Історія кальцію

Кальцій був відкритий в 1808 році Хемфрі Деві, який шляхом електролізу гашеного вапна і оксиду ртуті отримав амальгаму кальцію, в результаті процесу вигонки ртуті з якої і залишився метал, що отримав назву кальцію.Латиною вапнозвучить як calx, саме ця назва була обрана англійським хіміком для відкритої речовини.

Кальцій є елементом головної підгрупи ІІ групи IV періоду періодичної системи хімічних елементів Д.І. Менделєєва, має атомний номер 20 та атомну масу 40,08. Прийняте позначення – Ca (від латинського – Calcium).

Фізичні та хімічні властивості

Кальцій є хімічно активним м'яким лужним металом сріблясто-білого кольору. Через взаємодію з киснем і вуглекислим газом поверхня металу тьмяніє, тому кальцій потребує особливого режиму зберігання - обов'язково щільно закрита ємність, в якій метал заливають шаром рідкого парафіну або гасу.

Кальцій - найбільш відомий з необхідних людині мікроелементів, добова потреба у ньому становить від 700 до 1500 мг для здорової дорослої людини, але вона збільшується під час вагітності та лактації, це потрібно враховувати та отримувати кальцій у вигляді препаратів.

Знаходження у природі

Кальцій має дуже високу хімічну активність, тому у вільному (чистому) вигляді не зустрічається у природі. Тим не менш, є п'ятим за поширеністю в земній корі, у вигляді сполук є в осадових (вапняк, крейда) і гірських породах(граніт), багато кальцію містить польовий шпат анорит.

У живих організмах поширений досить широко, його наявність виявлено в рослинах, організмах тварин і людини, де він присутній, в основному, у складі зубів та кісткової тканини.

Засвоюваність кальцію

Перешкодою для нормального засвоєння кальцію з харчових продуктів є вживання в їжу вуглеводів у вигляді солодощів та лугів, які нейтралізують соляну кислотушлунка, необхідну розчинення кальцію. Процес засвоєння кальцію досить складний, тому іноді недостатньо отримувати його тільки з їжею, потрібний додатковий прийом мікроелемента.

Взаємодія з іншими

Для поліпшення всмоктування кальцію в кишечнику необхідний, який має властивість полегшувати процес засвоєння кальцію. При прийомі кальцію (у вигляді добавок) в процесі їжі відбувається блокування всмоктування, але прийом препаратів кальцію окремо від їжі не впливає на цей процес.

Майже весь кальцій організму (від 1 до 1,5 кг) знаходиться у кістках та зубах. Кальцій бере участь у процесах збудливості нервової тканини, скоротливості м'язів, процесах згортання крові, входить до складу ядра і мембран клітин, клітинних і тканинних рідин, має антиалергічну та протизапальну дію, запобігає ацидозу, активує ряд ферментів і гормонів. Кальцій також бере участь у регуляції проникності клітинних мембран, має дію, протилежну.

Ознаки нестачі кальцію

Ознаками нестачі кальцію в організмі є такі, на перший погляд, не пов'язані між собою симптоми:

• знервованість, погіршення настрою;
• прискорене серцебиття;
• судоми, оніміння кінцівок;
• уповільнення зростання та дітей;
• підвищений артеріальний тиск;
• розшарування та ламкість нігтів;
• біль у суглобах, зниження «больового порога»;
• рясні менструації.

Причини нестачі кальцію

Причинами нестачі кальцію можуть бути незбалансовані дієти (особливо голодування), низький вміст кальцію в їжі, куріння та захоплення кавою та кофеїнсодержащими напоями, дисбактеріоз, хвороби нирок, щитовидної залози, вагітність, періоди лактації та менопаузи.

Надлишок кальцію, який може виникнути при надмірному вживанні молочних продуктів або неконтрольованому прийомі препаратів, характеризується сильною спрагою, нудотою, блюванням, втратою апетиту, слабкістю та посиленим сечовиділенням.

Застосування кальцію у житті

Кальцій знайшов застосування в металотермічному одержанні урану, у вигляді природних сполук використовується як сировина для виробництва гіпсу та цемент, як засіб дезінфекції (усім відома) хлорка).

Хоча кальцій дуже поширений на земній кулі, у вільному стані у природі не зустрічається.

Перш ніж ми дізнаємося, яким чином можна отримати чистий кальцій, познайомимося з природними сполуками кальцію.

Кальцій – метал. У періодичній системіМенделєєва кальцій (Calcium), Ca має атомний номер 20розташований у ІІ групі. Це хімічно активний елемент, він легко взаємодіє із киснем. Має сріблясто-білий колір.

Природні сполуки кальцію

Сполуки кальцію ми зустрічаємо практично всюди.

Вуглекислий кальційабо карбонат кальцію – це найпоширеніша сполука кальцію. Його хімічна формула-СаCO 3. Мармур, крейда, вапняк, черепашник – усі ці речовини містять карбонат кальцію з невеликою кількістю домішок. Зовсім немає домішок у кальциті, формула якого також є СаCO 3 .

Сірчанокислий кальційтакож називають сульфатом кальцію. Хімічна формула сірчанокислого кальцію СаSO 4. Відомий нам мінерал гіпс - це кристалогідрат СаSO 4 · 2Н 2 Про.

Фосфорнокислий кальційабо кальцієва сіль ортофосфорної кислоти. Це матеріал, з якого побудовані кістки людей та тварин. Називається цей мінерал трикальційфосфат Са 3 (РО 4) 2.

Хлористий кальційCaCl 2, або хлорид кальцію, зустрічається в природі у вигляді кристалогідрату СаСl 2 · 6Н 2 O. При нагріванні ця сполука втрачає молекули води.

Фтористий кальцій CaF 2, або фторид кальцію, у природі можна знайти у мінералі флюориті. А чистий кристалічний дифторид кальцію називається плавиковий шпат.

Але не завжди природні сполуки кальцію мають ті властивості, які потрібні людям. Тому людина навчилася штучно перетворювати такі сполуки на інші речовини. Деякі з цих штучних сполук знайомі нам навіть більшою мірою, ніж природні. Приклад – гашене Са(OH) 2 та негашене вапно СаО, які застосовуються людиною дуже давно. Багато будівельних матеріалів, таких як цемент, карбід кальцію, хлорне вапно також містять штучні сполуки кальцію.

Що таке електроліз

Напевно, майже кожен із нас чув про явище, яке називається електролізом. Ми спробуємо дати найпростіший опис цього процесу.

Якщо пропустити електричний ток через водні розчини солей, то результаті хімічних перетворень утворюються нові хімічні речовини. Процеси, що відбуваються в розчині при пропусканні через нього електричного струму, називаються електролізом. Усі ці процеси вивчає наука, що називається електрохімія. Звичайно ж, процес електролізу може проходити тільки в середовищі, яке проводить струм. Водні розчиникислот, основ і солей і є таким середовищем. Їх називають електролітами.

У електроліт занурюються електроди. Негативно заряджений електрод називається катодом. Позитивно заряджений електрод називається анодом. При проходженні електричного струму через електроліт відбувається електроліз. В результаті електролізу на електродах осідають складові розчинених речовин. На катоді – позитивно заряджені, аноді – негативні. Але на самих електродах можуть відбуватися вторинні реакції, внаслідок яких утворюється вторинна речовина.

Ми, що з допомогою електролізу хімічні продукти утворюються без застосування хімічних реактивів.

Як отримують кальцій

У промисловості кальцій можна отримати за допомогою електролізу розплавленого хлориду кальцію CaCl2.

CaCl 2 = Ca + Cl 2

У цьому процесі ванна, зроблена їх графіту, є анодом. Ванна міститься в електричну піч. Залізний стрижень, що переміщається по ширині ванни, а також має можливість підніматися та опускатися, є катодом. Електроліт є розплавлений хлористий кальцій, який заливають у ванну. У електроліт опускається катод. Так починається процес електролізу. Під катодом утворюється розплавлений кальцій. Коли катод піднімається, на місці торкання з катодом кальцій застигає. Так поступово в процесі підняття катода відбувається нарощування кальцію у вигляді штанги. Потім кальцієву штангу відбивають від катода.

Вперше чистий кальцій за допомогою електролізу було отримано 1808 р.

Кальцій також одержують з оксидів за допомогою алюмінотермічного відновлення .

4CaO + 2Al -> CaAl 2 O 4 + Ca

При цьому кальцій виходить у вигляді пари. Потім ця пара конденсується.

Кальцій має високу хімічну активність. Саме тому він широко використовується у промисловості для відновлення тугоплавких металів із оксидів, а також у виробництві сталі та чавуну.

Вступ

Властивості та застосування кальцію

1 Фізичні властивості

2 Хімічні властивості

3 Застосування

Отримання кальцію

1 Електролітичне отримання кальцію та його сплавів

2 Термічне отримання

3 Вакуум-термічний спосіб отримання кальцію

3.1 Алюмінотермічний спосіб відновлення кальцію

3.2 Силікотермічний спосіб відновлення кальцію

Практична частина

Список використаної літератури

Вступ

Хімічний елементІІ групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 20, атомна маса 40,08; срібно-білий легкий метал. Природний елемент є сумішшю шести стабільних ізотопів: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca та 48Ca, з яких найбільш поширений 40 Ca (96, 97%).

З'єднання Ca - вапняк, мармур, гіпс (а також вапно - продукт випалу вапняку) вже в давнину застосовувалися в будівельній справі. До кінця 18 століття хіміки вважали вапно простим тілом. У 1789 році А. Лавуазьє припустив, що вапно, магнезія, барит, глинозем та кремнезем – речовини складні. У 1808 році Г. Деві, піддаючи електролізу з ртутним катодом суміш вологого гашеного вапна з оксидом ртуті, приготував амальгаму Ca, а відігнавши з неї ртуть, отримав метал, названий "Кальцій" (від лат. calx, рід. відмінок calcis - вапно) .

Здатність кальцію зв'язувати кисень і азот дозволила застосувати його для очищення інертних газів і як геттер (Геттер - речовина, що служить для поглинання газів та створення глибокого вакууму в електронних приладах) у вакуумній радіоапаратурі.

Кальцій використовують і в металургії міді, нікелю, спеціальних сталей та бронз; їм пов'язують шкідливі домішки сірки, фосфору, надлишкового вуглецю. З тією ж метою застосовують сплави кальцію з кремнієм, літієм, натрієм, бором, алюмінієм.

У промисловості кальцій одержують двома способами:

) Нагріванням брикетованої суміші СаО та порошку Аl при 1200 ° С у вакуумі 0,01 - 0,02 мм. рт. ст.; що виділяються по реакції:

СаО + 2Аl = 3CaO · Al2O3 + 3Ca

Пара кальцію кондонсується на холодній поверхні.

) Електролізом розплаву СаСl2 і КСl з рідким мідно-кальцієвим катодом готують сплав Сu - Ca (65% Ca), з якого відганяють кальцій при температурі 950 - 1000 ° С у вакуумі 0,1 - 0,001 мм.рт.ст.

) Розроблено також спосіб отримання кальцію термічною дисоціацією карбіду кальцію СаС2.

Кальцій дуже поширений у природі у вигляді різних сполук. У земній корі він займає п'яте місце, становлячи 3,25%, і найчастіше зустрічається у вигляді вапняку CaCO 3, доломіту CaCO 3· Mg CO 3, гіпсу CaSO 4· 2H 2O, фосфориту Ca 3(PO 4)2 та плавикового шпату CaF 2, Крім значної частки кальцію у складі силікатних порід. У морській воді міститься в середньому 0,04% (ваг.) Кальцію.

У цій курсової роботививчено властивості та застосування кальцію, а так само докладно розглянуто теорію та технології вакуум-термічних способів його отримання.

. Властивості та застосування кальцію

.1 Фізичні властивості

Кальцій – сріблясто-білий метал, але на повітрі тьмяніє через утворення оксиду на його поверхні. Це пластичний метал твердіший за свинець. Кристалічна решітка ?-форми Ca (стійкої за нормальної температури) гранецентрована кубічна, а = 5,56 Å . Атомний радіус 1,97 Å , іонний радіус Ca 2+, 1,04Å . Щільність 1,54 г/см 3(20 ° C). Вище 464 °C стійка гексагональна ?-форма. tпл 851 °C, tкіп 1482 °C; температурний коефіцієнт лінійного розширення 22·10 -6 (0-300 ° C); теплопровідність при 20 °C 125,6 Вт/(м·К) або 0,3 кал/(см·сек·°C); питома теплоємність (0-100 °C) 623,9 дж/(кг·К) або 0,149 кал/(г·°C); питомий електроопір при 20 °C 4,6·10 -8ом·м або 4,6·10 -6 ом · см; температурний коефіцієнт електроопору 4,57 · 10-3 (20 ° C). Модуль пружності 26 Гн/м 2(2600 кгс/мм 2); межа міцності при розтягуванні 60 Мн/м 2(6 кгс/мм 2); межа пружності 4 Мн/м 2(0,4 кгс/мм 2), межа плинності 38 Мн/м 2(3,8 кгс/мм 2); відносне подовження 50%; твердість по Брінеллю 200-300 Мн/м 2(20-30 кгс/мм 2). Кальцій досить високої чистоти пластичний, добре пресується, прокочується і піддається обробці різанням.

1.2 Хімічні характеристики

Кальцій – активний метал. Так за звичайних умов він легко взаємодіє з киснем повітря та галогенами:

Са+О 2= 2 СаО (оксид кальцію) (1)

Са + Вr 2= СаВr 2(Бромид кальцію). (2)

З воднем, азотом, сіркою, фосфором, вуглецем та іншими неметалами кальцій реагує при нагріванні:

Са+Н 2= СаН 2(гідрид кальцію) (3)

Са+N 2= Са 3N 2(нітрид кальцію) (4)

Са + S = СаS (сульфід кальцію) (5)

Са + 2 Р = Са 3Р 2(фосфід кальцію) (6)

Са + 2 С = СаС 2 (карбід кальцію) (7)

З холодною водою кальцій взаємодіє повільно, а з гарячою - дуже енергійно, даючи сильну основу Са(ОН)2 :

Са + 2 Н 2О = Са(ОН)2 + Н 2 (8)

Будучи енергійним відновником, кальцій може віднімати кисень або галогени від оксидів та галогенідів менш активних металів, тобто має відновлювальні властивості:

Са + Nb 2О5 = СаО + 2 Nb; (9)

Са + 2 NbСl 5= 5 СаСl2 + 2 Nb (10)

Кальцій енергійно взаємодіє з кислотами з виділенням водню, реагує з галогенами, сухим воднем з утворенням гідриду СаН 2. При нагріванні Кальцій з графітом утворюється карбід СаС 2. Кальцій одержують електролізом розплавленого CaCl 2або алюмінотермічним відновленням у вакуумі:

6СаО + 2Al = 3Ca + 3CaO·Al2 Про 3 (11)

Чистий метал використовують для відновлення сполук Cs, Rb, Cr, V, Zr, Th, U до металів для розкислення сталей .

1.3 Застосування

Застосування в різних галузях виробництва. У Останнім часомвін придбав велике значенняяк відновник при отриманні низки металів.

Чистий металевий. уран виходить відновленням металевим кальцієм фтористого урану. Кальцієм або його гідридами можна відновлювати оксиди титану, а також оксиди цирконію, торію, танталу, ніобію, інших рідкісних металів.

Кальцій є хорошим розкислювачем та дегазатором при отриманні міді, нікелю, хромонікелевих сплавів, спеціальних сталей, нікелевих та олов'янистих бронз; він видаляє з металів та сплавів сірку, фосфор, вуглець.

Кальцій утворює з вісмутом тугоплавкі сполуки, тому його застосовують для очищення свинцю від вісмуту.

Кальцій додають у різні легкі сплави. Він сприяє поліпшенню поверхні злитків, дрібнозернистості та зниженню окислюваності.

Велике поширення мають кальцій підшипникові сплави. Свинцеві сплави (0,04% Са) можуть застосовуватися виготовлення оболонок кабелю .

У техніці застосовуються антифрикційні метали Кальція зі свинцем. Широко використовуються мінерали Кальція. Так, вапняк використовують у виробництві вапна, цементу, силікатної цегли і безпосередньо як будівельний матеріал, у металургії (флюс), хімічної промисловостідля виробництва карбіду кальцію, соди, їдкого натру, хлорного вапна, добрив у виробництві цукру, скла.

Практичне значення мають крейда, мармур, ісландський шпат, гіпс, флуорит та ін. Завдяки здатності зв'язувати кисень і азот кальцій або сплави кальцію з натрієм та іншими металами застосовують для очищення шляхетних газів та як геттер у вакуумній радіоапаратурі. Кальцій також застосовується для отримання гідриду, який є джерелом водню в польових умовах.

2. Отримання кальцію

Існує кілька способів одержання кальцію, це електролітичне, термічне, вакуум-термічне.

.1 Електролітичне отримання кальцію та його сплавів

Сутність методу у тому, що катод спочатку стосується розплавленого електроліту. У місці зіткнення утворюється рідка крапля металу, що добре змочує катод, яка при повільному і рівномірному піднятті катода виводиться разом з ним з розплаву і застигає. При цьому застигаюча крапля покривається твердою плівкою електроліту, що захищає метал від окиснення та азотування. Шляхом безперервного та обережного підйому катода кальцій витягується у стрижні.

2.2 Термічне отримання

кальцій хімічний електролітичний термічний

· Хлоридний процес: технологія складається з розплавлення та зневоднення хлористого кальцію, розплавлення свинцю, отримання подвійного сплаву свинець – натрій, отримання потрійного сплаву свинець – натрій – кальцій та розведення потрійного сплаву свинцем після видалення солей. Реакція з хлористим кальцієм протікає згідно з рівнянням

CaCl 2 + Na 2Pb 5 = 2NaCl + PbCa + 2Pb (12)

· Карбідний процес: в основі отримання свинцево-кальцієвого сплаву лежить реакція між карбідом кальцію та розплавленим свинцем згідно з рівнянням

CaC 2+ 3Pb = Pb3 Ca + 2C. (13)

2.3 Вакуум-термічний спосіб одержання кальцію

Сировина для вакуум-термічного способу

Сировиною для термічного відновлення окису кальцію є вапно, одержуване випалом вапняку. Основні вимоги до сировини полягають у наступному: вапно має бути якомога чистіше і містити мінімум домішок, здатних відновлюватися і переходити в метал поряд з кальцієм, особливо лужних металів та магнію. Випалювання вапняку повинно проводитися до повного розкладання карбонату, проте не до його спікання, оскільки відновлюваність спеченого матеріалу нижча. Обпалений продукт необхідно оберігати від поглинання ним вологи та вуглекислоти, виділення яких при відновленні знижує показники процесу. Технологія випалу вапняку та переробки обпаленого продукту аналогічна обробці доломіту для силікотермічного способу одержання магнію.

.3.1 Алюмінотермічний спосіб відновлення кальцію

На діаграмі температурної залежності зміни вільної енергії окиснення ряду металів (рис. 1) видно, що окис кальцію є одним з найбільш міцних оксидів, що важко відновлюються. Вона не може бути відновлена ​​іншими металами звичайним шляхом - при відносно невисокій температурі та атмосферному тиску. Навпаки, кальцій сам є відмінним відновником інших з'єднань, що важко відновлюються, і розкислювачем для багатьох металів і сплавів. Відновлення окису кальцію вуглецем взагалі неможливе внаслідок утворення карбідів кальцію. Однак завдяки тому, що кальцій має відносно високу пружність пари, його окис може бути відновлений у вакуумі алюмінієм, кремнієм або їх сплавами згідно реакції

CaO + Me? Ca + MeO (14).

Практичне застосуванняпоки знайшов лише алюмінійний спосіб отримання кальцію, оскільки відновити СаО алюмінієм значно легше, ніж кремнієм. Щодо питання хімізму відновлення окису кальцію алюмінієм є різні погляди. Л. Піджен та І. Еткінсон вважають, що реакція протікає з утворенням моноалюмінату кальцію:

СаО + 2Аl = СаО · Al 2O3 + 3Са. (15)

В. А. Пазухін та А. Я. Фішер вказують, що процес йде з утворенням трикальцієвого алюмінату:

СаО + 2Аl = 3СаО·Al 2O 3+ 3Са. (16)

За А. І. Войницьким, переважним у реакції є утворення п'ятикальцієвого триалюмінату:

СаО + 6Аl = 5СаО · 3Al 2O3 + 9Са. (17)

Новітніми дослідженнями, А. Ю. Тайця та А. І. Войницького встановлено, що алюмінотермічне відновлення кальцію протікає східчасто. Спочатку виділення кальцію супроводжується утворенням ЗСаО·AI 2O 3, який потім реагує з окисом кальцію та алюмінієм з утворенням ЗСаО·3AI 2O 3. Реакція протікає за такою схемою:

СаО + 6Аl = 2 (3СаО·Al 2O 3)+ 2СаО + 2Аl + 6Са

(3СаО·Al 2O 3) + 2СаО + 2Аl = 5СаО · 3Al 2O 3+ 3Са

CaO+ 6А1 = 5СаО·3Al 2O 3+ 9Са

Оскільки відновлення окису відбувається із виділенням пароподібного кальцію, інші продукти реакції перебувають у конденсованому стані, вдається легко відокремити і сконденсувати їх у охолоджуваних ділянках печі. Основними умовами, необхідними для вакуум-термічного відновлення окису кальцію, є висока температура та низький залишковий тиск у системі. Нижче наводиться залежність між температурою та рівноважною пружністю парів кальцію. Вільна енергія реакції (17), обчислена для температур 1124-1728°

F T = 184820 + 6,95 Т-12,1 T lg Т.

Звідси логарифмічна залежність рівноважної пружності пари кальцію (мм рт. ст.)

Lg p = 3,59 – 4430\Т.

Л. Піджен та І. Еткінсон визначили експериментально рівноважну пружність пари кальцію. Грунтовний термодинамічний аналіз реакції відновлення окису кальцію алюмінієм виконаний І. І. Матвєєнком, який дав наступні температурні залежності рівноважного тиску парів кальцію:

Lg p Ca(1) = 8,64 - 12930 мм рт.ст.

Lg p Ca(2) = 8,62 - 11780 мм рт.ст.

Lg p Ca(3) )= 8,75 - 12500 мм рт.ст.

Обчислені та експериментальні дані зіставлені в табл. 1.

Таблиця 1- Вплив температури на зміну рівноважної пружності парів кальцію в системах (1), (2), (3), (3), мм рт.

Температура °Дослідні дані Обчислені в системах(1)(2)(3)(3 )1401 1451 1500 1600 17000,791 1016 - - -0,37 0,55 1,2 3,9 11,01,7 3,2 5,6 18,2 492,7 3,5 4,4 6,6 9,50,66 1,4 2,5 8,5 25,7

З наведених даних видно, що в найбільш сприятливих умовах знаходяться взаємодії в системах (2) і (3) або (3") Це відповідає спостереженням, так як у залишках шихти після відновлення окису кальцію алюмінієм переважають п'ятикальцієвий триалюмінат і трикальцієвий алюмінат.

Дані про рівноважну пружність показують, що відновлення окису кальцію алюмінієм можливе при температурі 1100-1150° С. Для досягнення практично прийнятної швидкості реакції залишковий тиск в системі Зростання має бути нижче рівноважного Р рівн , Т. е. повинна дотримуватися нерівність Р рівн >Р ост і процес повинен проводитися при температурах порядку 1200°. Дослідженнями встановлено, що при температурі 1200-1250° досягається високе використання (до 70-75%) та низька питома витрата алюмінію (близько 0,6-0,65 кг на кг кальцію).

Згідно з наведеним вище трактуванням хімізму процесу, оптимальною за складом є шихта, розрахована на освіту в залишку 5СаО·3Al 2O 3. Для підвищення ступеня використання алюмінію корисно давати деякий надлишок окису кальцію, проте не дуже великий (10-20%), інакше це негативно позначиться на інших показниках процесу. Зі збільшенням ступеня подрібнення алюмінію від частинок 0,8-0,2 мм до мінус 0,07 мм (за даними В. А. Пазухіна та А. Я. Фішера) використання алюмінію в реакції зростає від 63,7 до 78%.

На використання алюмінію впливає також режим брикетування шихти. Суміш вапна і порошкового алюмінію слід брикетувати без сполучних (щоб уникнути виділення газів у вакуумі) при тиску 150 кг/см 2. При менших тисках використання алюмінію зменшується внаслідок ліквації розплавленого алюмінію в надмірно пористих брикетах, а при більших тисках через погану газопроникність. Повнота і швидкість відновлення також залежить від щільності укладання брикетів в реторті. При укладанні їх без зазорів, коли газопроникність усієї садки мала, використання алюмінію значно знижується.

Малюнок 2 – Схема отримання кальцію вакуум-термічним способом.

Технологія алюмінієво-термічного способу

Технологічну схему виробництва кальцію алюмінотермічним способом зображено на рис. 2. Як вихідна сировина застосовується вапняк, як відновник - алюмінієвий порошок, приготований з первинного (краще) або вторинного алюмінію. Застосовуваний як відновник алюміній, так само як і сировина, не повинен містити домішок легко летких металів: магнію, цинку, лугів та ін, здатних випаровуватися і переходити в конденсат. Це необхідно враховувати під час вибору марок вторинного алюмінію.

За описом С. Луміса та П. Штауба, у США на заводі фірми Нью Інгленд Лайм Ко в Ханаані (штат Коннектикут) отримують кальцій алюмінотермічним способом. Застосовується вапно наступного типового складу %: 97,5 СаО, 0,65 MgO, 0,7SiO 2, 0,6 Fe 2Оз + АlОз, 0,09 Na 2Про + K 2О, 0,5 інше. Обпалений продукт розмелюється на млині Раймонда з відцентровим сепаратором, тонкість млива становить (60%) мінус 200 меш. Як відновник застосовують алюмінієвий пил, що є відходом при виробництві алюмінієвого порошку. Обпалена вапно із закритих бункерів та алюміній з барабанів надходять на дозувальні ваги і потім змішувач. Після змішування шихта брикетується сухим способом. На згаданому заводі відновлюють кальцій у ретортних печах, які раніше застосовувалися для отримання магнію силікотермічним способом (рис. 3). Печі обігрівають генераторним газом. Кожна піч має 20 горизонтальних реторт з жаростійкої сталі, що містить 28% Сг і 15% Ni.

Малюнок 3- Ретортна піч для отримання кальцію

Довжина реторти 3 м, діаметр 254 мм, товщина стінки 28 мм. Відновлення відбувається в частині реторти, що обігрівається, а конденсація в охолоджуваному кінці, що виступає з мови. Брикети вводяться в реторту в паперових мішках, потім вставляються конденсатори і закривають реторту. Відкачування повітря проводиться механічними вакуум-насосами на початку циклу. Потім підключають дифузні насоси і залишковий тиск знижується до 20 мк.

Реторти нагрівають до 1200°. Через 12 год. після завантаження реторти відкривають та розвантажують. Отриманий кальцій має форму пустотілого циліндра із щільної маси великих кристалів, обложених на поверхні сталевої гільзи. Основною домішкою в кальції є магній, який відновлюється в першу чергу і в основному концентрується в шарі, що прилягає до гільзи. У середньому вміст домішок становить; 0,5- 1% Mg, близько 0,2% Аl, 0,005-0,02% Мn, до 0,02% N, інші домішки - Сі, РЬ, Zn, Ni, Si, Fe – зустрічаються в межах 0,005-0,04%. А. Ю. Тайц та А. І. Войницький для отримання кальцію алюмінієвим способом застосовували напівзаводську електричну вакуумну піч з вугільними нагрівачами і досягали ступеня використання алюмінію 60%, питомої витрати алюмінію 0,78 кг, питомої витрати шихти відповідно 4,35 кг та питомої. витрати електроенергії 14 кВтч на 1 кг металу.

Отриманий метал, крім домішки магнію, відрізнявся щодо високої чистотою. У середньому вміст домішок у ньому становило: 0,003-0,004% Fe, 0,005-0,008% Si, 0,04-0,15% Mn, 0,0025-0,004% Су, 0,006-0,009% N, 0,25% Al.

2.3.2 Силикотермічний спосіб відновлення кальцію

Дуже привабливим є силікотермічний спосіб; відновник - феросиліцій, реагент значно дешевший, ніж алюміній. Однак силікотермічний процес важче здійснити, ніж алюмінотермічний. Відновлення окису кальцію кремнієм протікає відповідно до рівняння

СаО + Si = 2СаО · SiO2 + 2Са. (18)

Рівноважна пружність пари кальцію, обчислена за величинами вільної енергії, становить:

°С1300140015001600Р, мм рт. ст0,080,150,752,05

Отже, у вакуумі близько 0,01 мм рт. ст. відновлення окису кальцію термодинамічно можливе за температури 1300°. Практично для забезпечення прийнятної швидкості процес повинен проводитись за температури 1400-1500°.

Дещо легше йде реакція відновлення окису кальцію силікоалюмінієм, в якій відновниками служать і алюміній, і кремній сплаву. Досвідами встановлено, що спочатку переважає відновлення алюмінієм; причому реакція протікає з кінцевим утворенням бСаО · 3Al 2Оз за схемою, викладеною вище (рис. 1). Відновлення кремнієм стає значним при вищій температурі, коли більшість алюмінію прореагувала; реакція протікає з утворенням 2CaO SiO 2. У сумарному вигляді реакція відновлення окису кальцію силікоалюмінієм виражається наступним рівнянням:

mSi + п Аl + (4m +2 ?) СаО = m(2СаО · SiO 2) + ?n(5СаО·Al 2O3 ) + (2m +1, 5n) Са.

Дослідженнями A. Ю. Тайця та A. І. Войницького встановлено, що окис кальцію відновлюється 75%-ним феросиліцієм з виходом металу 50-75% при температурі 1400-1450° у вакуумі 0,01-0,03 мм рт. ст.; силікоалюміній, що містить 60-30% Si та 32-58% Аl (решта заліза, титан та ін.), відновлює окис кальцію з виходом металу приблизно 70% при температурах 1350-1400° у вакуумі 0,01-0,05 мм рт. . ст. Досвідами в напівзаводському масштабі доведено принципову можливість отримання кальцію на вапні феросиліцієм та силікоалюмінієм. Основною апаратурною складністю є підбір стійкою в умовах цього процесу футерування.

При вирішенні цього завдання спосіб може бути реалізований у промисловості. Розкладання карбіду кальцію Отримання металевого кальцію розкладанням карбіду кальцію

СаС2 = Са + 2С

слід зарахувати до перспективним способам. При цьому як другий продукт отримують графіт. В. Маудерлі, Е. Мозер, І В. Тредвелл обчисливши вільну енергію утворення карбіду кальцію з термохімічних даних, отримали такий вираз для пружності пари кальцію над чистим карбідом кальцію:

ca = 1,35 - 4505 Т (1124 - 1712 ° К),

lgp ca = 6,62 - 13523 Т (1712-2000 ° К).

Очевидно, технічний карбід кальцію розкладається при значно вищих температурах, ніж це випливає з даних виразів. Ті ж автори повідомляють про термічне розкладання карбіду кальцію в компактних шматках при 1600-1800 ° у вакуумі 1 мм рт. ст. Вихід графіту становив 94%, кальцій виходив як щільного нальоту на холодильнику. А. С. Микулинський, Ф. С. Морії, Р. Ш. Шкляр для визначення властивостей графіту, отриманого розкладанням карбіду кальцію, нагрівали останній у вакуумі 0,3-1 мм рт. ст. за температури 1630-1750°. Отриманий графіт відрізняється від ачесонівського більшими зернами, більшою електропровідністю та меншою об'ємною вагою.

3. Практична частина

Добове виливання магнію з електролізера на силу струму 100 кА склала 960 кг при живленні ванни хлористим магнієм. Напруга на жартівні електролізера 0,6 В. Визначити:

)Вихід струмом на катоді;

)Кількість хлору, отриманого за добу, за умови, що вихід струму на аноді дорівнює виходу струму на хтось;

)Добову заливку MgCl 2в електролізер за умови, що втрати MgCl 2 відбуваються в основному зі шламом та відгоном. Кількість шламу 0,1 на 1т Mg, що містить MgCl 2 у відгоні 50%. Кількість відгону 0,05 т на 1т Mg. Склад хлориду магнію, що заливається, %: 92 MgCl2 та 8 NaCl.

.Визначити вихід струму на катоді:

m пр =I · ?·k Mg · ?

?=m пр \I· ?· k Mg = 960000 \ 100000 · 0,454 · 24 = 0,881 або 88,1%

.Визначити кількість Cl, одержаного за добу:

x=960000г \ 24 г\моль=40000 моль

Перекладаємо в об'єм:

х = 126785,7 м3

3.а) Знаходимо чистий MgCl 2для виробництва 960 кг Mg.

x = 95 · 960 \ 24,3 = 3753 кг = 37,53 т.

б) втрати зі шламом. Зі складу магнієвих електролізерів, %: 20-35 MgO, 2-5 Mg, 2-6 Fe, 2-4 SiO 2, 0,8-2 TiO 2, 0,4-1,0 C, 35 MgCl2 .

кг – 1000 кг

m шл = 960 кг – маса шламу за добу.

За добу 96 кг шламу: 96 0,35 (MgCl2 зі шламом).

в) втрати з сублімацією:

кг – 1000 кг

кг відгонів: 48 · 0,5 = 24 кг MgCl 2 з сублімаціями.

Усього треба залити Mg:

33,6 +24 = 3810,6 кг MgCl2 на добу.

Список використаної літератури

Основи металургії ІІІ

<#"justify">металургія Al та Mg. Ветюков М.М., Циплоков А.М.

Репетиторство

Потрібна допомога з вивчення якоїсь теми?

Наші фахівці проконсультують або нададуть репетиторські послуги з цікавої для вас тематики.
Надішліть заявкуіз зазначенням теми прямо зараз, щоб дізнатися про можливість отримання консультації.

Серед усіх елементів періодичної системи можна виділити кілька таких, без яких не просто розвиваються різні захворювання у живих організмів, а взагалі неможливо нормально жити і рости. Один із таких – кальцій.

Цікаво, що коли йдеться про цей метал, як просту речовину, то жодної користі для людини вона не має, навіть шкоди. Однак варто лише згадати про іони Са 2+, як відразу виникає маса пунктів, що характеризують їхнє важливе значення.

Положення кальцію в періодичній системі

Характеристика кальцію, як і будь-якого іншого елемента, починається із зазначення його місця положення у періодичній системі. Адже вона дає можливість багато дізнатися про цей атом:

• заряд ядра;
• кількість електронів та протонів, нейтронів;
• ступінь окислення, вищий та нижчий;
• електронну конфігурацію та інші важливі речі.

Розглянутий нами елемент розташовується у четвертому великому періоді другої групи, головній підгрупіта має порядковий номер 20. Також хімічна таблицяМенделєєва показує атомну вагу кальцію - 40,08, що усередненим значенням існуючих ізотопів даного атома.

Ступінь окислення одна, завжди постійна, дорівнює +2. Формула СаО. Латинська назва елемента calcium, звідси символ атома Са.

Характеристика кальцію як простої речовини

За звичайних умов даний елемент є металом, сріблясто-білого кольору. Формула кальцію як простої речовини- Са. Внаслідок високої хімічної активності здатний утворювати безліч сполук, що належать до різних класів.

У твердому агрегатному станідо складу організму людини не входить, тому є значення для промислових і технічних потреб (в основному хімічні синтези).

Є одним із найпоширеніших за часткою у земній корі металів, близько 1,5 %. Належить до групи лужноземельних, тому що при розчиненні у воді дає луги, але в природі зустрічається у вигляді множинних мінералів та солей. Дуже багато кальцію (400 мг/л) включено до складу морської води.

Кристалічна решітка

Характеристика кальцію пояснюється будовою кристалічної решітки, яка в нього може бути двох типів (оскільки існує альфа і бета форма):

• кубічна гранецентрична;
• об'ємноцентрична.

Тип зв'язку в молекулі - металеві, у вузлах решітки, як і у всіх металів - атом-іони.

Знаходження у природі

Існує кілька основних речовин у природі, які містять цей елемент.

1. Морська вода.
2. Гірські породи та мінерали.
3. Живі організми (раковини та панцирі, кісткові тканиниі так далі).
4. Підземні води у земній корі.

Можна позначити такі види гірських порід та мінералів, які є природними джереламикальцію.

1. Доломіт - суміш карбонату кальцію та магнію.
2. Флюорит – фторид кальцію.
3. Гіпс - CaSO 4 · 2H 2 O.
4. Кальцит – крейда, вапняк, мармур – карбонат кальцію.
5. Алебастр - CaSO 4 · 0.5H 2 O.
6. Апатити.

Усього виділяють близько 350 різних мінералів та гірських порід, які містять кальцій.

Способи отримання

У вільному вигляді виділити метал довгий час не вдавалося, тому що його хімічна активність висока, у природі у чистому вигляді не зустрінеш. Тому до XIX століття (1808 року) аналізований елемент був ще однією загадкою, яку несла таблиця Менделєєва.

Кальцій як метал зумів синтезувати англійський хімік Гемфрі Деві. Саме він першим виявив особливості взаємодії розплавів твердих мінералів та солей з електричним струмом. На сьогоднішній день досі найактуальнішим способом отримання металу є електроліз його солей, таких як:

• суміш хлоридів кальцію та калію;
• суміш фториду та хлориду кальцію.

Також можна отримати кальцій з його оксиду за допомогою поширеного в металургії методу алюмінотермії.

Фізичні властивості

Характеристика кальцію за фізичними параметрами можна описати кількома пунктами.

1. Агрегатний стан – за звичайних умов твердий.
2. Температура плавлення – 842 0 С.
3. Метал м'який, може різатись ножем.
4. Колір – сріблясто-білий, блискучий.
5. Має хороші провідникові та теплопровідні властивості.
6. При тривалому нагріванні перетворюється на рідкий, потім пароподібний стан, втрачаючи металеві властивості. Температура кипіння 1484 0 С.

Фізичні властивості кальцію мають одну особливість. Коли на метал виявляється тиск, то він у якийсь момент часу втрачає свої металеві властивості та здатність до електропровідності. Однак при подальшому збільшенні впливу знову відновлюється і проявляє себе як надпровідник, який у кілька разів перевищує за даними показниками інші елементи.

Хімічні властивості

Активність цього металу дуже висока. Тому існує безліч взаємодій, які вступає кальцій. Реакції з усіма неметалами для нього – звичайна справа, адже як відновник він дуже сильний.

1. При нормальних умовахлегко реагує з утворенням відповідних бінарних сполук: галогенами, киснем.
2. При нагріванні: водень, азот, вуглець, кремній, фосфор, бор, сірка та інші.
3. На відкритому повітрі одразу взаємодіє з вуглекислим газом та киснем, тому покривається сірим нальотом.
4. З кислотами реагує бурхливо, іноді із запаленням.

Цікаві властивості кальцію виявляються, коли йдеться про нього у складі солей. Так, гарні печерні виростають на стелі та стінах, це не що інше, як утворений згодом з води, вуглекислого газу та гідрокарбонату під впливом процесів усередині підземних вод.

Враховуючи, наскільки метал активний у звичайному стані, зберігають його у лабораторіях, як і лужні. У темному скляному посуді, із щільно закритою кришкою та під шаром гасу або парафіну.

Якісна реакція на іон кальцію – це забарвлення полум'я в красивий, насичений цегляно-червоний колір. Також ідентифікувати метал у складі сполук можна за нерозчинними випадаючими осадами деяких його солей (карбонат кальцію, фторид, сульфат, фосфат, силікат, сульфіт).

З'єднання металу

Різновиди сполук металу такі:

• оксид;
• гідроксид;
• солі кальцію (середні, кислі, основні, подвійні, комплексні).

Оксид кальцію відомий як СаО використовується для створення будівельного матеріалу (повістки). Якщо загасити оксид водою, то вийде відповідний гідроксид, що виявляє властивості лугу.

Велике практичне значеннямають саме різні солі кальцію, що використовуються у різних галузях господарства. Які саме є солі, ми вже згадували вище. Наведемо приклади за типами цих сполук.

1. Середні солі - карбонат СаСО 3 фосфат Са 3 (РО 4) 2 та інші.
2. Кислі - гідросульфат CaHSO 4 .
3. Основні - гідрокарбонат (СаОН) 3 PO 4 .
4. Комплексні – Cl 2.
5. Подвійні - 5Ca(NO 3) 2 *NH 4 NO 3 *10H 2 O.

Саме у формі сполук даного класу кальцій має значення для біологічних систем, Оскільки джерелом іонів для організму є солі.

Біологічна роль

Чим важливий кальцій для організму людини? Причин кілька.

1. Саме іони цього елемента входять до складу міжклітинної речовини та тканинної рідини, беручи участь у регуляції механізмів збудження, вироблення гормонів та нейромедіаторів.
2. Кальцій накопичується в кістках зубної емалі в кількості близько 2,5% від загальної маси тіла. Це досить багато і відіграє важливу роль у зміцненні цих структур, збереженні їхньої міцності та стійкості. Зростання організму без цього неможливе.
3. Згортання крові також залежить від аналізованих іонів.
4. Входить до складу серцевого м'яза, беручи участь у його збудженні та скороченні.
5. Є учасником процесів екзоцитозу та інших внутрішньоклітинних змін.

Якщо кількість споживаного кальцію буде недостатньо, то можливий розвиток таких захворювань, як:

• рахіт;
• остеопороз;
• захворювання крові.

Добова норма для дорослої людини – 1000 мг, а для дітей віком від 9 років 1300 мг. Щоб не допустити надлишок цього елемента в організмі, слід не перевищувати зазначеної дози. В іншому випадку можуть розвинутись захворювання кишечника.

Для решти живих істот кальцій не менш важливий. Наприклад, багато хто хоч і не має кістяка, проте зовнішні засоби зміцнення їх також є утвореннями цього металу. Серед них:

• молюски;
• мідії та устриці;
• губки;
• коралові поліпи.

Всі вони носять на своїй спині або в принципі формують у процесі життєдіяльності якийсь зовнішній кістяк, що захищає їх від зовнішніх впливів та хижаків. Основна складова його - солі кальцію.

Хребетні тварини, як і людина, потребують іонів для нормального росту і розвитку і отримують їх з їжею.

Є багато варіантів, за допомогою яких можна заповнити недостатню норму елемента в організмі. Найкраще, звичайно, природні методи – продукти, що містять потрібний атом. Однак якщо це з якихось причин недостатньо або неможливо, медичний шлях також є прийнятним.

Так, список продуктів, що містять кальцій, приблизно такий:

• молочні та кисломолочні вироби;
• риба;
• зелень;
• зернові культури (гречка, рис, випічка з цільнозернового борошна);
• деякі цитрусові (апельсини, мандарини);
• бобові;
• всі горіхи (особливо, мигдаль та волоські).

Якщо ж на якісь продукти алергія або не можна вживати їх з іншої причини, заповнити рівень потрібного елемента в організмі допоможуть кальцій містять препарати.

Всі вони являють собою солі цього металу, що володіють здатністю легко засвоюватися організмом, швидко всмоктуючи кров і кишечник. Серед них найпопулярнішими і використовуються такі.

1. Хлорид кальцію - розчин для ін'єкцій або для прийому внутрішньо дорослим та дітям. Відрізняється концентрацією солі у складі, використовується для "гарячих уколів", оскільки викликає саме таке відчуття при вколюванні. Є форми із фруктовим соком для полегшення прийому всередину.
2. Випускається таблетками (0,25 або 0,5 г), так і розчинами для внутрішньовенних ін'єкцій. Часто у вигляді таблеток містить різноманітні фруктові добавки.
3. Лактат кальцію – випускається у таблетках по 0,5 г.

Сполуки кальцію.

СаО– оксид кальцію або негашена вапна, одержують його розкладанням вапняку: СаСО 3 =СаО + СО 2 – це оксид лужноземельного металу, тому він активно взаємодіє з водою: СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2

Са(ВІН) 2 – гідроксид кальцію або гашене вапно, тому реакція СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2 називається гасінням вапна. Якщо розчин профільтрувати, виходить вапняна вода – це розчин лугу, тому він змінює забарвлення фенолфталеїну у малиновий колір.

Широко в будівництві застосовується гашене вапно. Її суміш із піском і водою - гарний зв'язуючий матеріал. Під дією вуглекислого газу суміш твердне Са(ОН) 2 + CO 2 = СаСОз +Н 2 О.

Одночасно частина піску і суміші перетворюється на силікат Ca(OH) 2 +SiO 2 = CaSiO 3 +H 2 O.

Рівняння Са (ОН) 2 + СО 2 = СаСО 2 +Н 2 Про СаСО 3 +Н 2 Про + СО 2 = Са(НСО 3) 2 відіграють велику роль у природі і у формуванні образу нашої планети. Вуглекислий газ в образі скульптора та архітектора створює підземні палаци в товщах карбонатних порід. Він здатний під землею переміщати сотні та тисячі тонн вапняку. По тріщинах у гірських породах вода, що містить розчинений у ній вуглекислий газ, попадає в товщу вапняку, утворюючи порожнини - кастрові печери. Гідрокарбонат кальцію існує лише у розчині. Ґрунтові води переміщуються в земній корі, випаровуючи у відповідних умовах воду: Са(НСОз) 2 = СаСОз + Н 2 О + СО 2 , так утворюються сталактити та сталагміти, схема освіти яких запропонована відомим геохіміком А.Є. Ферсманом. Дуже багато кастрових печер у Криму. Їх вивченням займається наука спелеологія.

Застосовується у будівництві карбонат кальцію СаСОз- це крейда, вапняк, мармур. Всі ви бачили наш залізничний вокзал: він оздоблений білим мармуром, що привезений з-за кордону.

досвід:дути через трубку в розчин вапняної води, вона каламутніє .

Са(ВІН) 2 + СО 2 = СаСО 3 + Н 2 Про

Приливає до осаду оцтову кислоту, що утворився, спостерігається закипання, т.к. виділяється вуглекислий газ.

СаСО 3 +2СН 3 СООН = Са(СН 3 СОО) 2 +Н 2 Про +СО 2

КАЗКА ПРО БРАТЬЯ КАРБОНАТИ.

На землі живуть три брати
Із сімейства Карбонатів.
Старший брат - красень МАРМУР,
Славний іменем Карари,
Чудовий архітектор. Він
Будував Рим та Парфенон.
Всім відомий ІЗВЕСТНЯК,
Тому й названо так.
Знаменить своєю працею,
Зводячи за будинком будинок.
І здатний, і вмів
Молодший м'який братик МЕЛ.
Як малює, подивися,
Цей СаСО 3!
Люблять брати повеселитись,
У гарячій пічці прожаритися,
СаО і СО 2 утворюються тоді.
Це вуглекислий газ,
Кожен з ним знайомий із вас,
Видихаємо ми його.
Ну, а це СаО -
Спекотно обпалена ВІДОМІСТЬ НЕГАШЕНА.
Додаємо до неї води,
Ретельно заважаючи,
Щоб не було лиха,
Руки захищаємо,
Круто замішана звістка, але гашена!
Вапняним молоком
Стіни біліться легко.
Світлий будинок повеселішав,
Перетворивши вапну на крейду.
Фокус-покус для народу:
Варто лише подути крізь воду,
Як вона легко-легко
Перетворилася на молоко!
А тепер досить спритно
Отримую газування:
Молоко плюс оцет. Ай!
Льється піна через край!
Все в турботах, все в роботі
Від зорі та до зорі –
Ці брати Карбонати,
Ці СаСО 3!

Повторення: CaO– оксид кальцію, негашене вапно;
Ca(OH) 2 – гідроксид кальцію (гашене вапно, вапняна вода, вапняне молоко залежно від концентрації розчину).
Загальне – та сама хімічна формула Са(ОН) 2 . Відмінність: вапняна вода - насичений прозорий розчин Са(ОН) 2 , а вапняне молоко - це біла завись Са(ОН) 2 у воді.
CaCl 2 - хлорид кальцію, хлористий кальцій;
CaCO 3 - карбонат кальцію, крейда, мармур черепашник, вапняк.
Л/Р: колекції.Далі демонструємо колекцію мінералів, що є в шкільній лабораторії: вапняк, крейда, мармур, черепашник.
CaS0 4 ∙ 2H 2 0 - кристалогідрат сульфату кальцію, гіпс;
CaCO 3 - кальцит, карбонат кальцію входить до складу багатьох мінералів, які покривають землі 30 млн км 2 .

Найважливіший із цих мінералів – вапняк. Черепашники, вапняки органічного походження. Він йде на виробництво цементу, карбіду кальцію, соди, всіх видів вапна, в металургії. Вапняк - це основа будівельної індустрії, з нього роблять багато будівельних матеріалів.

Крейдаце не тільки зубний порошок та шкільна крейда. Це і цінна добавка при виробництві паперу (крейдований – вищої якості) та гуми; у будівництві та ремонті будівель – як побілка.

Мармур – щільна кристалічна порода. Є кольоровий – білий, але найчастіше різні домішки фарбують його у різні кольори. Чистий білий мармур зустрічається рідко і в основному йде на роботу скульпторам (статуї Мікеланджело, Родена. У будівництві кольоровий мармур використовують як облицювальний матеріал (Московське метро) або навіть як основний будівельний матеріал палаців (Тадж-Махал).

У світі цікавого «МАВЗОЛІЙ Тадж-Махал»

Шах – Джахан із династії Великих Моголів тримав у страху та послуху чи не всю Азію. У 1629 році померла Мумзат-Махал, кохана дружина Шах-Джахана у 39 років під час пологів у поході (це була їх 14 дитина, причому всі були хлопчики). Вона була надзвичайно вродлива, світла, розумна, імператор у всьому її слухався. Перед смертю вона просила чоловіка збудувати гробницю, піклується про дітей, не одружуватися. Засмучений цар посланців своїх відправив у всі великі міста, столиці сусідніх держав – у Бухару, Самарканд, Багдад, Дамаск, щоб розшукати і запросити найкращих майстрів – на згадку про дружину цар вирішив звести найкращу у світі будівлю. Одночасно гінці відправили в Агру (Індія) плани всіх найкращих споруд Азії та найкращі будівельні матеріали. Везли навіть із Росії та Уралу малахіт. Головні муляри приїхали з Делі та Кандагару; архітектори – із Стамбула, Самарканда; декоратори – із Бухари; садівники - з Бенгалії; художники – з Дамаска та Багдада, а керував усім відомий майстер Устад-Іса.

Спільними зусиллями за 25 років було збудовано меломармурову споруду в оточенні зелених садів, блакитних фонтанів та мечеті з червоного пісковика. 20 000 рабів зводили це диво 75 м (с25-поверховий будинок). Неподалік хотів збудувати другий мавзолей із чорного мармуру для себе, але не встиг. Його повалив з престолу рідний син (другий, причому він убив і всіх своїх братів).

Останні роки життя імператор і король Агри провів, дивлячись із вузького віконця своєї в'язниці. 7 років так батько милувався своїм творінням. Коли батько осліп, син зробив йому систему дзеркал, щоб батько міг милуватися мавзолеєм. Похований він був у Тадж-Махалі, поруч зі своєю Мумтаз.

Входять до мавзолею бачать кенотафи - хибні гробниці. Місця вічного спокою великого хана та його дружини знаходяться внизу, у підвалі. Там усе інкрустовано дорогоцінним камінням, яке світиться, ніби живе, а гілки казкових дерев, переплітаючись із квітами, химерними візерунками прикрашають стіни гробниці. Оброблені кращими різьбярами бірюзово-блакитні лазурити, зелено-чорні нефрити та червоні аметисти оспівують кохання Шах-Джахала та Мумзат-Махал.

Щодня в Агру поспішають туристи, які бажають побачити справжнє диво світу - мавзолей Тадж-Махал, ніби ширяє над землею.

CaCO 3 - Це будівельний матеріал зовнішнього скелета молюсків, коралів, черепашок та ін, шкаралупи яєць. (ілюстрації або Тварини коралового біоценозу” та показ колекції морських коралів, губок, черепашника).