Тема исследовательской работы «Кристаллы - природные многогранники»





Новые авторы:


Новые материалы:
Кубики Зайцева/Методики Зайцева
Лилия Быковa (Туясовa)
Аналіз твору А. Камю «Чума»
Олеся Кузменковa (Чусовляновa)

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ МЕСТНОЙ АДМИНИСТРАЦИИ г. Нальчика

Муниципальное образовательное учреждение

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 7

ТЕМА

исследовательской работы

«Кристаллы - природные многогранники»

Автор: Ким Анна, 8 класс

Научный руководители:

Белоусова Елена Николаевна, учитель математики

2учебный год

г. Нальчик

Содержание

Введение

Кристаллы – природные многогранники

Федоров Е. С.

Лед

Снежинка

Соль

Горный хрусталь

Алмаз

Заключение

Литература

Введение

Гипотеза, что внешняя правильная форма кристалла зависит от упорядоченного внутреннего строения, была высказана в 1611 году немецким астрономом и математиком Иоганном Кеплером (Трактат «О шестиугольном снеге»). Самый распространённый кристалл – лёд или снег – кристаллическая форма замёрзшей воды. К понятию симметрии мы привыкли с детства. Мы очень хорошо представляем, что симметричны бабочки, лепестки цветов, ножницы, дома, узоры орнамента, звездочки снежинок. На снежинках, кстати, легче всего убедиться в том, что кристаллы обычно имеют правильную и симметричную форму. Бесконечно разнообразны формы снежинок, но вы не найдете ни одной пары одинаковых.

Симметрия фигуры, в частности многогранника — это свойство, состоящее в том, что существует его перемещение, совмещающее многогранник с самим собой. Такое перемещение называется преобразованием симметрии многогранника или его элементом симметрии.

«И только к камню прикоснется мастер,

проснется в камне

смысла красота»

(К. Кулиев)

Кристаллы - природные многогранники

Все камни состоят из кристаллов. Многие кристаллы имеют удивительно красивые формы многогранников, многие из которых придумал не человек, а природа. И создала она их в виде кристаллов. Например, кристаллы поваренной соли имеют форму куба, кристаллы льда и горного хрусталя (кварца) напоминают отточенный с двух сторон карандаш, т. е. форму шестиугольной призмы, на основания которой поставлены шестиугольные пирамиды. Алмаз чаще всего встречается в виде октаэдра, иногда куба или даже кубооктаэдра. Исландский шпат имеет форму косого параллелепипеда, гранит — ромбододе­каэдра, а снежинки всегда шестилучевые звездочки.

Удивительное сходство кристаллов льда и горного хрусталя было подмечено уже очень давно. В древности и в средние века думали, что кристаллы горного хрусталя и кристаллы льда — одно и то же, только лед замерзает у нас на глазах, а горный хрусталь— лишь при особенно сильном морозе. Само слово «кристалл» происходит от греческого «крюсталлос», т. е. лед.

В древности кристаллам приписывали всякие необыкновенные свойства.

Считали, например, что кристалл аметиста предохраняет от пьянства и навевает счастливые сны, изумруд спасает мореплавателей от бурь, сапфир помогает при укусах скорпионов, алмаз бережет от болезней, топаз приносит счастье в ноябре, а гранат — в январе и т. д. Конечно, раньше при слабом уровне развития науки невозможно было понять, как возникли кристаллы, почему они имеют форму многогранников.

Первые, еще смутные предположения о том, что атомы в кристаллах расположены правильным, закономерным, симметричным строем, высказывались в трудах различных естествоиспытателей уже в те времена, когда само понятие атома было неясным и не было никаких экспериментальных доказательств атомного строения вещества.

Симметричная внешняя форма кристаллов невольно наводила на мысль о том, что внутреннее строение кристаллов должно быть симметричным и закономерным. Законы симметрии внешней формы кристаллов были пол­ностью установлены в середине XIX века, а к концу этого века были четко и точно выведены законы симметрии, которым подчинены атомные постройки в кристаллах.

Основоположником математической теории строения кристаллов является выдающийся русский математик и кристаллограф Евграф Степанович Федоров (1853—1919).

Фёдоров Евграф Степанович [.12.1853, Оренбург, – 21.5.1919, Петроград], один из основоположников современной структурной кристаллографии, геометр, петрограф, минералог и геолог, академик Российской АН . Родился в семье военного инженера. Окончил в 1872 Военно-инженерное училище. В 1874 после кратковременного пребывания в сапёрной части стал вольнослушателем Медико-хирургической академии, а затем студентом химического отделения Технологического института. В 1880, заинтересовавшись кристаллографией, поступил в Горный институт в Петербурге (окончил в 1883). Работая с 1885 в Геологическом комитете, проводил геологические исследования Северного Урала (1885–90). В 1894 был горным инженером на Турьинских рудниках Урала. В 1895 избран профессором Московского с.-х. института. После революционных событий 1905 стал первым выборным директором Горного института в Петербурге; вторичное избрание в 1910 Ф. на этот пост было отменено правительством, опасавшимся роста революционных настроений среди студенчества и считавшим, что деятельность Ф. этому способствует. В 1896 был избран членом Баварской АН, в 1901 – адъюнктом Петербургской АН, из которой, не встретив поддержки в организации минералогического института, Ф. в 1905 ушёл. К работе над своим первым большим трудом «Начала учения о фигурах» приступил в возрасте 16 лет. Этот фундаментальный труд содержал идеи большинства последующих открытий Ф. в геометрии и кристаллографии. В частности, здесь приводятся т. н. параллелоэдры – выпуклые многогранники, которые Ф. положил в основу своей теории строения кристаллов. В 1885–90 он выполнил серию работ по структуре и симметрии кристаллов, завершившуюся классическим трудом «Симметрия правильных систем фигур» . В нём приведён первый вывод 230 пространственных групп симметрии (т. н. федоровских групп; почти одновременно они были также выведены нем. математиком А. Шёнфлисом. Переписка Ф. и Шёнфлиса содержала взаимные консультации по выводу пространственных групп симметрии (впоследствии Шёнфлис опубликовал письмо, в котором подтверждал приоритет Ф.). Параллельно с разработкой фундаментальных вопросов кристаллографии Ф. работал над созданием универсального теодолитного метода в гониометрии и кристаллооптике. В 1889 предложил проект двукружного (теодолитного) гониометра для измерения углов на кристаллах, а также новый способ изображения кристаллов при помощи стереографической сетки. В 1891 он изобрёл универсальный оптический столик (Федорова столик), который дал возможность рассматривать под микроскопом кристалл по различным направлениям и производить измерения его оптических констант. Универсальный теодолитный метод был впервые описан Ф. в монографии «Теодолитный метод в минералогии и петрографии» и завоевал признание во всём мире. Более поздние его работы в области – метода определения состава кристаллических веществ по результатам гониометрических исследований. Работы по кристаллографии обобщены им в «Курсах кристаллографии» (1891, 1897, 1901).



В последний период жизни разрабатывал некоторые вопросы «новой геометрии», в которой вместо точки в качестве основного элемента берутся круги, шары, векторы, плоскости и др. геометрические образы. Особенность её – существование систем n-мepных измерений – Федоров использовал для изображения кристаллических структур, многокомпонентного состава сложных химических соединений и пр. В теоретической петрографии и минералогии Ф. были выведены соотношения между валовым химическим составом глубинных пород и содержащимися в них минералами; разработана классификация и номенклатура горных пород; дан способ графического изображения химических составов пород и сложных минералов (слюды, хлоритов, турмалинов) с помощью т. н. «федоровского химического тетраэдра». Ф. изучил и описал многие природные и искусственные кристаллы, установил несколько новых минеральных видов и горных пород, выдвинул идею последовательного выделения минералов из магмы с отсортировкой по удельному весу (1896–99). Ф. принадлежат также труды по описательной и физической геологии, рудным месторождениям и др. вопросам геологии, посвященные Уралу, побережью Белого моря и др. Идеи Ф. получили развитие в трудах его учеников – В. В. Никитина, А. К. Болдырева, А. Н. Заварицкого и др. На долю Ф. выпало редкое для учёного счастье – увидеть реализованными свои теоретические идеи. Установленные с помощью рентгеновского структурного анализа атомные структуры кристаллических веществ (в частности, минералов) строго подчинялись федоровским группам симметрии. В 1944 в АН СССР учреждена премия им. Е. С. Федорова.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СТОЛИК ФЁДОРОВА

Фёдоровский столик, - специальное устройство-приставка к поляризационному микроскопу, позволяющее придавать кристаллу, помещенному под микроскопом в виде тонкого шлифа, различные положения в пространстве, поворачивая и наклоняя его. В основу первоначальной модели столика, предложенной Е. С. Федоровым в 1891г., был положен принцип теодолита (вращение вокруг двух взаимно перпендикулярных осей). В 1896г. Е. С. Федоров описал модель с четырьмя осями; 5-я ось была добавлена американским учёным Эммонсом в 1929г. (3 сопряжённые теодолитные системы и ось вращения столика микроскопа). При помощи федоровского столика определяются: изотропность или анизотропность, одноосность или двуосность, оптический знак, направление оптических осей, величина двойного лучепреломления и другие оптические характеристики кристаллов.

Универсальный столик применяется для:

а) Определения состава плагиоклазов по двойникам, как по классическому теодолитному методу Е. С. Фёдорова, так и по двойному теодолитному методу А. Н.Заварицкого;

б) Определения состава плагиоклазов по углу погасания в сечении зоны ± (010);

в) Определения моноклинности, пироксенов и амфиболов;

г) Определения калиенатриевых полевых шпатов.

Применение универсального столика Фёдорова дает возможность производить также следующие исследования и опре­деления:

1. Установление анизотропности минерала в случае, если имеют дело с его изотропным сечением.

2. Определение осности минерала, т. е. отличие одноосного минерала от двуосного в любом сечении кристалла.

3. Определение положения осей симметрии оптической индикатрисы (и, следовательно, ее плоскостной симметрии) и оптических осей относительно плоскости препарата.

4. Определение оптического знака одноосного минерала в любом сечении.

5. Определение оптического знака и угла 2v в двуосных минералах либо путем непосредственного измерения (в сечениях, параллельных или почти параллельных средней оси оптической индикатрисы Nm), либо по методу А. Н. Заварицкого в сечении, перпендикулярном или почти перпендикулярном Nm.

6. Установление главного сечения оптической индикатрисы для определения двупреломления минерала.

7. Определение положения граней, плоскости спайности и ребер относительно плоскости препарата.

8. Определения положения двойниковой оси и плоскости срастания двойников относительно плоскости препарата.

9. Ориентировка оптической индикатрисы минерала, т. е. совмещение ее осей симметрии с осью микроскопа и направлением колебаний в николях.

10. Непосредственное определение положения кристаллографических направлений относительно осей симметрии индикатрисы по двойному теодолитному методу.

11. Исследование плеохроизма минералов.

Указанные определения могут быть произведены для любого минерала.

Столики Федорова выпускаются в двух моделях:

а) Четырехосные универсальные столики Федорова для работы классическим методом Федорова;

б) Пятиосные универсальные столики Федорова для работы по способу двойного теодолита методом Федорова–Заварицкого.

Лёд

Лёд — вода в твёрдом агрегатном состоянии, минерал.

В широком смысле, лёд — это твёрдое состояние такого неметаллического вещества, которое при стандартной температуре и давлении находится в жидком или газообразном состоянии. Например, сухой лёд, аммиачный лёд или метановый лёд.

Кубики льда — маленькие кусочки льда в кубической форме, используемые, в основном, для охлаждения напитков, коктейлей. Могут весить от 13 до 33 граммов.



В основном они изготовляются путём заморозки воды в формочках в холодильнике. Формочки для заморозки льда изобрёл Ллойд Грофф Копман (en:Lloyd Groff Copeman). Существуют также специальные машины для их изготовления. Также кубики льда используются в косметологии и изготовлении свечей

Образование кристаллов

Снег возникает, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются известные шестиконечные формы. Из-за особой структуры молекул воды возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них – новые, и так получаются те разнообразные формы звездочек – снежинок, которые хорошо знакомы жителям севера.

При высокой термике кристаллы неоднократно вертикально передвигаются в атмосфере, частично тая и кристаллизуясь заново. Из-за этого нарушается регулярность кристаллов и образуются смешанные формы. Кристаллизация всех шести лучей происходит в одно и то же время, в практически идентичных условиях, и поэтому особенности формы лучей снежинки получаются столь же идентичны.

Снежинки

Белый цвет происходит от заключённого в снежинке воздуха. Свет всех возможных частот отражается на граничных поверхностях между кристаллами и воздухом и рассеивается. Снежинки состоят на 95 % из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч).

Самая крупная снежинка была засвидетельствована 28 января 1887 г. во время снегопада в Форт-Кео, Монтана, США, она имела диаметр в 15 дюймов (около 38 см), опубликовано в Monthly Weather Review, 1916,73. [1]. Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г.

При падении в воду снежинка создаёт крайне высокий звук, практически неслышимый для человека, но неприятный для рыб

Есть места, где снежинки исчезают, едва приблизившись к поверхности. Причины такого поведения остаются пока неизвестны.

Разнообразие снежинок

Существует такое многообразие снежинок, что обычно считается, что не бывает двух одинаковых снежинок. Например, Кеннет Либрехт - автор самой большой и разнообразной коллекции снежинок говорит, что "Все снежинки разные, и их группировка (классификация) — это во многом вопрос личных предпочтений". Простые снежинки, например призмы, образующиеся при низкой влажности, могут выглядеть одинаково, хотя на молекулярном уровне они отличаются. Сложные звёздчатые снежинки обладают уникальной, отличимой на глаз геометрической формой. И вариантов таких форм, по мнению физика Джона Нельсона из Университета Рицумеикан в Киото, больше, чем атомов в наблюдаемой Вселенной.

Исследования

Астроном Иоганн Кеплер в 1611 году издал научный трактат «О шестиугольных снежинках», в котором подверг чудеса природы рассмотрению со стороны жёсткой геометрии.

Миниатюра «О шестиугольных снежинках» — это раритет науки, документ теоретической кристаллографии и гордость её истории. «Изобилие глубочайших идей, широта подхода при рассмотрении причин образования снежинок, замечательные геометрические обобщения, смелость и остроумие высказанных гипотез поражают и сейчас» — вот авторитетное мнение историка кристаллографии И. И. Шафрановского.

В 1635 году формой снежинок заинтересовался французский философ, математик и естествоиспытатель Рене Декарт, написавший этюд, включённый им впоследствии в «Опыт о метеорах» или просто «Метеоры».

В 1885 году, после множества проб и ошибок, американский фермер Уилсон Бентли (Wilson A. Bentley) по прозвищу «Снежинка» получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом. Он занимался этим сорок шесть лет, сделав более 5000 уникальных снимков. На основе его работ было доказано, что не существует ни одной пары абсолютно одинаковых снежинок (что впоследствии существенно дополнило теорию кристалла).

В 1951 году Международная комиссия по снегу и льду приняла довольно простую и получившую широкое распространение классификацию твёрдых осадков. Согласно этой системе, существует семь основных видов кристаллов: пластинки, звёздчатые кристаллы, столбцы (или колонны), иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником и неправильные формы. К ним добавились ещё три вида обледеневших осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

В 2001 году свои исследования в области , астроном Кеннет Либбрехт (Kenneth Libbrecht) из Калифорнийского технологического института. В лаборатории профессора Либбрехта снежинки выращиваются искусственно.

Соль

Что нам известно о белом кристаллическом продукте

"поваренная соль", без которого не обходится ни один день нашей жизни?

Мы знаем поговорки о соли, которая, будучи привозной, стоила относительно дорого, и даже фраза "рассыпать соль - к ссоре", дошла до нас из глубины веков, так же как и другая, более оптимистичная: "съесть вместе пуд соли", - что означает сотрудничать долго и дружно.


Страница истории

Нет точных данных о том, кто из человеческого рода, где и когда впервые приправил свою немудреную еду щепоткой соли. Скорее всего, это произошло случайно и прижилось в меню человека навсегда.

Но остались описания историков древности, повествующие о том, как египтяне выпаривали соль из морской воды в ваннах, специально предназначенных для этой цели. Выпаривание соли происходило под палящими лучами африканского солнца. Известно также, что шумеры еще в третьем тысячелетии (до нашей эры) в тех же целях использовали бревна, которые они окунали в соленые волны Персидского залива. Само собой разумеется, что эти бревна затем подвергались последовательно долгому процессу высушивания под теми же палящими солнечными лучами. Кристаллы соли были наградой за столь трудоемкую работу, - их счищали с бревен скребками.

Крупный врач и ученый-энциклопедист времен средневековья Авиценна еще в 1012 году писал, что определенные дозы пищевой соли обладают лечебными и даже профилактическими свойствами. Но в одних записях он упоминает соль "дарамейскую", подобную хрусталю, в других пишет, что соль - горькая с вяжущим привкусом и даже черная.

Есть основание полагать, что речь по-видимому, идет о сернокислом магнии. О хлориде кальция и каком-то веществе с примесью нефти. Авиценна не ошибался, все они действительно обладают теми или иными лечебными свойствами: желчегонным, рвотным, противорвотным или способностью усиливать перистальтику кишечника.

Волшебное средство

Веками всевозможные соленья, маринады и копчености были наиболее доступными ценными и эффективными средствами сохранения скоропортящихся продуктов питания в запасниках и погребах людей.

Кристаллы хлорида натрия позволяют консервировать продукты: овощи, грибы, мясо, рыбу, и способствуют их распространению по всему свету.

Так, мы можем есть оливки, даже, если окажемся на Северном полюсе, и хрустеть в купе пассажирского поезда солеными огурцами или арбузами.

Однако вместе с этим у многих людей постепенно притупляется ощущение нормальной солености пищи. Часто уже в силу укоренившейся привычки, но не для удовлетворения физиологической потребности человек систематически поглощает все большие и большие количества соли. Можно сказать, что вкус к соленой и пересоленной пище формируется, закрепляется и передается по наследственной линии. Любопытная деталь японского меню: в народных блюдах островитян было принято подавать к столу не соленый рис, а к нему - соленые и острые салаты, которые как бы компенсируют (а может, балансируют, в зависимости от вкуса едока) недостающие в рисовой чашке граммы соли и приправ.

Международный вердикт 1979 года

Во Франкфурте-на-Майне в 1979 году был очередной международный медицинский симпозиум. Однако в истории медицины это событие оставило след своего рода "нового открытия соли". СМИ, освещавшие симпозиум, опубликовали невероятную новость, потрясшую весь мир, услышанную от известных академиков в области :

"Поваренная соль - это отравляющее вещество, которое мы поглощаем при каждой нашей трапезе. Оно присутствует в опасных дозах в колбасе, сыре, хлебе, в других продуктах. По ошибке объявленное безобидным, оно уже давно во все больших количествах добавляется в пищу человека, и постепенно стало фактором, серьезно подрывающим здоровье человека.

В индустриально развитых странах поваренная соль давным-давно уносит в могилу больше людей, нежели все известные нам вредные вещества".

Сто лет назад

Странное совпадение, но именно ровно столетие тому назад до медицинского симпозиума 1979 года - в 1879 году известный английский физиолог М. Форстер показал на экспериментах, что, если подопытных собак кормить мясом, из которого удалены все соли, то они погибают быстрее, чем голодающие животные.

М. Форстер всего лишь подтвердил выдвинутую ранее теорию основоположника научной гигиены в России Ф. Ф.Эрисмана, утверждавшего:

"Пища, которая не содержит минеральных солей, если даже она во всем удовлетворяет условиям питания, ведет к голодной смерти, так как обеднение тела солями неминуемо нарушает обмен веществ".

Химическое соединение

Мы знаем из школьного курса химии, что соль - это хлорид натрия.

О соединениях натрия упоминалось еще в Ветхом завете, но имелась в виду, видимо сода (моющая), хотя ее называли веществом "нетер"; как выяснили современные исследователи, речь шла о соде (т. е. об углекислом натрии), которой изобиловали озера Египта с известковыми берегами.

О соде, или "нитроне" писали далее великие ученые древности: греки Аристотель, Диоскорид, римский ученый-энциклопедист Плиний Старший, называвший соду уже - "нитрум". Арабские алхимики "нитрум" трансформировали в "натрон", от этого слова и произошло современное название элемента "натрий". Открытие же натрия произошло в 19 веке, - его сделал Г. Дэви. Элемент находится в основном во внеклеточной жидкости, которая именно благодаря натрию и удерживается в организме. Выведение натрия влечет за собой и удаление воды из организма - в результате осмотического давления.

Натрий способствует проникновению в клетки аминокислот и углеводов, стимулирует активность пищеварительных ферментов. Кроме того, натрий (вместе с калием) участвует и в прохождении импульса по нервному волокну.

Наш организм нуждается всего в 3-5 граммах натрия в сутки, но вообще-то способен удовлетворяться даже 0,5-1 граммом, так как необходимое количество натрия во внеклеточной жидкости сохраняется в результате уменьшения выделения из организма.

Причина повышения давления

Избыток натрия в организме неблагоприятно влияет на ряд его функций. Любители соленой пищи употребляют около 15-20 граммов и более натрия в день. Известно, что по данным эпидемиологических исследований, проведенных во многих странах, среди больных гипертонической болезнью - более 90% людей являются давними любителями соленой пищи. Но в то же время, надо сказать, что у разных людей отмечаются совершенно различные причины гипертонии - стресс, атеросклероз и другие (а нередко и весь комплекс этих факторов), но все же именно избыток натрия ведет к задержке воды в организме, и, как следствие, к увеличению объема жидкой части крови ("отеку крови") и, как правило, далее уже - к неуклонному повышению артериального давления.

По данным исследований, европейцы в среднем употребляют примерно 15 граммов поваренной соли в день, а японцы - 60! Не случайно в Японии чаще, чем каких-либо других странах, болеют гипертонией. Среди жителей Южного Ирана, Гренландии, Австралии и Полинезии, употребляющих всего-то несколько граммов соли в день, очень редко встречается это заболевание.

Несомненно, что употребление поваренной соли в повышенных количествах, а точнее, злоупотребление, создает очевидные предпосылки для возникновения и развития гипертонической болезни.

Дефицит соли

Однако человеческий организм способен впасть в противоположную крайность. Не в самые лучшие моменты нашей жизни мы можем заболеть. Есть целый список заболеваний, сопровождающихся рвотой, поносом, есть и усиленный диурез (проще говоря - мочеиспускание), нарушения функций надпочечников, порой случаются и обширные ожоги и т. д. В таких случаях в организме и возникает дефицит натрия.

Для работающих в условиях высоких температур, а также для тех, кто работает в поле под палящими лучами солнца, или по разным причинам в пустыне, где вместе с потом выходит и соль, и одолевает жажда, что вызывает общую слабость, есть одно проверенной средство: пить слегка подсоленный чай.

Мнение врача - диетолога

Заведующая сектором токсикологии отдела испытаний пищевой продукции РСЭС Татьяна Васильевна Привалова, врач, эксперт - диетолог:

"Поваренная соль - белые или бесцветные кристаллы соленого вкуса, без запаха. Добывают ее из кристаллических отложений каменной соли или выпариванием из природных растворов. Соль хорошо растворяется в воде. Насыщенный водный раствор кипит при температуре около 108 С и замерзает при температуре 21С.

Это свойство поваренной соли широко используется в холодильниках с льдо-соляным охлаждением. Хлористый натрий широко распространен в природе. Он является необходимым компонентом крови и тканевых жидкостей организма человека и животных. Играет роль регулятора осмотического давления плазмы крови, водного обмена и кислотно-щелочного равновесия.

В необходимых количествах хлористый натрий поступает в организм с пищей. Средняя годовая норма потребления в пищу поваренной соли на одного взрослого человека составляет 8-8,5 (восемь - восемь с половиной) килограммов.

С давних пор соль используют в качестве консерванта для засолки рыбы, мяса, овощей и технического животного сырья. Почти половина мировой добычи соли используется для пищевых целей.

По способу добычи различают следующие виды поваренной соли: каменную, добываемую в виде глыб из кристаллических отложений; самосадочную (озерную), получаемую со дна соленых озер; садочную (бассейную), добываемую бассейным способом из морской или озерной воды; выварочную, получаемую путем выварки ее из природных или искусственных рассолов.

Кроме того, вырабатывают специальные виды соли: йодированную и витаминизированную. Для пищевых целей используют преимущественно выварочную, садочную и отчасти самосадочную соль.

По способу обработки пищевую поваренную соль, ежедневно потребляемую нами, подразделяют на мелкокристаллическую выварочную, молотую - различной крупности помола - №0, №1, №2, №3, получаемую путем размола каменной или самосадочной соли; немолотую комовую (блестящие, почти как хрустальные, глыбы каменной соли массой от 3 до 50 кг); дробленку, получаемую дроблением каменной соли; зерновую, представляющую собой крупные кристаллы самосадочной соли размером до 40 миллиметров; йодированную.

В зависимости от содержания хлористого натрия, наличия примесей и окраски поваренную соль делят на четыре товарных сорта: экстра, высший, 1-й и 2-й.

Химический состав соли, ее природа, наличие примесей в значительной степени влияют на органолептические свойства продукции. Так, соли магния и кальция повышают жесткость растворов соли, сообщают продукту грубый, горьковатый привкус. Хлористые соли магния и кальция повышают гигроскопичность соли. Важное значение при оценке качества соли придается внешнему виду продукта, его вкусу, запаху и цвету.

Соль состоит из кристаллов определенного размера, отвечающих номеру помола. Она не должна содержать примесей в виде заметных крупинок. Вкус 50%-ного раствора должен быть чистосоленым, без посторонних привкусов. Чистая соль не обладает никаким запахом.

Говоря о цвете соли, мы уже будем иметь в виду ее происхождение. В сорте экстра он белый, в других сортах допускается слегка сероватый оттенок, бывают и другие оттенки - желто-розоватый или розовый.

Йод и соль

В некоторых районах как в нашей стране, так и в СНГ, в результате недостатка йода в питьевой воде распространена болезнь щитовидной железы - эндемический зоб. Для нормальной деятельности щитовидной железы человеку необходимо, чтобы (в среднем) в его рационе ежесуточно было от 0,06 - до 0,1мг йода. Хотя бы для частичной компенсации недостатка йода в пищевом рационе соледобывающая промышленность начала выпускать йодированную соль.

Йодированную соль, которая и является частью нашего меню (пусть и в очень маленьких количествах), получают путем добавления к поваренной соли йодистого калия (всего 25 г KI - на 1 тонну соли). Однако надо сказать, что во время хранения, особенно в присутствии влаги, йодистый калий разлагается до быстроулетучивающегося йода, поэтому для увеличения его стойкости применяют стабилизатор - тиосульфат натрия в количестве 1% к весу йодистого калия, что и позволяет сохранить полноценность йодированной соли на срок годности до 6 (шести) месяцев.

Соленые кристаллы

Мы должны иметь понятие о том, что пищевая соль прежде и теперь - продукт далеко не один и тот же. Долгое время наши предки не знали, что при испарении морской воды под солнцем находящиеся в ней химические вещества сохнут, а точнее выкристаллизовываются в определенном порядке. Одномоментно выпаренная (под тем же солнцем) соль представляет собой смесь, близкую по набору и соотношению основных ее компонентов к неорганическим соединениям крови (!) человека, что косвенно свидетельствует о происхождении всего живого из Мирового океана!

Примерно теми же свойствами отличаются и полигалиты естественных соляных месторождений. Но давно уже соль из морской воды выпаривают по иной технологии, а полигалиты так тщательно измельчают, что в них кроме хлорида натрия, практически ничего более не остается. Каменная соль мелкого помола значительно уступает как добавка к пище крупнокристаллической соли, так как в ней нет йода, магния, калия, цинка, селена, а также ряда других микроэлементов и макроэлементов, необходимых организму человека.

Безвредность избытка поваренной соли в литературе иногда обосновывается тем, что организм взрослого человека содержит до 300 граммов хлорида натрия, что по сравнению с другими неорганическими соединениями совсем немало. Потребность человека в хлористом натрии определяют не по величине, а с учетом нормального суточного выделения натрия организмом человека. Для восполнения этой потери, постоянной, но вполне естественной, как уже упоминалось, достаточно всего-то 12-15 граммов поваренной соли и других веществ, содержащих натрий.

Потребность в хлориде натрия возрастает, иногда до больших величин, при интенсивном потоотделении, например у работающих в горячих цехах сталеваров и т. д.

Но, зная даже о немалых количествах натрия хлора практически во всех пищевых продуктах, не так просто иной раз бывает отказаться человеку от сызмальства привычной еды, присоленной "по вкусу".

Поэтому ученые уже разработали нужную рецептуру рафинированной поваренной соли, в которой часть натрия заменена калием и магнием.

Превратности наследства

Было бы неверным считать причиной всех болезней современного человека считать только соленую и даже пересоленную еду. Неодинаковое отношение людей к степени солености еды и не всегда одинаковое действие поваренной соли на организм человека обусловлены различными причинами - как объективными, так и субъективными. Известно, что существует категория особо солечувствительных людей, а также людей, невосприимчивых к хлориду натрия, причем эти качества могут передаваться по наследству.

Вариант для похудения

Избыток натрия в пище - одна из важнейших причин задержки в организме жидкости, что, в свою очередь, способствует увеличению циркулирующей крови! Это и является причиной отеков явных и скрытых: у людей преклонного возраста, а также у молодых людей с ослабленным здоровьем, в особенности с болезнями, связанными с нарушением водно-солевого обмена. Питание пересоленной едой приводит к алиментарному ожирению. Хороший эффект для похудения - смена меню. Если людям, обладающим чрезмерным весом тела, назначают только малосолевую диету, то они довольно быстро теряют с лишней жидкостью и лишние 5-7 (пять или семь) килограммов массы своего тела.


Реферат, диплом, курсовая, контрольная. Точный поиск:

Горный хрусталь


С химической точки зрения горный хрусталь является кварцем — обычной двуокисью кремния. Кристаллы хрусталя прозрачны и напоминают диковинные сосульки. Не случайно термин «хрусталь» произошел от греческого слова krystallos — «лед». Любопытно, что слово «кристалл» в применении к форме минералов стало употреблять в минералогии лишь в первой половине XVIII в., точнее, начиная с 1747 г. В Японии горный хрусталь считали замерзшим дыханием Дракона. Не так давно в Европе горный хрусталь называли «арабским» или «богемским алмазом».

В природе горный хрусталь встречается в виде кристаллов. Их размеры варьируют от миллиметров до метров. Порой вес друзы горного хрусталя достигает тонны. Иногда в кристаллах горного хрусталя встречаются игольчатые включения кристаллов ртути. Они немного напоминают волосы, поэтому такие камни называют «волосатиками», «игольчатыми» или «ежиными» камнями.

Горный хрусталь был известен уже древним людям. Они изготавливали из него наконечники для стрел. Десятки тысяч лет назад ацтеки и майя вырезали ритуальные черепа из цельных кусков хрусталя. Увидеть такие уникальные изделия теперь можно в музеях Европы и Америки. Женский череп из хрусталя весом 5 кг экспонируется в Британском музее. Благодаря своей прозрачности, горный хрусталь издавна использовался для производства линз. Например, в Монголии и Китае раны часто прижигали с помощью хрустальных шаров, через которые проходили лучи солнца. Олимпийский огонь в Древней Греции зажигали также с помощью хрустальных линз. Любопытно, что эта традиция возрождена в наши дни. В Древнем Риме из горного хрусталя резали вазы и украшали их орнаментами. В оружейной палате Московского Кремля хранятся изделия, вырезанные из горного хрусталя: самовар, рукомойник и кружка, принадлежавшие Петру I.

Лечебные свойства

Еще в Древнем Тибете, Монголии и Китае врачи умели прижигать раны с помощью солнечных лучей, пропущенных через шары из горного хрусталя. Современные литотерапевты считают, что природный хрусталь стабилизирует духовные и физические силы человека. Кристаллы горного хрусталя способствуют хорошей работе спинного и головного мозга, помогают при ишемической болезни, варикозном расширении вен и респираторных заболеваниях. С помощью кристаллов горного хрусталя можно снять головную боль и справиться со стрессом. Считается, что они помогают сбить температуру. Любопытно, что еще в Древнем Риме патрицианки носили в жару для охлаждения в руках небольшие шары из горного хрусталя. В современном Китае хрустальные шары применяются для массажа, а мелкие острые кристаллики 'так называемые «баньши») — для стимуляции биологически активных точек тела человека.

Магические свойства

Хрустальный шар — частый атрибут магов и прорицателей. Не случайно горный хрусталь называют «камнем ясновидящих». Такие шары во все времена использовались для предсказаний будущего и вызывания духов. Считается, что горный хрусталь концентрирует внимание, улучшает речь и обостряет мыслительные процессы. Шаром из горного хрусталя пользовались тибетские ламы и современная предсказательница Ванга.

Подобный шар упоминает в романе «Евгений Онегин» А. Пушкин, когда пишет: «И даль свободного романа

Я сквозь магический кристалл

Еще не ясно различал».

Наиболее крупный «магический» шар из горного хрусталя хранится в Национальном музее Вашингтона. Его диаметр равен 32,7 см.

В индийской и тибетской медицине горному хрусталю принадлежит ведущая роль. Считается, что его энергетика легко настраивается на частоту вибраций человека, регулирует и стабилизирует их. Тибетские ламы используют хрустальные шары для раскрытия «третьего глаза», они называют кристаллы горного хрусталя «живыми», поскольку их шесть граней символизируют шесть чакр человека, сходящиеся к вершине — седьмой чакре, которая устремлена вверх, в Космос. Украшения из горного хрусталя особо подходят Овнам, Львам и Девам.

АЛМАЗ


Твердость алмазов оценивается высшим баллом по шкале Мооса. Она более чем в 100 раз превышает прочность корундов. Алмазы — самые твердые в мире минералы. Не случайно алмаз считается «царем камней». Древние греки употреб­ляли для наименования алмазов слово адатаз — «несокрушимый». По другой версии, слово «алмаз» восходит к персидскому е/то — «твердейший». В древних русских текстах слово «алмаз» встречается в описаниях путешествий Афанасия Никитина в Индию (1474 г.).

В старину твердость алмазов явно преувеличивали, считая, что этот камень невозможно разбить даже молотом на наковальне. Вероятно, не один камень пострадал, не выдержав такой суровой «пробы» на истинность. И все же алмаз остается самым твердым драгоценным камнем. Благодаря этой особенности ювелиры не могли подвергать алмазы огранке до XIV в., и поэтому до того времени роль их в истории человечества невелика.

Еще со школьной скамьи всем известно, что алмаз — природный октаэдрический кристалл углерода, сформировавшийся при сверхвысоком давлении и температуре. Многие алмазы светятся в темноте, особенно если их предварительно потереть.

Приглашаем Вас бесплатно открыть свой сайт, который будет размещен внутри портала.
Размещайте новости и пресс-релизы бесплатно, добавляйте фото целыми галереями! Открыть сайт!

Искусственно ограненные алмазы называют бриллиантами. Алмазы известны человечеству на протяжении нескольких тысячелетий, однако впервые гранить эти драгоценные камни стали лишь в XIV в. Природные алмазы имеют форму октаэдра, и вначале мастера лишь шлифовали естественные грани камня. Такие алмазы называли «остроконечными» или «алмазными наконечниками».


Около 1400 г. появились «камни с площадкой» — спиленной верхушкой. Нижний острый угол камня также чуть подпиливали. В результате, получалась маленькая площадка — так называемая колета. При шлифовке ребер алмаза возникают плоскости — фасеты. Камень простой огранки имеет 18 фасет. Двойная огранка, идею которой приписывают кардиналу Мазарини (около 1650 г.), включает 34 фасеты. В результате бриллиант принимает почти круглые очертания. В конце XVII в. Виченцо Перуцци разработал тройную огранку с 58 фасетами. Несколько современных вариантов полной огранки были разработаны уже в XX веке. Самый маленький алмаз бриллиантовой огранки был изготовлен вручную между 1991 и 1994 гг.

Правильно ограненный алмаз словно испускает лучи света. Русский писатель А. И. Куприн отмечал, что «это свет солнца, сгустившийся на земле и охлажденный временем... Он играет всеми цветами, но сам остается прозрачным, точно капля воды».

Алмазам приписывали удивительные лечебные свойства. Уже древние индусы считали, что «вибрации» алмаза оказывают положительное влияние на различные органы тела, в особенности на сердце и мозг. В старину считали, что алмаз способен бороться с ядами. Полагали также, что алмазы ограждают своего владельца от болезней, отгоняют дурные сны, борются с ипохонд­рией, предотвращают апоплексию и образование в организме камней. Индусы верят, что алмаз снижает высокую температуру, борется с инфекциями, помогает при заболеваниях кожи, снимает усталость и активизирует обмен веществ. Перстень с алмазом помогает при родах. Особенно активны в этом плане зеленые алмазы, которые даже считаются символом материнства.

Современные литотерапевты не советуют носить чужие украшения с алмазами или с камнями низкого качества, не говоря уже о синтетических алмазах. Для укрепления здоровья они советуют пить ежедневно по стакану «алмазной» воды, в которой ночь пролежали золотые украшения с алмазами. Не рекомендуется при этом использовать украшения, принадлежащие другому лицу или с камнями низкого качества. Хорошо «работают» алмазы при контактном врачевании. Людям импульсивным, с повышенным давлением, постоянно носить украшения с алмазами не рекомендуется.

Среди добываемых в мире алмазов лишь около 20% идут на ювелирные украшения. Осталь­ные используются в технике. Вместе с тем, добыча и обработка алмазов составляют по стоимо­сти более 90% добычи всех остальных драгоценных камней. При оценке алмазов действует так называемое правило Тавернье: цены двух различных по массе алмазов соотносятся, как квадра­ты их весов, выраженные в каратах. Иначе говоря, камень в 10 карат стоит в сто раз дороже «од-нокаратнога» алмаза.

Наиболее значимые месторождения алмазов существуют в Австралии, Анголе, Бразилии, Заире, Индии, Венесуэле, Индонезии, Намибии, США, Танзании и ЮАР. На территории России алмазы добывают в Якутии и на Урале.

Выше всего ценятся прозрачные бесцветные алмазы или камни, имеющие чуть голубоватый оттенок. Существуют алмазы, окрашенные в синие, розовые, красные и зеленые цвета.

В средние века фактической монополией на добычу крупных алмазов владели индийские мо­голы. Они запрещали вывозить из страны наиболее крупные драгоценные камни. Для того, что­бы обойти это препятствие, некоторые европейские ювелиры делали наборные кулоны, состав­ляя их из плотно пригнанных более мелких камней. Это была весьма тонкая, трудоемкая и очень дорогостоящая работа, требовавшая необычайной точности при шлифовке и подгонке граненых камней. Верхом совершенства украшений подобного рода считается кулон с алмазной розеткой, хранившийся в сокровищнице саксонских курфюрстов — самом обширном собрании драгоцен­ностей на европейском континенте.

Существует много так называемых «исторических алмазов», чья история теряется в глубине веков. Одним из таких камней является знаменитый индийский алмаз «Кох-и-Нор» — в переводе «гора света». Он был обнаружен в копях Голконды в Южной Индии и весил 800 каратов. Вначале им владели основатели династии Великих Моголов, затем камень попал в руки к покорившему Индию персидскому шаху Надиру. С тех пор алмаз сменил множество владельцев, пока в 1849 г. не перешел во владение представителям Ост-Индской компании. В 1850 г. лорд Далхаузи преподнес камень королеве Виктории. В 1852 г. камень был переогранен, и в результате его вес сократился со 186 до 109 карат. К сожалению, эта переделка не пошла ему на пользу, и Кох-и-Нор утратил большую долю своей привлекательности.

Не менее интересную историю имеет всемирно известный алмаз «Орлов». По единодушному мнению специалистов, он является одним из самых замечательных алмазов, когда-либо найденных в Индии. Алмаз был обнаружен в начале XVII в. Изначально он весил около 300 карат. Согласно одной из легенд, этот камень был одним из алмазов, служивших глазами статуи Брамы. Затем он принадлежал Надир-шаху. После его падения алмаз попал в Амстердам, где был куплен у армянского купца Лазарева за 400 тысяч рублей графом Григорием Орловым и подарен императрице Екатерине II. Теперь он украшает хранящийся в Алмазном фонде России Императорский скипетр. Алмаз огранен в виде высокой «индийской розы».

Откройте свой блог и публикуйте статьи, новости, пресс-релизы, фотогалереи бесплатно!

Самым крупным алмазом считается «Куллиниан», чья масса достигает 3106 карат. Алмаз был найден случайно в 1905 г. горным инспектором в Южной Африке. В 1907 г. правительство Трансвааля подарило алмаз королю Англии Эдуарду VII. В результате неудачных попыток огранки из «Куллиниана» было изготовлено 9 крупных и 96 мелких бриллиантов. Масса самого крупного из них — «Большой Звезды Африки» — составляет 530 карат. Второй по величине бриллиант — «Малая звезда Африки» массой 317 карат — украшает в настоящее время корону Британской империи.

На свете существует еще много исторических алмазов, среди которых «Великий Могол», «Дерианур», «Пип», «Санси», «Флорентийский», «Шах», «Шах-Акбар» и многие другие.

Бриллианты традиционно украшают короны многих монархов мира. Одной из самых великолепных корон Европы считается корона Екатерины II. Она была изготовлена в 1762 г. придворным ювелиром Позье специально для коронации императрицы. Именно эта корона изображена на государственном гербе России 1856 г., и именно ею венчались на царство все последующие российские самодержцы. Искусствоведы называют эту корону «каменной симфонией». При ее изготовлении Позье отказался от пестрых самоцветов, ограничив себя одними бриллиантами и подобрав их с изумительным мастерством. Серебряная сетка полушарий покрыта лавровыми ветвями — символами славы. Между полушариями проходит широкая гирлянда из бриллиантовых дубовых листьев с крупными желудями (камнями-солитерами) — символом твердости государственной власти. В основании гирлянды укреплен крупный, идеально чистый бриллиант, который был подарен императрице Елизавете Петровне еще в 1754 г. российскими купцами за освобождение от уплаты таможенных сборов внутри государства.

МАГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

В древности алмаз считали символом чистоты и невинности. Он также символизировал совершенство, непобедимость, силу и власть. Алмаз способен отогнать страхи и оградить своего владельца от негативных влияний. В индийской магии алмаз считается главным камнем 7-ой чакры, соединяющей человека с космическими силами. Йоги полагают, что мощная энергия алмаза подпитывает своими виб­рациями сердце, мозг и все тонкое «эфирное» тело человека.

Алмаз делает своего владельца непобедимым в бою. Не случайно Наполеон постоянно держал при себе крупный алмаз. Алмаз оберегает от злых чар колдунов и магов, отражая их злую энергию.

Считается, что «работают» только те алмазы, которые приобретены честным путем, без принуждения и насилия. В противном случае алмаз может сослужить недобрую службу своему владельцу. Носить алмазы преступникам противопоказано. Наибольшей же силой обладает камень, полученный в подарок или переданный по наследству.

ЛЕЧЕБНЫЕ СВОЙСТВА

Алмазам приписывали удивительные лечебные свойства. Уже древние индусы считали, что «вибрации» алмаза оказывают положительное влияние на различные органы тела, в особенности на сердце и мозг. В старину считали, что алмаз способен бороться с ядами. Полагали также, что алмазы ограждают своего владельца от болезней, отгоняют дурные сны, борются с ипохондрией, предотвращают апоплексию и образование в организме камней. Индусы верят, что алмаз снижает высокую температуру, борется с инфекциями, помогает при заболеваниях кожи, снимает усталость и активизирует обмен веществ. Перстень с алмазом помогает при родах. Особенно активны в этом плане зеленые алмазы, которые даже считаются символом материнства.

Современные литотерапевты не советуют носить чужие украшения с алмазами или с камнями низкого качества, не говоря уже о синтетических алмазах. Для укрепления здоровья они советуют пить ежедневно по стакану «алмазной» воды, в которой ночь пролежали золотые украшения с алмазами. Не рекомендуется при этом использовать украшения, принадлежащие другому лицу или с камнями низкого качества. Хорошо «работают» алмазы при контактном врачевании. Людям импульсивным, с повышенным давлением, постоянно носить украшения с алмазами не рекомендуется.

Заключение

Внешняя форма — это лишь проявление внутренних физических и химических свойств кристаллов. С некоторыми из них вы познакомились или познакомитесь на уроках физики и химии.

Все эти свойства кристаллов объясняются особенностями их геометрического строения, в частности - симметричным расположением атомов в кристаллической решетке.

Красота внешних форм кристаллов подчиняется простым и строгим законам симметрии. Многие многогранники, прежде всего правильные, полуправильные, правильные звездчатые и др., по образному выражению Федорова, «буквально блещут симметрией».

Литература

Соч.: Начала учения о фигурах, [М.], 1953; Симметрия и структура кристаллов. Основные работы, [М.], 1949 (лит.).

Шафрановский И. И., Е. С. Федоров, великий русский кристаллограф, М., 1945

Е. С. Федоров, М. – Л., 1951; Кристаллография. Сб., в. 3, Л., 1955; Труды института истории естествознания и техники, М., 1956, с. 5–84; Универсальный столик Е. С. Федорова. [Сб.], М., 1953.

И. М. Смирнова «В мире многогранников», М. «Просвещение», 1995г.

Проекты по теме списка:

Обсуждение


Комментировать: Войти / Создать аккаунт.





Pandia в социальных сетях