Кристина Грекова
Челябинская область, г. Копейск
Средняя общеобразовательная школа №2, 11 класс
ОКРАШИВАНИЕ ХАЛЦЕДОНА КАСАРГИНСКОГО КАРЬЕРА
43
Научный руководитель: Илёва Ольга Леонидовна, Челябинская область, г. Копейск, Средняя общеобразовательная школа, педагог дополнительного образования
Кристина Грекова
Челябинская область, г. Копейск
Средняя общеобразовательная школа №2, 11 класс
ОКРАШИВАНИЕ ХАЛЦЕДОНА КАСАРГИНСКОГО КАРЬЕРА
43
Научный руководитель: Илёва Ольга Леонидовна, Челябинская область, г. Копейск, Средняя общеобразовательная школа, педагог дополнительного образования
Цель проекта
Выявить вещества – красители и оптимальные условия для окрашивания халцедона без использования специального лабораторного оборудования.
Задачи
  • Изучить литературные и интернет-источники по окрашиванию природных каменных материалов.
  • Провести геологическую экскурсию на Касаргинский щебеночный карьер для отбора образцов халцедона.
  • Определить экспериментальным путем какие вещества лучше использовать для окрашивания халцедона методом пропитки.
  • Определить условия термообработки для окрашивания халцедона
Актуальность
В современном мире увеличивается спрос на недорогие ювелирные и декоративно-поделочные изделия из природного материала, поэтому облагораживание некондиционного и низкосортного природного минерального сырья расширяет возможности его использования в ювелирно-поделочном производстве. Облагороженное каменное сырье, в отличии от синтетического, считается природным, придавая ему более высокую ценность.
В настоящее время конкретные условия осуществления процессов по изменению окраски самоцветов в печати не сообщаются или носят слишком общий характер.
Исследовательская работа посвящена теме окрашивания халцедона и несмотря на обилие статей на эту тему в сети Интернет, в рамках школьной исследовательской работы эта тема достаточно новая. Работа решает технологическую и экономическую проблему современной отечественной добывающей промышленности, давая ей возможность повысить эффективность эксплуатируемых месторождений поделочных и ювелирных камней. В процессе работы проведены самостоятельно поиски образцов халцедона в полевых условиях на Касаргинском карьере, химический эксперимент в условиях школьной лаборатории по выщелачиванию и окрашиванию халцедона и агата методом пропитки различными растворами солей металлов-хромофоров с последующим обжигом, подготовлена презентация для занятий геологического объединения. Изучение химизма и условий процесса окрашивания халцедона можно применить для других аналогичных по свойствам минералов.
Результаты работы
  • Совпадение с литературными данными при использовании для окрашивания халцедона и агата в качестве красящих веществ растворов солей переходных металлов-хромофоров с последующей термообработкой - перманганата калия (коричневый цвет), нитрата кобальта (черный цвет), нитрата железа (III) (красно-коричневый цвет), нитрата железа (III) с гексацианоферратом (II) калия (синий цвет), с роданидом калия (красно-коричневый цвет) и с бихроматом калия (зеленый) только для агата.
  • Не совпадение с литературными данными для халцедона при окрашивании раствором бихромата калия - получили желтый цвет, хотя в литературе указывается зеленый, т.к. температура обжига была 150ºС, а температура разложения бихромата калия 500-600ºС. При окрашивании сульфатом никеля получился зеленоватый цвет для халцедона, который при обжиге исчез, агат не окрасился. При использовании сульфата меди (II) получили в трещинах яблочно-зеленый цвет для агата, голубой для халцедона. Во внутрипоровом пространстве происходит пропитка растворами сульфатов никеля и меди (II), они вымываются из пор, поэтому не подходят для простого окрашивания.
  • После дополнительного обжига при 500-800º в течение 1,25 часа в муфельной печи лаборатории ЮУрГУ образцов халцедона, окрашенных раствором бихромата калия без предварительного обжига после выщелачивания, с предварительным прокаливанием при 800º и окрашенного в присутствии сахара и борной кислоты, во всех четырех случаях образцы стали светло-зеленого цвета. После дополнительного обжига при 500-800º в течение 1,25 часа в муфельной печи образцов халцедона, окрашенных раствором сульфата меди (II) образцы стали черного цвета, сульфата никеля – зеленого цвета. Халцедон, предварительно обожженый после выщелачивания при 800º, окрасился раствором нитратом железа (III) в красно-коричневый цвет, с гексацианоферратом (II) калия окрасился в сине-красный цвет, с роданидом калия в темно-красный цвет, окраска получилась более насыщенной и устойчивой.
  • Для наглядного показа результатов нашей работы была составлена коллекция.
Выводы
  1. По литературным данным окрашивание природных каменных материалов используется давно и успешно, но необходимо отличать его от фальсификации.
  2. Касаргинским карьером вскрыта глинистая кора выветривания серпентинитовых пород с обильными прожилками халцедона.
  3. Для окрашивания халцедона и агата лучше использовать метод пропитки солями переходных металлов-хромофоров, разлагающихся при нагревании.
  4. Дополнительную термообработку нужно проводить при высоких температурах, необходимых для разложения солей
Расписание работы автора проекта
05 ноября, чт
Диалог с экспертами
Ответы на вопросы
15:40
16:20
16:40

17:00
Смирнова И.Е.
Винтайкин Б.Е.
Кузнецов С.М.
05 ноября, чт
07 ноября, сб
15:00
15:20

Дюбанов М.В.
Власенко К.К.
15:40
07 ноября, сб
Задайте вопрос автору проекта
Обязанность отвечать на заданные вопросы остается полностью на участнике. Организаторы форума не несут ответственности за сроки получения ответа.
Заполняя данную форму Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.
Пообщайтесь с автором в режиме реального времени
Вы можете посмотреть диалог с экспертом и задать вопросы автору в форме вебинара.
Расписание сессий приведено выше
Made on
Tilda