चाक के रासायनिक और भौतिक गुण

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

चाक एक सफेद तलछटी चट्टान है। यह पानी में अघुलनशील है और कार्बनिक मूल का है। लेख से हम सीखते हैं कि चाक का उपयोग कहाँ किया जाता है, इस चट्टान के भौतिक और रासायनिक गुण।

शिक्षा

90 मिलियन वर्ष पहले उत्तरी यूरोप में, महान समुद्र के निचले क्षेत्र में गाद जमा हुई थी। प्रोटोजोआ (फोरामिनिफेरा) समुद्री मलबे पर रहता था। उनके कणों में पानी से निकाला गया कैल्साइट शामिल था। स्ट्रैटिग्राफिक यूरोपीय डिवीजन का क्रेटेशियस समूह इसी नाम की अवधि के दौरान दिखाई दिया। इसने केंट में सफेद चट्टानें और डोवर जलडमरूमध्य के दूसरे हिस्से में ढलानों का निर्माण किया। यह वही अवशेष थे जो चाक का आधार बने। हालांकि, चट्टान में मुख्य रूप से शैवाल और बारीक छितरे हुए यौगिकों का निर्माण होता है। इस प्रकार, शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला है कि चाक की उपस्थिति पौधों की योग्यता है।

नस्ल संरचना

निचली तलछट में जमा मोलस्क के अवशेष चाक में बदल गए। नस्ल में शामिल हैं:

लगभग 10% कंकाल का मलबा। उनमें न केवल सबसे सरल के भाग हैं, बल्कि यह भी हैंबहुकोशिकीय जानवर।
foraminifer गोले का लगभग 10%।
कैल्केरियस शैवाल संरचनाओं के 40% तक टुकड़े
50% तक क्रिस्टलीय महीन कैल्साइट। इसका आकार इतना छोटा है कि इसे बनाने वाले तत्वों की जैविक पहचान स्थापित करना लगभग असंभव है।
3% तक अघुलनशील खनिज। वे मुख्य रूप से सिलिकेट द्वारा दर्शाए जाते हैं। अघुलनशील खनिज एक प्रकार का भूवैज्ञानिक मलबा (विभिन्न चट्टानों और रेत के टुकड़े) होते हैं, जो धाराओं और हवाओं द्वारा चाक जमा में लाए जाते हैं।

घोंघे के खोल, अन्य खनिजों के संघटन, सहसंयोजकों के कंकाल चट्टान में विरले ही पाए जाते हैं।

चाक के भौतिक गुण का विवरण - शक्ति

पदार्थ का शोध कई वैज्ञानिकों द्वारा किया गया। इंजीनियरिंग और भूवैज्ञानिक गतिविधियों के दौरान, यह पता चला कि यह एक कठोर अर्ध-चट्टानी चट्टान है। इसकी ताकत काफी हद तक नमी से निर्धारित होती है। हवा-शुष्क अवस्था में, परम संपीड़न शक्ति 1000 से 45,000 kN/m² तक भिन्न होती है। शुष्क चट्टान का लोच मापांक 3 हजार एमपीए (ढीली अवस्था के लिए) से 10 हजार एमपीए (घने राज्य के लिए) है। आंतरिक घर्षण के कोण का मान 24-30 डिग्री है, चौतरफा संपीड़न के साथ, आसंजन 700-800 kN/m² तक पहुंचता है।

आर्द्रता

पानी के संपर्क में आने पर चाक के भौतिक गुण बदलने लगते हैं। विशेष रूप से, इसकी ताकत कम हो जाती है। परिवर्तन पहले से ही 1-2% आर्द्रता पर होते हैं। 25-35% पर, कंप्रेसिव स्ट्रेंथ 2-3 गुना बढ़ जाती है। इसके साथ ही चाक के अन्य भौतिक गुण भी प्रकट होते हैं। चट्टान प्लास्टिक बन जाती है। ये हैअभिव्यक्ति पदार्थ के प्रसंस्करण की प्रक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से जटिल बनाती है। इस दौरान चाक मशीन के तत्वों (खुदाई की बाल्टी, कन्वेयर बेल्ट, फीडर, वाहन बॉडी) से चिपकना शुरू हो जाता है। अक्सर चाक (चिपचिपापन और प्लास्टिसिटी) के भौतिक गुण निचले क्षितिज से खनन की अनुमति नहीं देते हैं, हालांकि यहां इसे उच्च गुणवत्ता का माना जाता है।

ठंढ प्रतिरोध

फ्रीज-विगलन के बाद चाक 1-2 मिमी के कणों में टूट जाता है। कुछ मामलों में, यह नस्ल की एक उपयोगी संपत्ति है। उदाहरण के लिए, जब इसका उपयोग मिट्टी के डीऑक्सीडेशन के दौरान एक सुधारक के रूप में किया जाता है, तो पदार्थ को 0.25 मिमी तक पीसने की आवश्यकता नहीं होती है। 10 मिमी तक की कुचल चट्टान को मिट्टी में डाला जा सकता है। जमने-पिघलने पर मिट्टी की जुताई से टुकड़े अपने आप नष्ट हो जाते हैं। इस प्रकार, न्यूट्रलाइजेशन क्रिया लंबे समय तक बनी रहती है।

चाक गुण: रसायन

चट्टान में मुख्य रूप से कार्बोनेट और गैर-कार्बोनेट भाग शामिल हैं। पहला एसिटिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घुलनशील है। गैर-कार्बोनेट भाग में धातु ऑक्साइड, क्वार्ट्ज रेत, मार्ल्स, मिट्टी आदि होते हैं। उनमें से कुछ इन अम्लों में अघुलनशील हैं। कार्बोनेट भाग में 98-99% कैल्शियम कार्बोनेट होता है। मैग्नेशियन कैल्साइट, साइडराइट और डोलोमाइट के क्रिस्टलीय कण मैग्नीशियम कार्बोनेट से बनते हैं, जो कम मात्रा में चाक में शामिल होते हैं। चट्टान की संरचना और गुण वर्गीकरण मानदंड के रूप में कार्य करते हैं।

गुणवत्ता जमा की पहचान

शुरुआत में यह माना जाता था कि चाक के यांत्रिक और रासायनिक गुणपूरे क्षेत्र में समान हैं। हालांकि, व्यवहार में, क्षेत्र के दीर्घकालिक संचालन के दौरान, विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों के उत्पादन के लिए खनन और प्रसंस्करण उद्यम के संक्रमण के बाद, इन विशेषताओं में अंतर प्रकट होता है। इसलिए, कुछ क्षेत्रों में भूवैज्ञानिक और तकनीकी मानचित्रण किया जाता है। जमा के विभिन्न हिस्सों में चाक के रासायनिक गुणों और इसकी यांत्रिक विशेषताओं का अध्ययन करने वाले शोधकर्ताओं ने उच्च गुणवत्ता वाली चट्टान के संचय के क्षेत्रों को नामित किया है।

औद्योगिक विकास

बेलगोरोद और वोरोनिश क्षेत्रों में चाक के बड़े भंडार मौजूद हैं। Znamenskaya, Zaslonovskaya, Valuyskaya और अन्य जमा में कम गुणवत्ता वाला पदार्थ मौजूद है। इन जमाओं में CaCO₃ (87% से अधिक नहीं) की अपेक्षाकृत कम दरें दिखाई देती हैं। इसके अलावा, चट्टान में विभिन्न अशुद्धियाँ मौजूद हैं। इसलिए, गहन संवर्धन के बिना इन जमाओं में उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं। इस तरह के निक्षेपों पर चाक के भौतिक गुण इसे चूने के निर्माण में उपयोग करना संभव बनाते हैं, साथ ही मिट्टी को डीऑक्सीडाइज़ करने के लिए भूमि सुधार के उपायों में भी। वोरोनिश जमा को ट्यूरोनियन-कोनियाशियन युग के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है। यहां उच्च गुणवत्ता वाले चाक का खनन किया जाता है। इन निक्षेपों से प्राप्त चट्टान के गुणों और अनुप्रयोग का लंबे समय तक अध्ययन किया गया है। वोरोनिश क्षेत्र में खनन किए गए उत्पाद में CaCO₃ (98.5% तक) की उच्च सामग्री है। गैर-कार्बोनेट अशुद्धियों का अनुपात 2% से कम है। हालांकि, जमा पर खनन चाक के भौतिक गुणों से बाधित है। विशेष रूप से, उनकाउच्च जल संतृप्ति। चट्टान में नमी का अनुपात लगभग 32% है।

होनहार जमा

बड़ी जमाओं में, यह ध्यान देने योग्य है कि रोसोशनस्कॉय, क्रुपनेनिकोवस्कॉय, ब्यूटुरलिंस्कॉय और कोपनिशचेनस्कॉय। उत्तरार्द्ध की चाक मोटाई 16.5-85 मीटर है ओवरबर्डन मिट्टी-वनस्पति परत है। इसकी मोटाई लगभग 1.8-2 मीटर है।चाक परत ऊर्ध्वाधर रेखा के साथ दो इकाइयों में विभाजित है। सबसे नीचे 98% तक कैल्शियम कार्बोनेट होता है, सबसे ऊपर यह कुछ कम होता है - 96-97.5% तक।

तुरुनियन चरण के अंतत: सजातीय सफेद चाक को Buturlinskoye जमा में खोजा गया था। परत की मोटाई 19.5-41 मीटर है। ओवरबर्डन की मोटाई 9.5 मीटर तक पहुंच जाती है। यह मार्जेल, वनस्पति परत, रेतीले-मिट्टी के गठन और बलुआ पत्थरों द्वारा दर्शाया गया है। मैग्नीशियम और कैल्शियम कार्बोनेट का अनुपात 99.3% तक पहुंच जाता है। साथ ही, गैर-कार्बोनेट घटक अपेक्षाकृत कम मात्रा में मौजूद होते हैं।

Stoilenskoye और Lebedinskoye जमा उद्योग के लिए बहुत रुचि रखते हैं। इन क्षेत्रों में, चाक को ओवरबर्डन के रूप में खनन किया जाता है और डंप में ले जाया जाता है। संबद्ध वार्षिक उत्पादन 15 मिलियन टन से अधिक है। उनमें से लगभग पांच का उपयोग राष्ट्रीय आर्थिक क्षेत्रों में किया जाता है। विशेष रूप से, स्टारूस्कोल सीमेंट प्लांट और कुछ अन्य छोटे उद्यमों को चाक की आपूर्ति की जाती है। अधिक खनन चट्टान डंप में खो गया है।

लौह अयस्क के भंडार के क्षेत्रों में स्थित चाक को सिलिका और कार्बोनेट सामग्री के मामले में उच्च गुणवत्ता के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इसका उपयोग गहन संवर्धन के बिना औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है। यह कहा जाना चाहिए कि मेंलौह अयस्क में विशेषज्ञता वाले खनन और प्रसंस्करण उद्यमों को डिजाइन करने की प्रक्रिया में, उप-उत्पाद या इसके अलग भंडारण के लिए जगह के रूप में निकाले गए चाक के लिए तकनीकी लाइनें प्रदान करना आवश्यक है।

उत्पादन और खपत

चाक के उपयोगी गुणों को लंबे समय से जाना जाता है। प्रारंभ में, नस्ल का निर्माण में उपयोग किया गया था। इससे चूना बनाया जाता था। चाक पाउडर ने पोटीन, फिलर्स, पेंट्स आदि के लिए आधार के रूप में काम किया। 19वीं शताब्दी के अंत में, व्हाइट माउंटेन डिपॉजिट में निजी कारखानों का आयोजन किया जाने लगा। शाफ्ट भट्टियों में ढेलेदार चट्टान से चूने और चूर्ण का उत्पादन किया जाता था। 1935 में, शेबेकिंस्की संयंत्र दिखाई दिया, जो औद्योगिक जरूरतों के लिए उत्पादों के उत्पादन में लगा हुआ था। चाक के उपयोगी गुण विद्युत, पेंट, पॉलीमर, रबर और अन्य उद्योगों में मांग में थे।

उत्पादों की मांग बढ़ने के साथ-साथ इसकी गुणवत्ता की आवश्यकताएं भी बढ़ती गईं। 1990 तक जो उद्यम मौजूद थे, वे उद्योग को आवश्यक कच्चा माल उपलब्ध नहीं करा सके। बेलगोरोद क्षेत्र में निजी उद्यम दिखाई देने लगे। उनकी बड़ी संख्या रॉक जमा की विशाल मात्रा और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों की स्पष्ट सादगी के कारण थी। हालांकि, निजी उद्यमों द्वारा उपयोग किए जाने वाले निष्कर्षण और बाद के प्रसंस्करण के आदिम तरीके गुणवत्ता वाले उत्पादों की आवश्यक मात्रा प्रदान नहीं कर सके। तदनुसार, ऐसी कई फैक्ट्रियां बंद हो गईं। उसी समय, बड़े उद्यमों ने अपने का आधुनिकीकरण और पुनर्निर्माण कियाउपकरण। 90 के दशक में बेलगोरोड, पेट्रोपावलोव्स्क, शेबेकिन्स्की संयंत्रों द्वारा गुणवत्ता वाले उत्पादों की रिहाई सुनिश्चित की गई थी।

गुणवत्ता वाले टिकटों का उत्पादन

कार्बोनेट के अनुपात के अलावा चाक उत्पादों के लिए प्रमुख आवश्यकताओं में शामिल हैं - बारीक पीसना। इसे एक निश्चित आकार की छलनी पर अवशेष के रूप में या किसी दिए गए आकार के कणों के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है (उदाहरण के लिए, 2 माइक्रोन के आकार वाले 90% कण)।

पेंट, रबर, पॉलीमर और अन्य उत्पादों के निर्माण के लिए नई उत्पादन लाइनों के उद्भव, जिसके लिए चाक का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है, ने इसके उत्पादन और खपत के बीच एक तेज असंतुलन को जन्म दिया है। यह कागज उद्योग में विशेष रूप से स्पष्ट था। इस उद्योग में उद्यमों को चाक पाउडर के लिए विशेष आवश्यकताएं हैं, जिसने उत्पादन में काओलिन की जगह ले ली है।

गुणवत्ता टिकटों का मुद्दा बेलगोरोद क्षेत्र के कारखानों पर केंद्रित है। शेबेकिंस्की उद्यम के अलावा, जो अलग चाक का उत्पादन करता है, नए पौधे बनाए गए। तो, 1995 में, Lebedinsky GOK - ZAO Ruslime में एक प्रसंस्करण संयंत्र दिखाई दिया। यह 120 हजार टन / वर्ष की अनुमानित क्षमता के साथ कंपनी "रिवर्ट" की स्पेनिश परियोजना के अनुसार बनाया गया था। संयंत्र चाक के 10 विभिन्न ग्रेड तक का उत्पादन करता है। गुणवत्ता के मामले में, वे किसी भी तरह से विदेशी समकक्षों से कमतर नहीं हैं और अंतरराष्ट्रीय मानकों को पूरा करते हैं। उद्यम सबसे आधुनिक तकनीकी उपकरणों से लैस है, लाइनों पर संचालन यंत्रीकृत और स्वचालित हैं।

पोMabetex परियोजना के तहत Stoilensky GOK में 300,000 टन उच्च गुणवत्ता वाले चाक उत्पादों की क्षमता वाला एक संयंत्र बनाया गया था। साथ ही, उद्यम की योजनाएं क्षमता में बाद में वृद्धि प्रदान करती हैं।

नस्ल खिलना

मौजूदा प्रसंस्करण लाइन में शामिल एक नई जमा या क्षेत्र में चट्टान के भौतिक गुणों के विश्लेषण की प्रक्रिया में प्रमुख मानदंडों में से एक पीसने के दौरान चाक का व्यवहार है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, विभिन्न जलाशय परतों में, पदार्थ की विभिन्न यांत्रिक विशेषताएं होती हैं। ज्यादातर मामलों में इन अंतरों को दृष्टिगत रूप से पहचानना संभव नहीं है। तकनीकी प्रक्रिया में इसकी सूखी पीसने की प्रक्रिया में चाक के व्यवहार का निर्धारण यांत्रिक क्रिया के तहत आर्द्र वातावरण में इसके खिलने का एक संकेतक स्थापित करके किया जाता है। इसके लिए विशेष उपकरण का उपयोग किया जाता है।

सोडियम बाइकार्बोनेट

इसके उत्पादन के लिए चूना पत्थर या चाक सहित विभिन्न सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। सोडियम बाइकार्बोनेट के शरीर के लिए लाभकारी गुण बहुतों को ज्ञात हैं। अक्सर इसका उपयोग मसूड़ों और गले के रोगों, नाराज़गी, खाँसते समय बलगम के पतले होने के लिए किया जाता है। उद्योग में, सोडा और चाक के भौतिक गुणों की बहुत मांग है। इन दोनों पदार्थों का उपयोग निर्माण, सजावट, सामग्री, पेंट और अन्य उत्पादों में किया जाता है। कैल्शियम बाइकार्बोनेट के उत्पादन के संबंध में, अकेले चाक का उपयोग एक गैर-आर्थिक विकल्प माना जाता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, यह नस्ल नमी को बहुत अच्छी तरह से अवशोषित करती है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी यांत्रिक विशेषताओं में परिवर्तन होता है। यह, बदले में, तकनीकी प्रक्रिया के दौरान नकारात्मक प्रभाव डालता है।

क्या मैं CaCO खा सकता हूँ₃?

यह व्यापक रूप से माना जाता है कि डॉक्टर मेडिकल चाक का उपयोग करने की सलाह देते हैं। माना जाता है कि इस पदार्थ के गुण कैल्शियम की कमी को पूरा करने में मदद करते हैं। सबसे पहले, यह कहा जाना चाहिए कि डॉक्टर इस बारे में अस्पष्ट हैं। अक्सर चाक (खाना) खाने के शौक़ीन मरीज़ विशेषज्ञों की ओर रुख करते हैं। हालांकि, पदार्थ के उपयोगी गुण बहुत ही संदिग्ध हैं। कैल्शियम की कमी के कारण इसे खाने की इच्छा हो सकती है। हालांकि, आपको पता होना चाहिए कि पेट में प्रवेश करने पर पदार्थ की विशेषताओं में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं। कई ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं से गुजरते हुए, यह अपनी मूल तटस्थता खो देता है और एक अभिकर्मक में बदल जाता है। इसकी क्रिया में, पदार्थ बुझे हुए चूने के समान होता है। नतीजतन, ऑक्सीकृत चाक गैस्ट्रिक म्यूकोसा को प्रभावित करना शुरू कर देता है। इस मामले में, कोई औषधीय गुण प्रकट नहीं होते हैं। बल्कि इसके विपरीत। यह याद रखने योग्य है कि पदार्थ में कैल्शियम की सांद्रता बहुत अधिक होती है। नतीजतन, चाक का अत्यधिक उपयोग जहाजों को सीमित करने के लिए उकसा सकता है। इस संबंध में, डॉक्टर इसे कैल्शियम ग्लूकोनेट या इसी तरह की दवाओं के साथ बदलने की सलाह देते हैं। नाराज़गी से छुटकारा पाने के लिए, कई लोगों के अनुसार, जिन्होंने इसे चाक से आजमाया है, यह मदद नहीं करता है।

औद्योगिक और आवासीय उपयोग

मेल के रूप में कार्य करता हैकागज का एक आवश्यक घटक, जिसका उपयोग छपाई में किया जाता है। कुचल रूप में कैल्शियम कार्बोनेट का उच्च फैलाव ऑप्टिकल और मुद्रण विशेषताओं, सरंध्रता और उत्पादों की चिकनाई को प्रभावित करता है। चाक की उपस्थिति के कारण, उत्पादों का घर्षण कम हो जाता है। ग्राउंड रॉक का व्यापक रूप से दीवारों, सीमाओं और पेड़ों की रक्षा के लिए सफेदी के लिए उपयोग किया जाता है। चाक का उपयोग चुकंदर के रस के शुद्धिकरण में किया जाता है, जिसका उपयोग माचिस उद्योग में किया जाता है। इन उद्देश्यों के लिए, एक नियम के रूप में, तथाकथित अवक्षेपित चट्टान उपयुक्त है। ऐसा चाक रासायनिक रूप से कैल्शियम युक्त खनिजों से प्राप्त किया जाता है। अन्य कार्बोनेट चट्टानों के साथ, पदार्थ का उपयोग कांच के पिघलने में चार्ज घटकों में से एक के रूप में किया जाता है। चाक के कारण, अपक्षय और अभिकर्मकों के संपर्क में आने पर उत्पाद की तापीय स्थिरता, इसकी यांत्रिक शक्ति और स्थिरता बढ़ जाती है। इस नस्ल का व्यापक रूप से उर्वरकों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। पशुओं के चारे में चाक भी मिलाया जाता है।

रबर उद्योग

उद्योग में इस्तेमाल होने वाले सभी फिलर्स में चाक पहले स्थान पर है। यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि इस कच्चे माल का उपयोग आर्थिक रूप से फायदेमंद है। चाक की अपेक्षाकृत कम लागत है। इसी समय, रबर उत्पादों में इसके परिचय से नुकसान नहीं होता है। उद्योग में कच्चे माल की लोकप्रियता का दूसरा कारण तकनीकी समीचीनता है। चाक रबर उत्पादों के निर्माण की प्रक्रिया को बहुत सरल करता है। विशेष रूप से, इसके कारण वल्केनाइजेशन तेज होता है, सतहउत्पाद चिकने हो जाते हैं। नस्ल का व्यापक रूप से स्पंज और झरझरा रबर, प्लास्टिक उत्पादों, चमड़े के विकल्प आदि के उत्पादन में उपयोग किया जाता है।