Тайны янтаря. Химические свойства янтаря

Тайны янтаря Научно-исследовательский проект Выполнили: ученицы 10«А» класса МАОУ «СОШ №1» г. Светлогорска Алексеева Анна Лысенко Светлана Руководитель: учитель химии – Кострикова И.А.

« Янтарь проходит сверкающим самоцветом через века и народы вплоть до наших дней » А. Е. Ферсман Цель работы: Изучить литературу по данной теме Доказать экспериментально физические свойства янтаря Провести качественный анализ янтаря Выяснить применение янтаря и янтарной кислоты в медицине и косметологии

Предмет и объект исследования Предмет исследования - химический состав и свойства янтаря. Объект исследования – янтарь.

Янтарь – это общее название для окаменелой смолы хвойных деревьев По составу: смесь углеводородов, смол, янтарной кислоты, масел Процентное соотношение элементов: W(C) = 78,6% , W(H) = 10,5% , W(O) = 10,5% , W(S) = 0,4% Состав янтаря непостоянен Средний состав янтаря сводится к общей формуле – С 10 Н 16 О Янтарь не относится к минералам

Виды янтаря

Свойства янтаря Аморфный Изотропный, показатель преломления – 1,54 Плотность средняя 1,08 Твёрдость 2,0-2,5 (по шкале Мооса) Плохо проводит электрический ток, при трении о шерстяную нить электризуется и сохраняет электрические заряды Плавится при t= 350-380 С Газо - и водопроницаем Различается по форме, цвету и степени прозрачности

Определение физических свойств янтаря

Отношение янтаря к растворителям

Термические свойства янтаря

Качественный анализ янтаря С 10 Н 16 О + 27С uO =10 CO 2 + 8 H 2 O + 27 Cu CO 2 + Ca (OH) 2 = CaCO 3 + H 2 O CuSO 4 + 5 H 2 O = CuSO 4 *5 H 2 O

Изделия из янтаря

Выводы по работе Собрав литературные сведения о свойствах и происхождении янтаря, мы выяснили, что янтарь – это ископаемая смола хвойных деревьев. Выполняя экспериментальную часть работы, мы изучили физико-химические свойства янтаря, убедились, что янтарь растворяется в концентрированной азотной кислоте, частично в льняном масле и этиловом спирте, устойчив к действию кислот и щелочей. Мы доказали экспериментально качественный состав янтаря и выяснили применение янтаря и янтарной кислоты в медицине и современной косметологии.

Тайна остается тайной, хотя мы подступаем к ней с новейшими приборами, вооружившись самыми современными научными теориями. Янтарь не спешит выдавать свои секреты. Он по-прежнему остается для нас загадкой и по-прежнему является одним из самых прекрасных и манящих произведений природы.

Источники информации 1. Большая иллюстрированная энциклопедия древностей. - Прага: « Артия », 1984. 2. Вертушков Г.Н., Авдонин В.Н. Физические и химические свойства минералов и определитель минералов по внешним признакам – М.: Издание С.Г.И. им. В.В. Вахрушева, 1970. 3. Геологический словарь – М.: Госполтехиздат, 1960. 4. Жуков, Славин В.И. Основы геологии. М., 1983. 5. Кленов А.С. Занимательная минералогическая энциклопедия. М.: Педагогика-Пресс, 2000. 6. Краткий геологический словарь для школьников / Под ред. Немкова Г.И. – М.: Недра, 1989. 7. Николаев С.М. Камни и легенды. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. 8. Савкевич С.С. Янтарь.- Л.: Недра, 1970. 9. Соболевский В.И. Замечательные минералы. - М: Просвещение, 1983. 10. Сребродольский Б.И. Янтарь. – М.: Наука, 1987. 11. Уокер Д. Камни и минералы. - М.: «Фламинго», 1996. 12. Ферсман А.Е. Рассказы о самоцветах. – М.: Детгиз, 1957. Интернет-сайты: http://www.tzar.ru/ Сайт Государственного Музея-заповедника «Царское Село» http://spb.rfn.ru/ Сайт РГТРК Санкт-Петербург, 13.05.2003 http://www.sverdel.com/photo.htm Фотографии И. Сверделя http://www.fegi.ru/ Дальневосточный геологический институт ДВО РАН http://old.priroda.ru/index.php Министерство природных ресурсов Российской Федерации

Если верить пометкам на средневековых картах прусского королевства, на побережье Балтийского моря можно найти янтарь, когда дует восточный ветер, а при дуновении ветра с западной части можно собрать огромное количество этого ценного камня. На протяжении многих столетий пруссы, викинги и владельцы немецких промышленных предприятий искали янтарь на берегу Балтики.

Людям едва удалось сохранить древнейший промысел. Около 70 лет назад, после окончания военных действий, к спасению затопленного карьера, где ранее добывался янтарь, приступил специально созданный для этого Калининградский янтарный комбинат. В настоящее время янтарь добывают совершенно другими способами, не ориентируясь на направление ветров.

Как найти «голубую землю»?

Под песчаным слоем (глубина может достигать 40-60 м) мощный экскаватор ищет, где находится «голубая земля». В каждом кубическом метре этой земли находится до 4 кг драгоценного камня. Благодаря напору водяного оборудования земля превращается в пульпу (песчинки, измельченная голубая глина и янтарь). Крупные камни вылавливаются с помощью сачка, оставшаяся часть переходит по трубопроводу к месту сортировки янтаря.

«Шагун» серо-зеленого цвета на дне карьера с большой высоты 50 м кажется небольшой игрушкой, которую ребенок забыл в песочнице, однако вскоре становится понятно, что это обман зрения. По словам экскурсовода, длина стрелы достигает 70 м, вместительность ковша оборудования – 10 кубических метров, а вес экскаватора превышает 600 т.

Поиск минерала для жителей поселка с поэтическим названием Янтарный – это не только рабочие обязанности. Благодаря такому способу добычи удалось создать чистый песчаный пляж, самый широкий на территории Калининградской области. Пески намываются морем и отличаются особой чистотой. Второй год подряд это место получает экологическую награду «Голубой флаг».

На сегодняшний день запасы янтаря в Приморском и Пальмникенском месторождениях составляют 116 тыс. тонн.

Как ведется работа с янтарем?

По словам мастера-технолога А. Кима работать с таким минералом возможно только ручным способом. Именно так удается заметить мельчайшую структуру, увидеть все трещинки и неоднородности. Важно не просто добывать янтарь, а слушать и чувствовать этот минерал.

Наибольшей ценностью обладает белый янтарь с матовым оттенком. Что касается камня прозрачного цвета, то он позволяет раскрыть творческие возможности, ведь его можно прокалить и придать практически любой оттенок. Янтарь может иметь даже зеленый цвет, в этом случае «донышко» украшения прокрашивают небольшим количеством зеленки.

На одном из цехов «Янтарного Ювелирпрома» специалисты делают камень идеально круглым. По словам мастера, такие калиброванные украшения пользуются популярностью среди китайских клиентов.

Некоторые мастера занимаются изготовлением вставок для колец и серег, при этом такие вставки должны быть строго определенной формы. Другие специалисты ориентируются на индивидуальную форму камня, лишь слегка подчеркивая его естественную красоту.

Слезы древних сосен

Янтарь представляет собой смолу доисторических хвойных деревьев, которая превратилась в камень еще 140 млн. лет назад. В настоящее время янтарь добывается на берегу Балтийского моря, однако в древности здесь росли могучие деревья.

Смотритель музея предприятия Галина Спивак рассказывает: «В те времена климатические условия были другими – температура воздуха поднималась до 60 градусов при условии высокого уровня влажности. Именно поэтому на деревьях образовывалась смола. После грозы деревья нередко ломались, смола сочилась в большом количестве, поэтому теперь мы можем наслаждаться видом больших и уникальных минералов».

Самый большой самородок, найденный сотрудниками предприятия, имеет массу 3,2 кг. В настоящее время камень находится на складе. В музее находится и другой крупный камень – 2,8 кг. Пока он не получил названия, однако специалисты ласково прозвали его «эмбрионом» из-за его специфической формы. Смотритель музея в шутку отметила, что дело здесь не только во внешних признаках: «кто пообщается с этим камнем, через 9 месяцев может ожидать прибавление в семье, эта особенность замечалась уже не раз». Галина Иосифовна добавила, что и у других камней есть магические свойства. Некоторые из них приносят счастью, некоторые – удачу в делах. Конечно, вряд ли можно верить таким легендам, однако от осознания необычности и загадочности камня становится приятно на душе.

В музее имеется самородок, который имеет официальное название – «Патриарший» янтарь. Камень был найден в день посещения предприятия патриархом Кириллом. Именно он освятил и благословил самородок.

Люстра Хрущева и трон из янтаря

Галина Спивак – сотрудник комбината более 40 лет, поэтому она хорошо знакома с историей каждого музейного экспоната. Например, в музее имеется люстра из янтаря, которую сотрудники предприятия изготавливали по индивидуальному заказу Никиты Хрущева. Люстра так и не попала к должностному лицу и осталась храниться на складе. Не так давно она прошла реставрацию и была выставлена в музее. На этот экспонат при изготовлении было потрачено 25 кг минерала.

Прямо над люстрой посетители могут увидеть трон из янтаря. Имеются и другие ценные экспонаты (например, роскошная диадема, держава и другая «царская» атрибутика).

Только в 2016 году на смотровой площадке и в музейном зале побывало примерно 60 тыс. туристов, можно сделать вывод, что количество посещений будет только возрастать. Перед своим юбилеем комбинат занялся подготовкой и обновлением объектов инфраструктуры для туристов: были переоборудованы площадки, сейчас ведется подготовка к открытию нового музейного помещения, которое станет доступным для посетителей с ограниченной подвижностью.

Галина Спивак демонстрирует нам другие ценности музея. Здесь имеется янтарная карта РФ, на которой изображен Крым (сделана в 2015 году), а также коллекция минералов с инклюзами (небольшими частицами растений или фауны).

Пленники янтарной смолы

Минерал с инклюзами еще не так давно считался бракованным камнем. Однако сейчас он представляет особую ценность. Муравьи и другие насекомые, жившие 50 млн. лет назад, чешуйки древних представителей птиц, пыльца от представителей флоры – все это сохранено природой для современного поколения.

Редчайший инклюз – ящерица – сейчас находится в Калиниграде, в Музее янтаря. Появление такого камня возможно лишь благодаря удивительному случаю, ведь даже небольшие животные в состоянии выбраться из смолы, пока она еще не застыла.

Именно по вкраплениям опытный человек может отличить оригинальный минерал от подделки. В музее имеется стенд с фальшивыми изделиями, экскурсоводы рассказывают, что в этом камне никак не могла оказаться, к примеру, рыбка, ведь окаменение янтаря происходит только на суше.

Камень с инклюзами отличается не только красотой: этот минерал приносит пользу науке, ведь именно по нему можно проследить развитие представителей флоры и фауны. Сюжет фильма «Парк Юрского периода» содержит моменты, согласно которым ДНК динозавров была извлечена именно из янтаря.

Благодаря изучению балтийского минерала в Калининградском янтарном комбинате дало возможность ученым выявить около 600 видов различных животных и растений, которые в древности существовали на планете.

Современные рынки

Сейчас на комбинате трудится около 1000 рабочих. Существующие запасы минерала составляют более 150 тыс. тонн, при существующем уровне добычи (приблизительно 300 тонн за один год), таких запасов должно хватить на 500 лет. В 2017 году комбинат планирует увеличить объем добычи в полтора раза, на данный момент работа ведется с опережением нормы.

Врио губернатора Калининградской области А. Алиханов еще год назад назвал важнейшей сделкой заключенный на три года контракт предприятия на поставки в Китай 680 т минерального сырья на сумму 10 млрд. рублей. Примерно 50 процентов обработки янтаря, согласно условиям контракта, должно осуществляться на российской территории.

Генеральный директор комбината М. Зацепин указал, что основной стратегией развития предприятия до 2025 года является процесс реконструкции и модернизации, а также развития новых форм контактов с переработчиками сырья, создание на базе комбината янтарного кластера. В этом году начался экспорт янтарного сырья, при этом на данную сферу имеются серьезные планы.

По мнению Зацепина, такие меры могут восстановить лидерские позиции региона на мировом рынке по производству и продаже янтаря, как это было во времена создания Великого янтарного пути из балтийских стран в европейские государства.

Слайд 2

Цели:

Изучение химических и физический свойств янтаря. Мифы о янтаре. Янтарная кислота. Миф или реальность. Янтарь как средство народной медицины. Добыча и переработка янтаря. Виды, расцветка, размеры и масса янтаря. Изделия из янтаря. Инклюзы. Как отличить настоящий янтарь от прессованного или его имитации.

Слайд 3

Химические свойства янтаря:

Янтарь - высокомолекулярное соединение органических кислот, содержащее в среднем 79% углерода, 10,5 % водорода, 10,5 % кислорода. Его формула C10 H16 О4. В 100 г янтаря находится 81 г углерода, 7,3 г водорода, 6,34 г кислорода, немного серы, азота и минеральных веществ. Количественные соотношения между отдельными элементами в янтаре подвержены колебаниям. Непостоянство состава не позволяет относить янтарь к минералам. Термин «янтарь» следует считать собирательным для целого ряда ископаемых смол. Характерным представителем этого ряда является сукцинит. С ним обычно отождествляется высококачественный янтарь. После сжигания янтаря остается зола. Зольность балтийского сукцинита небольшая - 0,2 %, бастарда и костяного - 0,8 %. Зольность украинского (клесовского) Янтаря достигает 8,7 %. Значительное количество золы в янтарях указывает на заметное содержание в них механической примеси минеральных веществ. В процессе выветривания в янтарях становится больше кислорода, а содержание остальных компонентов уменьшается

Слайд 4

Физические свойства янтаря:

Янтарь может электризоваться, но не способен проводить электрический ток. Он является диэлектриком. Твердость янтаря по шкале Мооса находится в пределах от 2 до 3. Для сравнения: твердость гипса – 2, кварца – 7, алмаза – 10. Янтарь хрупок, легко разбивается от удара или при падении, но вместе с тем пластичен. И это очень ценное его качество, благодаря которому камень хорошо поддается механической обработке. Янтарь можно пилить, резать, сверлить, шлифовать, полировать. При нагревании он сначала размягчается, а затем, при температуре 287 - 3600С, плавится. Это свойство используют при калении и прессовании. Отсутствие конкретной температуры плавления указывает на аморфность янтаря, т.е. янтарь имеет не кристаллическое, а аморфное строение.

Слайд 5

Мифы о янтаре:

Легенда о птице Гауе Легенда о принцессе Юрате

Слайд 6

ЯНТАРНАЯ КИСЛОТА

Янтарная кислота - двухосновная предельная карбоновая кислота. Бесцветные кристаллы, растворимые в воде и спирте. Содержится в небольших количествах во многих растениях, янтаре. Формула: C4H6O4 Температура плавления: 184°C Молярная масса: 118,09 г/моль Название ИЮПАК: Butanedioicacid Плотность: 1,56 г/см³ Растворимость: Вода

Слайд 7

Добыча и переработка янтаря