум’я и т. д. Для більшості реакцій ви можете використовувати дріт тантал або Ніобій. Рис. 4. Платіновий дротик 5. Молоточок и наковальня, необхідні для дріблення мінералів на шматочки, для роздріблення матеріала, для, дослідження ковкості та хрупкості металевих корольків. Найбільш зручним слід вважати молоток Платнера 8
  • 9. (рис. 5), який протяжністю металевої частини в 6,5см на одному кінці, оснащений чотирикутною п’яткою в 1 см", а на другому — плоским долотцем. Ручка має близько 20 см завдовжки. Дуже добре в гострий бок впаять пластину жорсткого сплаву ВК15. Наковальня виготовлена з інструментальної сталі і представляє собою загартовану плитку товщиною в 1 см зі сторонами в 4 см. 6. Ступки: а) стальні, системи Абіха (рис. 6 та 7), використовуються, б) агатові (рис. 8) — для стирання мінерала, для фрагментації великих шматків мінералів в порошок, в) порцелянові — для стирання м’яких мінералів в сухі реактиви. Ступка Абіха Рис 8. Агатова ступка Рис 6. Зовнішній вигляд Рис 7. Зріз Рис. 5. Молоток Платнера 9
  • 10. 7. Магнітна стрілка, щоб визначити мінерали на магнітність. Вона може бути замінена на сталь намагніченої голки з ниткою, підвішеною на штативі, складеним ножем. З її допомогою ви можете перевірити невеликі магнітні конструкції.. 8. Лупа с короткофокусною відстанню, з збільшенням в 5—10 разів. 9. неглазурована порцелянова пластина (печиво) розміром 6 х 9 см обов'язково отримувати кольору функцій мінералів. 10. деревним вугіллям, кращий з берези або вапна, плит розміром 10 х 4 х 3 см. Вибрати завжди гладкий штук, без тріщин і вузлів, тому що в сучковатих тріщини викидають випробувані речовини. Це можна приготувати штучно плити з пресованого вугілля порошка і клею. 11. Гіпсові пластинки розміром 4 х 8 см. Вони можуть бути зроблені з аптекарського спаленого гіпсу. Гіпсовою кашою змазується скло. Після затвердіння гіпсу, розрізати на пластинки потрібного розміру. 12. Алюмінієві пластинки для реакції на вольфрам. Найбільш чистий алюміній використовується для покриття фіксації бульбашки з препаратами для ін’єкції. 13. Скляні трубки з вогнетривкого скла а) відкриті, довжиною 15 см (рис. 9а) і б), закриті запаяні з одного кінця (рис. 9б), довжиною біля 8 см. Внутрішній діаметр пайки 3-4 мм. 14. Пробірки, воронки невеликі за розміром. 15. Парцелянові чашечки, невелике часове скло. 16. Рогова або костяна ложечка для сухих реактивів. 17. Склянки та крапельниці для рідких реактивів (рис. 10). 18. Синього і зеленого скла (оптичні фільтри) контролювати кольор полум’я. 19. Шкала твердості по Моосу. 20. Паперовий фільтр. 10
  • 11. 1. 2. МЕТОДИ РОБОТИ ПАЯЛЬНОЮ ТРУБКОЮ Метод визначення корисних копалин з використанням паяльної трубки на основі використання полум'я спалювання джерел: газовий пальник, спиртової лампи або свічки. У всіх випадках полум'я зіграло роль не тільки як фізичний чинник, що визначає високї температури, необхіднї для багатьох реакцій виробництва, але тим не менше і хімічний фактор у процесі виробництва, включений в аналіз мінералів. Більшість реакцій базується на застосуванні окисного або спрощеного полум'я генерується за допомогою паяльної трубки.Газова горілка Бунзена може повністю замінити паяльну трубку, як структуру схожу на структуру пальника полум’я, що використовується для пайки трубки.Горючий газ, переважно складається з горючих вуглеводнів SnN2n + 2 (метан, пропан, Бутан, і т. д.). При нагріванні, на вуглеводні розбити на метану і вуглецю, який розпалюється, дає світіння полум'я. При вдуванні в полум'я паливного газу достатня кількість повітря вуглець згорає повністю і полум'я знебарвлюється. Повітряний потік у газових пальниках регулюється різними пристроями.У полум'я газу пальнику Бунзена розрізняють такі частини (рис. 11): 1) а синій внутрішнім конусом з низькою температурою, де тільки горючий газ розкладений на складові частини; Ця частина полум'я є майже рівна кількість несгорівшого газу та повітря; 2) середня відновлення конус b, що складається з сумішу повітря та спалювання газу, багаті СО 3) с зовнішнього окисного конуса, багатого киснем. В полум’я свічки можливо розрівзнити також три конуса (рис. 12): Рис. 9. Скляні трубки а—відкрита (зменшена.), б—закрита Рис. 10. Склянка до реактивів 11
  • 12. 1) с внутрішній конус темного кольору з низькою температурою; він складається з вуглеводнів – декомпозиція продуктів розпаду; 2) середній конус б світиться частиною полум’я. Тут під впливом високих температур і кисню атмосфери піднімаються в гору з фітільом вуглеводні розкладені на частини компонентів викидів — вуглецю і водню, які з’єднуясь з киснем, дають окись вуглецю СО и Н2О; частиною вуглець залишається вільним, крихітні частинки його розпалюються і надають полум’ю свічки яскраво жовте колір. Якщо в цю частину полум’я ввести який-небудь холодний предмет, він покриється копотю; ця частина полум’я багата на СО, С і Н; окись вуглецю є сильним відновлювачем , тому ця частина полум’я називається замінною; 3) а зовнішній конус с утворює невидиму оболонку навколо полум’я свічки; тут, під впливом значного потока кисню, вуглецю виробляється СО2, з водню Н2О,і залишається декілька вільного кисню; при високих температурах надлишок кисню має надзвичайно високий окислювальний потенціал, тому ця частина полум’я має назву окислювальною; Таким чином, структура 12
  • 13. полум’я свічок схожа на структуру полум’я бунзеновського пальника, різниця полягає в розмірі окремих частин і в конусі б полум’я свічки великої кількості частинок несгорівшого вуглецю.При визначенні мінералів звичайним полум’ям свічки користуватися важко в наслідок викиду сажі и порівняно низької температури. Ці недоліки усуваються за допомогою паяльної трубки. Якщо вдувати через паяльну трубку повітря в полум’я з будь-якого джерела сгоряння, то отримаємо в мініатюрі ту ж структуру полум’я, як у бунзеновскому пальнику (рис. 13).При рівному безперервному дутті де відбувається повне згоряння вуглецю, полум’я приймає форму вузько загостреного конуса, де можна виділити три частини: 1. внутрішню а темну (суміш несгорілих газу та повітря), 2. відновлення конусу б синього кольору, богатого моно оксидом вуглецю, особливо на кінцівці 3 і зовнішній, блідо- фіолетовий, майже безбарвний окислюючий конус, багатий на вільний кисень. Найвища точка високої температури буде перед острієм відновлюючого конуса. Успіх в роботі при визначені мінералів полягає у правильному використанні паяльної трубки, тому обов’язковою умовою для працюючого є засвоєння техніки дуття, тобто правильне використання і отримання різного полум’я. Повітря вдувають спокійно, без напруження легень, використовуючи м’язи щік .Подача повітря поповнюється через ніс. Початок рівного Рис. 13. Схема будови полум’я паяльної трубки 13
  • 14. полум’я з чіткими конусами і; довге дмухання є неодмінною умовою успіху і швидкості реакції танення, окислення і відновлення. Практично окисне полум’я найпростіше отримати, якщо покласти кінець паяльної трубки усередині полум’я і дути сильно (рис. 14). Для отримання відновлюваного полум’я кінчик паяльної трубки розміщують перед полум’ям, не вводячи в нього, й дмуть не особливо сильно; в цьому випадку язичьок відновлюючого конуса виходить більший (рис. 15). Розділ 2 Інші методи визначення мінералів рис 14. Схема будови полум’я пайки трубки (для реакции окислення) рис. 15 Схема будови полуум’я пайки трубки (для реакції відновлення) 14
  • 15. Камеральною обробкою зібраних у полі зразків мінералів і гірських порід у лабораторіях за допомогою точних методів визначають оптичні константи мінералів, вивчають їхні кристалографічні пєзоелектричні та магнітні властивості, радіоактивність, люмінесценцію, за допомогою хімічного і фізичного аналізу детально вивчають хімічний склад мінералів, а також використовують рентгенівський і різні термічні методи.Під час визначення мінералів їхні фізичні ознаки поділяють на обов’ язкові і специфічні.Обов'язковими є ознаки, які визначають для кожного мінерала: - колір; - колір риски мінералу; - прозорість; - блиск; - спайність; - твердість; - щільність. До специфічних належать ознаки, які виявляються тільки в окремих мінералах або групах мінералів і є діагностичними для них: - магнітність; - взаємодія з 10%-м розчином НС1; - смак; - запах; - розчинність у воді - ковкі Кольорові реакції з азотнокислим кобальтом. При пробі з азотнокислим кобальтом дослідницьку речовину необхідно випалити у окисного полум’я. Випалення можливо виробляти або у пінцеті або вугіллям. Випалена речовина або наліт, отриманий з нього, змочуються одною двома краплями розчину Co(NO3)2 і знову підпадають під вплив окисного полум’я. Отримуються наступні кольори: Кольорові реакції з Co(NO3)2 можуть маскуватися наявністю заліза в мінералах, надмірністю Co-розчина або 15
  • 16. дією встановлюючого полум’я. Дослідникам це потрібно мати на увазі. Окрім цього, ці реакції можливі тільки з неплавкими речовинами. Визначення сірки як сірчаної печінки. Дослідницька речовина стирається у порошок и ретельно перемішується з подвійним об’ємом соди (при досліду сульфатів додають трохи потрібленого вугілля), після чого суміш випалюють. Після появи цього: *MeS + Na2CO3 == MeCO3 + Na2S. Отриманий сплав переносять на срібну пластину або монету і змочують краплею води . При наявності сірки в сполуці на диску з’являються темно- бурі плями від утворення Ag2S: Na2S+2Ag+2H2O + О = Ag2S + 2NaOH Для цього досліду неможна користуватися газовим полум’ям, оскільки він містить невелику кількість сірки. Перед дослідом потрібно почистити срібну монету крейдою щоб видалити жир, здатний запобігти реакції. Визначення плавкості мінералів Для визначення плавкості мінералів потрібно використовувати найбільш високу температуру, що ви можете отримати за допомогою пайки трубки. Крапка найвищої температури розташована попереду відновленого конуса. Мінерал, що досліджують приймають максимально тонким черепком (завдовжки 3—4 мм), затискують його пінцетом так, щоб гострий кінець тирчав з гострого кінця пінцету, і піддають впливу максимальній температурі. Якщо мінерал легкоплавкий, він швидко зливається в кулю, більш тугоплавкі округлюються лише трохи по краях, а неплавкі навіть після тривалого опалення, залишаються без змін. Ступінь плавкості визначається наступною шкалою. Шкала плавкості: 1. Антимоніт (Sb2S3). Легко тане навіть у звичайному полум’ї свічки. 2. Халькопиріт (CuFeS2). Порівняно легко оплавляються в полум’ї тільки невеликі фрагменти мінералу. 3. Альмандин (Fe3Al2Si3012). Черепки звичайного розміру плавляться легко перед пайкою трубки. 4. Актиноліт (Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2). Тонкі черепки закруглюються, 16
  • 17. гострі гольчаті сплавляються в кулю. 5.Ортоклаз (KAlSi3O8). Края черепків звичайного розміру закруглюються важко. 6. Бронзит [(Mg,Fe)SiO3]. Черепки мінерала тільки після довгого випалювання трохи тають в самих гострих кутах. 2. Кварц (SiO2). He плавиться зовсім. При досліді на плавкість черепки мінерала іноді розтріскуються, і їх фрагменти розлітаються в різні боки. Це відбувається коли мінерал нагрівають нерівномірно або від вмісту у ньому води чи вуглекислоти. В цьому випадку слід нагрівати декілька фрагментів м інерала в закритій трубці і, коли розтріскування припиниться, вибрати належний фрагм ент мінерала для досліду. Іноді шматки мінералів при нагріві починають вздуватися, пузиритися або розщеплюються на листочки … Всі ці явища повинні бути відмічені, тому, що вказують на вміст в таких мінералах води або СО2 і можуть бути хорошою діагностичною ознакою при відношенні мінералів до той чи іншої групи. Коли залишається фрагмент мінерала не викидуйте його: з ним необхідно зробити реакції на щелочность, фарбування плам’я, а також дослідити його на магнітність. Розділ 3 СУЧАСНА АДАПТАЦІЯ МЕТОДУ МІНЕРАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ «ПОВЕДІНКА МІНЕРАЛІВ ПЕРЕД ПАЯЛЬНОЮ ТРУБКОЮ» 3. 1. Метод хімічної реакції на виявлення титану,за допомогою паяльної трубки (медичної крапельної системи), на отримання королька: 17
  • 18. 1. Ретельно заточити голку медичної крапельної системи, до отримання прямого зрізу (рис.16); 1. Запалити свічку (рис.17); 2. Паяльною трубкою, або медичною крапельною системою зігнути полум’я з вертикального положення у горизонтальне (рис 18); 3. У деревному вугіллі утворити глибоку лунку, за допомогою підручних засобів (рис.19). 4. У порцеляновій ступці подрібнимо мінерал з вмістом титану, в нашому випадку ільменіт (рис.20). 5. До отриманого подрібненого мінералу, додаємо соду (NaHCO3) 6. Заповнимо вугільну лунку, отриманою сумішшю (рис.21). 7. Суміш у вугільній лунці, під дією окислювального та відновлювального горизонтального полум’я, утворює - корольок (металеву кульку) (рис.22);(рис22.2.);(рис.22.3.) 8. Отриманий кольок помістити у прозору скляну колбу (рис.23) 9. У колбу з кулькою додаємо декілька крапель сульфатної кислоти(H2SO4) (рис.24) 10.Розчинений мінерал у сульфатній кислоті, підігріємо на полум’ї свічки. Залишимо до повного охолодження. 11.У отриману рідину додаємо проявник (перекис водню)(H2O2) 12.Залежно від змісту титану розчин приймає колір від жовтого до помаранчевого. В нашому випадку, колір-жовтий (рис.25) 13.Реакція надзвичайно чутлива. 3. 2. Метод фарбування полум’я , за допомогою паяльної трубки (медичної крапельної системи): 1. Ретельно заточити голку медичної крапельної системи, до отримання прямого зрізу, щоб зручно було видувати повітря (рис.16); 2. Запалити свічку (рис. 17); 3. Паяльною трубкою, або медичною крапельною системою зігнути 18
  • 19. полум’я з вертикального положення у горизонтальне (рис.18); 4.За реагент візьмемо апатит (фосфоровмісний); 5. Підготуємо поверхню скла; 6. Просочимо апатит сірчаною кислотою; 7. Покладемо просочений апатит на поверхню скла; 8. Паяльною трубкою, або медичною крапельною системою зігнути полум’я з вертикального положення у горизонтальне ; 9. Спрямуймо горизонтальне полум’я, на апатит; 10.Спостерігаємо за кольором полум’я (рис.26); 11. Фосфат мінерали, просочені сірчаною кислотою, фарбують полум’я паяльної трубки у блакитно-зелений колір. ВИСНОВКИ Провівши аналіз багатьох методів дослідження мінералів, а також шляхом власних досліджень методом хімічної реакції на виявлення титану, за допомогою паяльної трубки, на отримання королька, та методом фарбування полум’я, за допомогою паяльної трубки а також використання медичної крапельної системи, ми з’ясували, що це найзручніші методи в польових умовах, де відсутні електро-, газо-, інтернет- та інші комунікаційні засоби та 19
  • 20. енергоносії. Паяльна трубка є проста, зручна у використанні; не займає багато місця , має довжину 10 - 12 сантиметрів, внутрішній діаметр трубки 3-4 мм. Прилади, що приміняють при визначенні мінералів „ методом паяльної трубки” відрізняються простотой, портативністю та легкою доступністю. Це таки як: Платинові дротики, спиртовка, пінцет, молоток Платнера, ступка Абіха, лупа, деревне вугілля, паперові фільтри (сине- зелені), рідкі реактиви, сухі реактиві, ложечка рогова, парцелянова чашечка, пробірки, скляні трубки. Всі необхідні для работи прилади і реактиви можуть бути покладені у ящик вагою 1—2 кг. Також на основі принципу роботи паяльної трубки ми адаптували сучасну медичну систему – крапельницю, ретельно заточивши голку шприця крапельниці до отримання прямого зрізу, так, щоб було зручно видувати повітря. Таким чином ми винайшли альтернативу паяльній трубці – медичну систему крапельницю. В цьому є новизна і актуальність нашого досліду. На сучасному етапі розвитку геології при підготовці майбутніх геологів, географів тема «Сучасна адаптація методу мінеральних досліджень «Поведінка перед паяльною трубкою» розширює знання учнів про використання минулих та сучасних методів в дослідженні мінералів. Учні практично удосконалюють свої знання з мінералами та їх властивостями. Наука мінералогія та геологія сприяє забезпеченню потреб людства у мінеральній сировині та її раціональному використанні. Список використаної літератури 1. Скакун Л.З. Мінералогія (Конспект лекцій) Частина І. 2003 р. 2. Годовіков А.А. Хімічні основи систематики мінералів.- М.: Надра, 1979р. ;- С.261-267. 3. Лазаренко Є. К. Курс мінералогії. – Київ., Вища школа, 1970;- С. 5-20. 4. Годовіков А.А. Мінералогія. - М.:Надра, 1983.;- С. 3-10. 20
  • 21. 5. Годовіков А.А. Введення до мінералогії. Новосибірск., Наука., 1973 6. Поваренних А.С. Кристалохімічна класифікація мінеральних видів., Київ., Наукова думка, 1966 р.- С. 7-30, 67-78. 7. Хьорблат К., Клейн К. Мінералогія за системою Дена. - М.:Надра, 1982. -С.8-17 8. Бері Л., Мейсон Б., Дітрих Р. Мінералогія. – М.: Мир, 1987 р. 592c. 21