Науково-дослідний проект - пісок, його властивості, застосування і отримання в домашніх умовах

Науково-дослідний проект
"Пісок, його властивості, застосування і отримання в домашніх умовах"

Пісок - з одного боку такий знайомий усім і простий матеріал, а з іншого - такий загадковий і таємничий. Дивишся на нього і не можеш відірвати погляд.
Я захоплююся мистецтвом під назвою sandart. Це особливий вид малювання-анімації, ось тільки замість фарб тут використовують сухий пісок. Під час занять мені стало цікаво - чому він саме такий.
Якщо доторкнешся - заспокоюєшся. Його хочеться розглядати, перебирати пальцями його дрібні крупинки. Спостерігати як він пересипається з руки в руку. Пісок адже такий приємний на дотик.
У своїй дослідницькій роботі я вирішила розширити свої знання про матеріал, з яким я працюю. Робота актуальна і може бути застосовна в школі як додатковий матеріал до занять.

Мета дослідження: Вивчити пісок: його походження, види, застосування. Провести досвід зі створення піску в домашніх умовах.

завдання:
1.Узнать що таке пісок?
2.Познакомітся з різними видами піску
3.Виясніть де застосовується пісок?

Гіпотеза дослідження: Якщо пісок є хімічною сполукою, чи можливо провести хімічний дослід з його виготовлення в домашніх умовах із застосуванням підручних матеріалів?

План дослідження:
1.Ознакоміться з інформацією про пісок
2.Підготувати все необхідне для проведення досвіду
3.Провести досвід
4.Сделать висновки

Що таке пісок?
Що таке пісок, уявити може кожен. З наукової точки зору це все ж сипучий матеріал неорганічного походження, що складається з безлічі дрібних піщинок або фракцій, осадова гірська порода, а також штучний матеріал, що складається із зерен гірських порід
Пісок виходить з маленьких частинок мінералів, що входять до складу гірських порід, тому в піску можна виявити різні мінерали. В основному в піску знаходять кварц (речовина - діоксид кремнію або SiO 2), так як він міцний і його багато в природі.
Іноді пісок на 99% складається з кварцу. З інших мінералів у піску є польовий шпат, кальцити, слюда, залізна руда, а також в невеликих кількостях гранат, турмалін і топаз.

1.1. Як і з чого утворився пісок?
Пісок - це те, що залишилося від скель, валунів, звичайних каменів. Час, вітер, дощ, сонце і ще раз час зруйнували гори, обсипали скелі, потовкли валуни, роздрібнили камені, перетворивши їх в мільярди мільярдів піщинок розміром від 0,05 мм до 2,5 мм, зробивши з них пісок. Пісок утворюється там, де гірські породи піддаються руйнуванню. Одним з основних місць, де відбувається утворення піску, є морський берег.
Друга найбільш поширена форма піску - карбонат кальцію, наприклад, арагонит який був створений за останні півтора мільярда років різними формами життя, такими як корали та молюски.
А що ж пісок в пустелях? Пісок з берега переноситься вітром в глиб суші. Іноді переміщається стільки піску, що цілий ліс може бути покритий піщаними дюнами .В деяких випадках пісок пустелі утворився в результаті руйнування гірських масивів. У деяких випадках на місці пустелі свого часу знаходилося море, яке, відступивши тисячі років тому, залишило тут пісок.

Класифікація за ознаками
Піски класифікують за такими ознаками:

походженням і виду;

вмістом пиловидних і глинистих частинок,
в тому числі глини у грудках;

вмісту органічних домішок;

характером форми зерен;

вмісту шкідливих домішок і сполук;

Річкові і морські піски мають округлу форму зерен. Гірські піски -остроугольние зерна забруднені шкідливими домішками.

види піску
природний пісок
Річковий пісок - це пісок, який добувають з дна річок. характеризується високим ступенем очищення. Він являє собою однорідний матеріал з відсутністю сторонніх включень, глинистих домішок і камінчиків. Очищений він природним способом - плином води.
Головна перевага річкового піску в тому, що він являє собою саме пісок, а не пісочну суміш з участю глини, землі, кам'яних частинок. Завдяки тривалому природному впливу піщинки мають гладку овальної поверхнею і розміром приблизно 1,5-2,2 мм.
Річковий пісок є досить якісним. але в той же час і досить дорогим будівельним матеріалом. Видобуток річкового піску проводиться за допомогою спеціальної техніки - земснарядів. Це аніскільки не шкодить екології, а навпаки допомагає прочищати русла річок. Найбільш великий річковий пісок видобувається в гирлах пересохлих річок.
Колірна палітра піску, що добувається, досить різноманітна, від темно- сірого до яскраво жовтого. Запаси цього будматеріалу в природі практично невичерпні.
Всім відомо, що в деяких регіонах Укаїни
річковий пісок - джерело видобутку золота

Морський пісок - це пісок, який має в своєму складі (в порівнянні з іншими видами піску) найменшу кількість сторонніх домішок. Чистота морського піску обумовлена ​​місцем його видобутку, а також застосуванням двоступеневої системи очищення від сторонніх включень. Перший етап очищення пісок проходить безпосередньо на місці його видобутку, а другий етап - в межах спеціальних виробничих майданчиків. З огляду на високу якість морського піску, його, без перебільшення, можна застосовувати в будь-яких будівельних роботах.

будівельний пісок
На відміну від природних різновидів штучні піски виробляються із застосуванням спеціалізованого обладнання шляхом механічного або хімічного впливу на гірські породи.
У свою чергу, штучні піски діляться на підвиди осадового і вулканічного походження.
Будівельний пісок може бути використаний в якості універсальної основи для виготовлення різноманітних будівельних матеріалів і цементних розчинів. Така широка сфера застосування обумовлена ​​в першу чергу одним із специфічних якостей цього матеріалу: пористістю.
Штучний пісок має багато плюсів в порівнянні з природним піском, але є і свої мінуси, а саме: крім порівняно високу ціну, штучно вироблений пісок може відрізнятися більш високою радіоактивністю.
Перлітові піски - проводяться за допомогою термічної обробки з подрібнених стекол вулканічного походження, іменованих перліту і обсидіанамі. Мають білу або світло-сірого забарвлення. Використовуються при виготовленні елементів ізоляції.
Кварцові. Піски даного виду також прийнято називати «білими» через характерного, біло-молочного відтінку. Втім, більш поширеними різновидами кварцових пісків є жовтуваті кварци, що мають в своєму складі кілька глиняних домішок.
У порівнянні з пісками природного походження цей матеріал вигідно відрізняється однорідністю, високою межзерновой пористістю, а отже - грязеёмкостью.
Видобувається кварцові пісок в кар'єрах. Кварцовий пісок використовується для створення силікатної цегли і силікатних бетонів, наповнювачів для поліуретанових і епоксидних покриттів, що надає їм міцність і високу зносостійкість.
Завдяки універсальності та високій якості пісок цього виду знаходить широке застосування в різних галузях промисловості, в тому числі, в водоочисних системах, виготовленні скла, порцеляни, в нафтовій і газодобувної промисловості і т.д.
Мармуровий. Є одним з найбільш рідкісних видів. Використовується для виготовлення керамічної плитки, мозаїки, а також черепиці.

застосування піску
Широко використовується в складі будівельних матеріалів, для намивання ділянок під будівництво, для піскоструминної обробки, при зведенні доріг, насипів, у житловому будівництві для зворотної засипки, при благоустрої дворових територій, при виробництві розчину для кладки, штукатурних і фундаментних робіт, використовується для бетонного виробництва . При виробництві залізобетонних виробів, бетону високих марок міцності, а також при виробництві тротуарної плитки, бордюрів.
Дрібний будівельний пісок використовується для приготування розчинів.
Пісок використовується і при виробництві скла, але тільки один його вид - пісок кварцовий. Практично повністю він складається з діоксиду кремнію (мінерал кварц). Чистота і однорідність піску роблять можливим застосування його в скляної промисловості, де важливо відсутність найменших домішок.
Менш чистий кварцовий пісок використовують в штукатурних (внутрішніх і зовнішніх) оздоблювальних роботах. Використання його у виробництві бетону і цегли дозволяє надати одержуваного продукту потрібний відтінок.
Будівельний річковий пісок досить широко застосовується в різних декоративних (змішують з різними барвниками для отримання спеціальних структурних покриттів) та оздоблювальних роботах готового приміщення. Він також виступає компонентом асфальтобетонних сумішей, які використовуються в будівництві і укладанні доріг (в тому числі і для будівництва аеродромів), а також в процесах фільтрування і очищення води.
Кварцовий пісок використовується для виготовлення зварювальних матеріалів спеціального і загального призначення.
Сільське господарство: пісочний грунту ідеально підходять для таких культур, як кавуни, персики, горіхи, і їх чудові характеристики роблять їх придатними для інтенсивного молочного тваринництва.
Акваріуми: Він також є абсолютною необхідністю для морських рифових акваріумів, яка емулює середовище і складається в основному з арагонита коралових і молюсків. Пісок не токсичний і абсолютно нешкідливий для акваріумних тварин і рослин.
Штучні рифи: пісок може служити основою для нових
ріфов.Пляжі: уряду переміщують пісок на пляжі, де
припливи, вихору або навмисні зміни берегової лінії руйнують оригінальний пісок.
Пісок (Sand) етоЗамкі з піску: Формування піску в замки або
інші мініатюрні споруди є популярним в містах та на пляжі.
Анімація з піску: творці анімаційних фільмів використовують
пісок з передньої або із заднім підсвічуванням скла. Як це роблю і я.

Практична частина
Перед нами стояло завдання: чи можна виготовити діоксид кремнію в домашніх умовах.
Для проведення досвіду мені будуть потрібні.

ємність 2 штуки або формочки;

Необхідно дотримуватися техніки безпеки - оцет це кислота. Досвід проводимо в приміщенні з відкритими вікнами, тому що оцет різко пахне. Не можна нахиляться, нюхати або що-небудь пробувати. Надягаємо засоби захисту.
Я беру силікатний клей. У ємність акуратно наливаю приблизно 1/3.
Потім я беру оцет і наливаю в іншу ємність. Приблизно теж 1/3.
Для забору оцту з ємності використовую шприц. Набираю приблизно 10 мл.
Дуже акуратно вливаю в клей оцет.
Відбувається реакція. Клей перетворюється в гель і застигає. Паличкою ретельно перемішую клей з оцтом.
У мене вийшов Діоксид кремнію (SiO2) - речовина, що складається з безбарвних кристалів, що володіють високою міцністю, твердістю і тугоплавкостью.
У природі діоксид кремнію поширений досить широко: кристалічний оксид кремнію представлений такими мінералами як яшма, агат, гірський кришталь, кварц, халцедон, аметист, морион, топаз.
Можна змішати оцет, клей і харчову фарбу будь-якого кольору. Вийти кольоровий діоксид кремнію.

В Твіттері