Как сделать малахит из меди
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 04.10.2024
Горная порода малахит - это мягкий минерал, водный карбонат меди.
Малахит - один из красивейших минералов, единственный камень зеленого цвета с рисунчатым узором. Зеленый цвет малахита имеет очень широкую гамму: от светло-зеленого до почти черного.
Одноцветные камни малахита встречаются редко. Он богат включениями: дендриты марганцевых минералов, черные примазки смоляной и медной руды, волокна и зерна хризоколлы, шакутитта, брошантита, азурита, элита и др. придающие малахиту большую декоративность. Другие названия камня малахита: зеленый камень, павлиний камень, плисовый малахит, атласная руда, медная зелень.
Характеристика и свойства малахита. Как выглядит камень малахит?
Своим необычным видом малахит обязан меди, которая находится в нем, и "причудам" геологических процессов. Хаотичные нарастания минеральных агрегатов полностью зависит от наличия свободного места вокруг. От изменения содержания меди в медносульфатном растворе, который есть в основе образования, зависит рисунок малахита - ширина чередующихся светлых и темных слоев. Оптические свойства малахита также от этого зависят.
Твердость - 3,5 - 4,0 по шкале Мооса
Плотность - 3,7 - 4,1 г/см куб
Сингония - моноклинная
Цвет - зеленый различных оттенков
Блеск - различный: у тонковолокнистых агрегатов и кусков - шелковистый, у кристаллов - стеклянный
Химическая формула малахита - Cu2(CO3)(OH)2
При нагревание минерала в ёмкости, выделяет углекислый газ и воду, становится черным. Также малахит растворяется в кислотах - выделяя углекислый газ, а в аммиаке - окрашивается в красивый голубой цвет. Из малахита можно получить свободную медь. Способ ее получения известен с глубокой древности.
Виды малахита
- лучистый малахит – темный травянисто-зеленый камень, тонко-лучистого строения с шелковистым блеском.
- почковидный малахит – темно-зеленые слои чередуются со светлыми.
- плисовый - он имеет более темные оттенки, шелковистый блеск, радиально-лучистое строение.
- азур-малахит – смесь малахита и ярко-синего азурита.
- бирюзовый малахит – полосчатый рисунок которого напоминает кудряшки и завитушки. Имеет концентрически-зональное, параллельно-волокнистое внутреннее строение. Оттенки варьируются от бирюзового до изумрудно-голубого.
Где добывают малахит? Месторождения малахита
В виде больших масс малахит встречается в России на Урале (уральский малахит), на Алтае (алтайский малахит) и в Казахстане - Джезказган. Добыча уральского малахита в настоящее время прекращена.
Основным источником для ювелирных изделий из малахита, является малахит добываемый в Демократической Республике Конго.
Характерная особенность африканского малахита - это концентрические мелкие правильные кольца ( в отличии от уральского малахита, у которого кольца неправильной формы) с более контрастным чередованием темных и светлых зон.
Сегодня основным поставщиком малахита на мировом рынке является Заир, но по цвету и красоте узора он уступает уральскому.
Более мелкие месторождения есть в Австралии, США, Венгрии, Намибии. В Западной Европе этот минерал добывают в Шесси (около Лиона), в Рецбании, Корнуолле, на Гарце и др.
Цена на камень малахит
Цена на натуральный драгоценный камень малахит высокого качества (ювелирный малахит) достаточно высока. Чем причудливее и мельче кудряшки малахита, чем контрастнее полосы, тем выше ценится камень.
Прессованный малахит – ценится значительно ниже . Его можно отличить по весу, поскольку он легче.
Наряду с натуральным малахитом на рынке присутствует его синтетический аналог — искусственный (синтетический) малахит. Один из способов синтеза — прессовка натуральной малахитовой крошки (2-5 мм) с добавлением красителей и отвердителей при высокой температуре. Поскольку обработка высокими температурами частично разрушает природный малахит, синтетический аналог имеет в своём рисунке чередующиеся грязновато-коричневые и зелёные линии, без неравномерности, характерной для природного малахита. Синтетический камень также более тусклый.
Для подделывания малахита используют пластмассу и стекло. Современные подделки из пластмассы легко отличить по теплоте (настоящий малахит по сравнению с подделкой будет более холодным). Стеклянные подделки таким образом проверить не получится — теплопроводность стекла близка к теплопроводности малахита. Но если при детальном рассмотрении вы увидите на поверхности камня прозрачные вкрапления — значит, перед вами стеклянная подделка. Ещё более сложно отличить подделку, выполненную на основе натурального камня другой породы, с применением росписи и лака. Отличить такое изделие можно, нанеся на поверхность (там, где это не будет заметно) каплю нашатырного спирта. Через несколько минут нашатырь, нанесённый на настоящий малахит, окрасится в синий цвет, а сам малахит под ним побелеет. Подделка же останется неизменной — её нашатырь не повредит.
Существует несколько способов получения искусственных минералов.
Искусственный малахит. На этих образцах видно, что камень ненастоящий - не совсем тот рисунок, и цвета не так разнообразны.
Искусственный малахит. На этих образцах видно, что камень ненастоящий - не совсем тот рисунок, и цвета не так разнообразны.
Один из них – это создание композитных материалов спеканием порошка природного минерала в присутствии инертного связующего при высоком давлении. При этом происходит много процессов, из которых главные – это уплотнение и перекристаллизация вещества. Этот метод получил широкое распространение в США для получения искусственной бирюзы. Этим же способом были получены жадеит, лазурит, другие полудрагоценные камни.
В нашей стране композиты получали цементированием мелких обломков природного малахита размером от 2 до 5 мм с помощью органических отвердителей (наподобие эпоксидных смол) с добавлением в них красителей соответствующего цвета и тонкого порошка того же минерала в качестве наполнителя. Рабочую массу, составленную из указанных компонентов в определенном процентном отношении, подвергали сжатию при давлениях до 1 ГПа (10000 атм.) при одновременном нагревании свыше 100° С. В результате различных физических и химических процессов происходило прочное цементирование всех компонентов в сплошную массу, которая хорошо полируется. За один рабочий цикл таким образом получают четыре пластинки со стороной 50 мм и толщиной 7 мм. Правда, их довольно легко отличить от природного малахита.
Другой возможный способ – гидротермальный синтез, т.е. получение кристаллических неорганических соединений в условиях, моделирующих процессы образования минералов в земных недрах. Он основан на способности воды растворять при высоких температурах (до 500° С) и давлениях до 3000 атм. вещества, которые в обычных условиях практически нерастворимы – оксиды, силикаты, сульфиды. Ежегодно этим способом получают сотни тонн рубинов и сапфиров, с успехом синтезируют кварц и его разновидности, например, аметист. Именно этим способом был получен малахит, почти не отличающийся от природного. При этом кристаллизацию ведут в более мягких условиях – из слабощелочных растворов при температуре около 180°С и атмосферном давлении.
Получить искусственный малахит, не уступающий природному, удалось трём группам российских исследователей
- в Научно-исследовательском институте синтеза минерального сырья (город Александров Владимирской области),
- в Институте экспериментальной минералогии Российской Академии наук (Черноголовка Московской области)
- и в Петербургском государственном университете.
Было разработано несколько методов синтеза малахита, позволяющих получить в искусственных условиях практически все текстурные разновидности, характерные для природного камня – полосчатые, плисовые, почковидные.
Отличить искусственный малахит от природного можно разве что методами химического анализа: в искусственном малахите не было примесей цинка, железа, кальция, фосфора, характерных для природного камня.
Разработка методов искусственного получения малахита считается одним из наиболее существенных достижений в области синтеза природных аналогов драгоценных и поделочных камней. Так, в музее института в Александрове стоит большая ваза, изготовленная из синтезированного здесь же малахита. По всем своим свойствам синтетический малахит способен заменить природный камень в ювелирном и камнерезном деле. Его можно использовать для облицовки архитектурных деталей как внутри, так и снаружи зданий.
Искусственный малахит с красивым тонкослоистым рисунком производится также в Канаде, и в ряде других стран.
Срочно. 8 клас Обчисліть об'єм водню, що утворюється при взаємодії 250г суміші, що містить однакові масові частки натрію та натрій оксиду з хлоридн … ою кислотою.
8 клас Срочно. Який об'єм сульфур (4) оксиду та яка маса води потрібні для одержання 16,4 г сульфітної кислоти? Яку масу сірки потрібно спалити, щоб … одержати відповідну кількість кислотного оксиду?Потрібно Пояснення
при напряжении на концах проводника 3 в в сил сила тока в проводнике 1 а какой будет сила тока в проводнике если напряжение на его концах увеличится д … о 6в?
1)смешали 40мл 96%H2SO4 p=1,84 г/мл и 30мл 35% H2SO4 p=1,26 г/мл. Рассчитайте массовую долю H2SO4 в полученном растворе. 2)Сколько граммов насыщенного … при 20С. раствора соли NaCl и сколько граммов 1%-го раствора можно приготовить из 5г этой соли? растворимость NaCl при 20С равна 35,9г соли в 100г воды. ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА,СРОЧНО НАДО
Малахит — это красящий пигмент, который использовался в древности. В природе этот минерал образует изумрудно-зеленые кристаллы в форме винограда или разнородной массы. Часто встречается вместе с минералом азуритом. Химическая формула малахита: (СuОН)2СО3, или СuСО3·Сu(ОН)2.
Цвет малахита варьируется от светлого до очень темно-зеленого, иногда почти черновато-зеленого. Пигмент, полученный из природного минерала, химически более стабилен, чем искусственный.
Малахит редко встречается в виде идиоморфных, моноклинно-призматических или пластинчатых кристаллов, но часто встречается в виде виноградоподобных, бородавчатых или радиально-радиальных агрегатов в виде корок и сталактитов. На таких ботриоидных или сталактитовых агрегатах при полировке видны типичные полосы или полосы и концентрические кольца (“глаза”).
Минерал может быть почти в четыре раза тяжелее соответствующего объема воды, хотя удельный вес (плотность) массивных кусков (грубого и волокнистого материала) этого минерала иногда составляет всего 3,6 — 4,05 г / см 3.
Как и все карбонаты, малахит растворяется в соляной кислоте (HCl). Малахит следует очищать только дистиллированной водой, поскольку загрязнения в водопроводной воде могут повредить его.
Историческая справка
Во время раскопок в Бейде недалеко от Мертвого моря было обнаружено, что малахит использовался в качестве зеленого пигмента более 9000 лет назад. Египтянки подкрашивали веки зеленым порошком измельченного малахита. Для этого малахит измельчали и смешивали с яичным белком, смолой акации или инжирным молоком в качестве связующего.
До периода барокко малахит был, вероятно, наиболее распространенным зеленым пигментом в фресках, масляной живописи, книжной иллюминации и в раскраске скульптур.
Малахит был самой важной медной рудой в доисторические времена, поскольку — в отличие от сульфидов меди — его можно было выплавлять напрямую (то есть без предварительного обжига). При нагревании до 700-800 C малахит может быть восстановлен до ковкой металлической меди, используя промежуточные стадии Cu2O и CuO, с древесным углем. Это произошло в эпоху энеолита на Ближнем Востоке, примерно в 5000 году до нашей эры. В настоящее время малахитовые руды добываются только как побочные продукты первичных медных руд (например, в Цумебе, Намибия).
Молотая малахитовая пыль была переработана в так называемый золотой клей. Это медный сплав, который позволяет припаивать золото к поверхности. Этруски были признанными мастерами этого процесса. Но эту технологию использовали и гораздо раньше. Примеры — посмертная маска и другие предметы из гробницы фараона Тутанхамона.
В доколумбовых культурах малахит был также известен как пигмент и драгоценный камень. В отличие от азурита, который на фресках постепенно превращается в малахит под воздействием влажности воздуха и CO2 (голубое небо становится зеленым!), малахит устойчив к атмосферным явлениям и свету.
В арабском мире измельченный малахит использовался как противоядие и лекарство против язв.
Возникновение, отложения, парагенезис
Малахит — типичный минерал в зоне окисления медных месторождений, который образуется при выветривании многих минералов меди, особенно халькопирита. Он находится в зонах окисления месторождений меди, часто вместе с азуритом, после чего он часто псевдоморфизируется. Малахит широко распространен, но редко встречается в больших количествах.
Примеры: Огромные количества крупных кусков малахита (до 50 т) на медном месторождении (Нижний Тагил, Урал) были обнаружены вместе с другими оксидными соединениями меди на глубине 70 м в глинистых, сильно железистых разрушенных породах.
Малахит имеет особое значение как свинец (минерал-индикатор) для добычи меди. Благодаря характерному зеленому цвету он сразу бросается в глаза в выветрившихся зонах почти всех месторождений меди и дает геологам подсказки о месторождениях меди.
Производство
Процесс производства высококачественного пигмента из природного минерала очень трудоемок. Желаемый размер зерна получается путем многократного просеивания.
Основной карбонат меди можно получить в лаборатории путем добавления концентрированного раствора карбоната натрия к разбавленному раствору сульфата меди (II) (насыщенный раствор, разбавленный примерно наполовину). Раствор карбоната натрия добавляют небольшими порциями при постоянном перемешивании до тех пор, пока не произойдет интенсивное выделение газа. Во время процесса осаждается бирюзово-синий основной карбонат меди. Он содержит смесь с азуритом (Cu3 (CO3) 2(OH)2) и малахитом (Cu2 (CO3) (OH)2).
После ополаскивания водой во время фильтрации и последующего высушивания остатка на воздухе получается бирюзово-голубая соль, которая под воздействием света и воздуха все больше распадается на малахит. При сушке в сушильном шкафу при 50 C через короткое время выделяется прозрачная жидкость. После того, как жидкость сливают, в нерастворимом остатке можно обнаружить зеленый малахит. Общую реакцию можно сформулировать следующим образом:
Если еще не высушенный продукт нагреть горелкой в испарителе, образуется черно-коричневое вещество. Основной карбонат меди распадается на оксид меди (II) и диоксид углерода.
Применение
Если твердый струящийся малахит перерабатывается в украшения, его обычно шлифуют до кабошонов (огранка с изогнутой гладкой поверхностью), т.к. огранка для этого камня непригодна. Большим преимуществом куполообразного кабошона является то, что он подчеркивает красивый зеленый цвет малахита, а также его светлые и темные полосы, без необходимости огранки. Из малахита можно сделать пуговицы и бусинки. Меньшие кусочки малахита, помимо прочего, перерабатываются в пигменты. Землистый малахит используется вместе с другими окисленными медными рудами для извлечения меди.
Сегодня малахит используется в качестве пигмента только при реставрационных работах. Твердые и ярко окрашенные куски перемалываются в драгоценные камни, а более низкого качества в медную руду.
Читайте также: