Мел: свойства, добыча, применение и цена

Мел: свойства, добыча, применение и ценаМел: свойства, добыча, применение и цена

Мел — это то, чем пишут на доске в школе, а также вещество, содержащее много кальция и применяющееся в разных сферах нашей жизни.

По своей внутренней сущности (структуре, составу) мел является карбонатом кальция, или кальцитом. Это разновидность природной породы известкового типа, полезное ископаемое. Примерно половину каждого куска мела составляет кальций, остальное представляет собой переработанные природой останки моллюсков, водорослей, растений, панцирей. Таким образом, рассматриваемое вещество является одной из самых древних пород на земле, при этом оставаясь уникальным примером субстанции смешанного растительно-животного происхождения. В честь него даже назван целый период истории нашей планеты, во время которого землю топтали динозавры, — Меловой период.

Примерно восемьдесят тысяч лет назад, когда, по предположениям историков, планета была населена всевозможными видами динозавров, в море жили миллионы моллюсков, имеющие панцирь. Именно они заложили основы формирования меловых залежей, которые сейчас повсеместно добываются и используются современным человеком.

Происходило формирование кальцийсодержащего вещества, находящегося в панцирях и раковинах морских существ, благодаря наличию растворенного кальция в воде и особенностей физиологии упомянутых моллюсков. Когда эти моллюски прекращали свое существование, с течением времени на дне соленых водоемов появлялись толстые слои меловых кальцитовых отложений.

От структуры мела, то есть его внутреннего устройства, зависят физические свойства этого ископаемого минерала. В частности, твердость каждого куска мела прямо зависит от наличия в его структуре кремния и процентного содержания этого элемента. Рыхлые меловые породы очень легко ломаются в руках, и внешне более походят на известняк. Структура такого мелового отложения имеет плотность около восьмисот килограмм на каждый кубический метр. В то же время кристаллическая структура некоторых известняков достигает показателя в 2900 кг/м3.

Пористость мела или его рыхлость также влияют на сжимаемость этого вещества. Минимальное выдерживаемое давление на мел составляет 0,4 Мпа, а максимальное — 300 Мпа. Структура мокрого мела по отношению к сухому изменяется: он становится менее твердым и более хрупким.

Рыхлость меловой структуры предполагает его большую ломкость, или дробимость. Это значит, что такой мел легко надломить руками, не прилагая значительных усилий. Однако такое свойство внутреннего устройства хрупкого мела помогает очень просто и точно обрабатывать его и придавать нужную форму.

Состав мела определяется местом его формирования, поэтому этот минерал из разных частей света может содержать отличающиеся по составу и процентному содержанию части, но в основном это всегда преобладание кальция и его соединений.

Природный (пищевой) Мел

В физическом плане мел содержит в себе:

  • мелкодисперсный кальцит, источником которого являются кокколитофориды или одноклеточные гаптофитовые планктонные водоросли (чуть менее 50 %);
  • остатки, обломки скелетов, панцирей морских моллюсков и им подобных существ, имеющие много кальция в твердых тканях (примерно 10 %);
  • раковины моллюсков фораминифер, в избытке содержащие в составе кальций и его соединения (около 10 %);
  • силикат, вошедший в состав образовавшегося мела из так называемого геологического мелкодисперсного мусора, состоящего из песка и остатков горных пород, с помощью ветра занесенных в место формирования меловых отложений (приблизительно 3 %).

Кальцит, содержащийся в меле, может быть как аутогенного, так и биогенного происхождения. При этом биогенный или зоогенный состав обозначает наличие остатков отмерших микроорганизмов и продукты их жизнедеятельности, а аутогенный — все остальные пути формирования меловых отложений.

Если рассматривать структуру мела с химической точки зрения, он содержит в себе такие элементы и химические соединения:

  • от 47 % до 55 % — кальция карбонат (CaCO3);
  • до 43 % — газ углекислый (CO2);
  • до 6 % — кремния диоксид (SiO2, чем выше содержание кремния, тем крепче мел);
  • до 4 % — алюминия диоксид (Al2O3);
  • до 2 % — магния карбонат (MgCO3);
  • около 0,5 % — железо (Fe);
  • микроскопические псевдоморфозы (кристаллы) кальцита, полученные от ископаемых микроорганизмов радиолярий.

Наличие железа в меле подтверждается красноватыми разводами и оттенками на куске. Незначительная примесь кварца, находящаяся в меле, является полиморфной модификацией диоксида кремния.

В большинстве случаев мел добывают открытым способом из известнякового карьера. После получения больших обломков мела его дробят и избавляют от многочисленных посторонних примесей путем погружения в воду (при этом частички мусора всплывают на поверхность). После сортировки добытого на карьере мела те камни, которые не прошли переработку, отправляются на обжиг. Таким образом получали известь, которая широко использовалась ранее для различных отделочных и строительных работ (например, при побелке потолка и внутренних стен зданий).

Роторная фреза на добыче мела

Применение чистый меловой материал находит при производстве кускового школьного мела для доски, а также для изготовления соды и цемента. Также мел входит в состав лакокрасочных, парфюмерных изделий, применяется для производства зубных паст, шпатлёвки, резины, стекла, латексного клея, пластмассы, бумаги. Ковровая промышленность и производство линолеума также нуждаются в регулярных поставках качественного мела. В аграрной сфере мел используется для наполнения кальцием комбикормов и почвенных удобрений.

Мел, как отличный источник кальция, может применяться для насыщения человеческого организма, поэтому он также используется для изготовления медицинских препаратов, применяемых для лечения и профилактики болезней дёсен, костей, при улучшении состоянии здоровья во время кашля или изжоги.