На чтение: ≈ 48 мин.В первой половине июля 2011 года по инициативе Межрегионального клуба «Учитель года» и «Учительской газеты» прошла Десятая Межрегиональная экологическая экспедиция школьников России. В этом году территорией ее проведения стал Национальный парк «Куршская коса» на побережье Балтийского моря, а организаторами программы выступили Министерство образования Калининградской области и Калининградский областной детский центр экологического образования и туризма. В течение двух недель более 150 школьников из 23 регионов России и Республики Болгария занимались исследовательской деятельностью под руководством сорока учителей – победителей Всероссийских и региональных конкурсов «Учитель года». Мы предлагаем заинтересованным педагогам одну из тридцати авторских учебных исследовательских методик Десятой экспедиции. Предмет исследования – физико-химические свойства главного минерального богатства Калининградской области, янтаря.
Цели:
– изучить историю, химические и физические свойства янтаря, оценить его практическую значимость;
– развивать творческое мышление, наблюдательность, умение аргументированно излагать свою точку зрения, делать обобщающие выводы;
– развивать умения выполнять лабораторные опыты, пользоваться химическим оборудованием, оценивать результаты выполненных действий.
Оборудование и реактивы: образцы янтаря, ладана, смолы хвойных растений, поваренная соль, концентрированная серная кислота, эфир, спиртовка, щипцы, склянка с водой, спички, магнит, весы, разновесы, кусок шерстяной ткани, пробирки, пробиркодержатель.
Ход занятия
Теоретическая часть.
Экспериментальная часть.
Выводы.
Рефлексия.
Теоретическая часть
Первая стадия – вызов.
Игра «Да-нет»
Янтарь – это минерал.
Янтарь известен человечеству с древнейших времен.
Янтарь хорошо горит.
Янтарь можно растворить.
Состав янтаря и смолы одинаков.
Янтарь и магнит обладают сходными свойствами.
Существует несколько крупных мировых месторождений янтаря.
В янтаре могут встречаться мухи и пчёлы.
Существует более 300 оттенков янтаря.
Янтарь позволяет обнаружить яд.
Слово «янтарь» звучит у всех народов одинаково
У ювелиров самым ценным считается янтарь с вкраплениями воздуха и воды
В природе могут встречаться шлифованные образцы
Самый большой образец природного янтаря весит более 20 кг
Вторая стадия – осмысление информации.
Класс делится на группы, которые работают с информацией, готовятся к выступлению, отчитываются.
Работа с текстом.
Содержание:
1. Легенды и мифы о янтаре.
2. Добыча и переработка янтаря.
3. Происхождение янтаря.
4. Цвет янтаря.
5. Твердость янтаря.
6. Способность янтаря электризоваться.
7. Включения в янтаре.
8. Химический состав и свойства.
9. Целебные свойства янтаря.
10. Применение янтаря.
11. Восприятие янтаря.
С тех пор, как люди научились использовать янтарь, – а это произошло как минимум 5-6 тысячелетий назад – неоднократно предпринимались попытки разгадать тайну его происхождения.
И в научных трудах, и в произведениях устного народного творчества предлагались версии, по степени фантастичности порой не уступавшие друг другу.
Сейчас-то уже ни у кого не вызывает сомнений, что янтарь – это минерал органического происхождения, принадлежащий к типичным смолам, но далеко не сразу ученые пришли к единому мнению по этому вопросу.
Некоторые исследователи были убеждены, например, что янтарь – это затвердевшая нефть, другие склонны были считать его окаменевшим медом диких пчел. Высказывались также предположения, что это морская пена, застывшая под действием солнечных лучей, продукт жизнедеятельности лесных муравьев, загустевший «солнечный эфир», горное масло, земной тук… И так далее.
Гипотез существовало много, что неудивительно. Янтарь ведь не только на другие самоцветы совершенно не похож, но и сам по себе являл такое разнообразие форм, фактур, структур, размеров, демонстрировал такое богатство оттенков, обладал такими необычными химическими и физическими свойствами, что в прежние времена нередко ставил исследователей в тупик. И в самом деле – что это такое: в огне он горит, как уголь, потрескивая и коптя; при нагревании без доступа воздуха плавится; при трении электризуется; в соленой воде отдельные разновидности янтаря находятся во взвешенном состоянии – плавают.
Пока наука занималась поиском истины, кропотливо собирая доказательства, народ быстренько все объяснил чудесным, сверхъестественным образом.
Так всегда бывает: где бессильны разум и логика, появляется простор для творчества, начинает работать воображение. Орган, ведающий фантазией, особенно хорошо развит у детей и у молодых народов. Поэтому все легенды о янтаре появились на заре цивилизации.
Среди массы фантастических обстоятельств и подробностей иногда можно обнаружить и зерна истины.
Вот, например, древнегреческий миф о Фаэтоне (дошедший до нас в изложении римского поэта Публия Овидия Назона, родившегося в 43 году до нашей эры) однозначно указывает на растительное происхождение янтаря – задолго до того, как к такому же выводу пришли ученые.
Тема слез присутствует почти во всех легендах о янтаре. Нередко повествуется в них о трагедиях космического масштаба.
Так, в трагедии Софокла (V век до н. э.) янтарь – это слезы о погибшем герое Мелеагре, ставшем жертвой материнского проклятия.
В литовской легенде о Юрате и Каститисе янтарные слезы проливает морская богиня, оплакивающая своего возлюбленного.
Во всех легендах янтарь – это весточка из прошлого, хранящая в себе некий тайный смысл. Прочесть «послание» пытаются многие – и каждый народ делает это по-своему.
Есть у русского народа и сказка-притча про певучий камень, услышать который способен только человек с чистым сердцем.
А прибалтийская легенда о птице Гауе связывает происхождение янтаря с преступлением, на которое толкнул своего верного слугу жестокий король заморской страны.
Академик А.Е. Ферсман писал: «Самым замечательным камнем древности был янтарь, который сверкающим самоцветом проходит через все века и народы вплоть до наших дней».
Путь янтаря в истории человечества начинался с талисмана, веру в магическую силу камня…
Янтарь известен человеку с древних времён. Способность янтаря притягивать волоски, пушинки и другие материалы подобного типа и было одно из первых проявлений электричества, природной силы, название которой произошло от греческого слова «электрон» – янтарь.
Янтарь горит с выделением смолистого запаха, поэтому его называют: «сакрум» – смола, «горилый» (Украина), «бернштейн» (Германия), «электрон» (Греческое).
В Калининградской области проходит единственная в мире промышленная добыча янтаря, здесь сосредоточенно 90% мировых запасов.
Добыча янтаря имеет свою историю. Древнейшим способом было «черпание», когда куски янтаря ловили с лодок сачками. На смену «черпанию» пришло «выкалывание». Этот способ состоит в отрывании янтаря со дна мелководья при помощи острых пик.
К VI веку люди научились добывать янтарь из неглубоких колодцев и небольших карьеров в зоне пляжа. В середине прошлого века в посёлке Пальминикен (Янтарный) начали промышленную добычу посредством шахт и штолен. В 1922 году из-за сложности добычи подземные выработки были законсервированы. Этому поспособствовала открытая добыча в карьере, который был заложен в 1921 году севернее посёлка Пальминикен. Основная задача карьера – обеспечить доступ к «голубой земле» – богатейшему янтароносному слою. Этот слой разбивается гидропушками и в виде пульпы, взвеси породы в воде, транспортируется по трубопроводу на обогатительный комбинат.
Для отделения янтаря от пустой породы используется его физическая особенность – в пересыщенном соляном растворе всплывать. Затем его сортируют на категории по размеру. Крупные куски идут на уникальные работы, на ручную обработку, средние – на кулоны, броши, серьги, сувениры. Мелкие идут на бусы, особо мелкие – на янтарные картины и на переработку – прессовку, плавку, либо изготовление лаков и янтарной кислоты.
После сортировки янтарь-сырец проходит шлифовку в шлифовальных барабанах для снятия корочки оксида. Для шлифовки камней сложной формы, с выгнутыми поверхностями, барабан наполняют особой шлифовальной пастой, куда одновременно с янтарём помещают кусочки дерева, очищающие недостижимые поверхности. Янтарь проходит несколько шлифовальных барабанов с постепенно уменьшающейся зернистостью стенок. Некоторые камни подвергают «калению» – термообработке для создания микротрещин, эффектно преломляющих солнечный свет. Финальным этапом обработки является полировка в барабане с войлочными стенками. Потом янтарь в руках мастеров превращается в окончательный продукт.
Теперь известно, что с жемчугом, гагатом и кораллом янтарь относится к органогенным камням, то есть имеющим органическое происхождение. Например, балтийский янтарь на 98% состоит из смолы сосны вида Pinus sussinifera. «Возраст» балтийского янтаря не превышает 35 миллионов лет. Однако в мире есть янтари и более древние.
Гипотез о происхождении янтаря существовало много, что неудивительно. Янтарь ведь не только на другие самоцветы совершенно не похож, но и сам по себе являл такое разнообразие форм, фактур, структур, размеров, демонстрировал такое богатство оттенков, обладал такими необычными химическими и физическими свойствами, что в прежние времена нередко ставил исследователей в тупик. И в самом деле – что это такое: в огне он горит, как уголь, потрескивая и коптя; при нагревании без доступа воздуха плавится; при трении электризуется; в соленой воде отдельные разновидности янтаря находятся во взвешенном состоянии – плавают. На ощупь камень кажется теплым. Вдобавок внутри некоторых кусочков янтаря можно увидеть самых разных насекомых. Как они туда попали? Ведь янтарь чаще всего встречается на морском берегу, а бабочки и мухи, как известно, в море никогда не водились…
Янтарь различается по форме, цвету и степени прозрачности.
Форма кусочка янтаря определялась тем, откуда истекала смола-живица. Это происходило или внутри, или на поверхности ствола поврежденного дерева. При обильном выделении смола стекала в виде капель, сосулек, натёков. В коллекции Калининградского музея янтаря самая большая капля имеет в диаметре чуть больше 5 см. Но известны и гораздо более крупные – размером с гусиное яйцо. Длина натёков в виде сосулек – 10-12 см. Небольшие линзовидные и серповидные камушки рождались, видимо, в \”смоляных карманах\”, которые образовывались в полостях между годичными кольцами деревьев. На застывших здесь янтариках часто видны следы древесной ткани.
Расположение смолы между стволом и корой приводило к образованию подкорковых форм. На них прекрасно видна фактура древесины или коры. Куски, возникшие в больших подкорковых полостях, достигают веса двух килограммов. Еще более крупные образцы янтаря рождались там, где была большая открытая рана на стволе дерева. Смола истекала длительное время и скапливалась в грунте. Самый большой из известных образцов сукцинита хранится в Берлине и весит 9 кг 750 г. Российский гигант из собрания Калининградского музея существенно меньше – 4 кг 280 г.
Природа одарила янтарь невероятным богатством красок. Здесь и ярко-желтые, и красноватые, напоминающие язычок пламени, и «медовые» камни. Есть «облачные» – они словно затуманены перистыми облаками. Встречаются удивительно красивые янтари голубых и зеленоватых оттенков.
Цвет янтаря варьирует от почти белого и светло-желтого до красно-коричневого и почти черного. Коричневые и чёрные разновидности окрашены минеральными включениями, например, оксидами железа, пиритом или органическими веществами.
Искусственно янтарь иногда перекрашивают в зеленый или черный цвет. Специалисты различают до 350 оттенков янтаря. Интенсивность окраски, степень прозрачности или непрозрачности самоцвета в значительной мере зависят от микроскопических пустот (пузырьков воздуха), которые есть в каждом камне, от их количества, размеров и размещения. Янтарь с включением пузырьков воздуха или воды ценится невысоко. Такие его образцы называют бастардами.
Степень прозрачности янтаря очень изменчива. Различают следующие разновидности янтаря: прозрачный, в котором присутствуют единичные пустоты, полупрозрачный или просвечивающийся, в котором находятся большие скопления пустот, приводящие к замутнениям (облачный, бастард) и непрозрачный (костяной и пенистый), в котором количество пустот может достигать 900 000 на 1 куб. мм.
Цвет и прозрачность янтаря были в древности эталоном его стоимости. В Древнем Риме белый и восковой янтарь был дешёвым и использовался только для курения фимиама, высоко же ценился красноватый прозрачный янтарь. В начале нашей эры дорожили в основном двумя его разностями: как бы проваренным в меду и прозрачно-золотистым. В странах Востока высоко котировались прозрачно-желтые с зеленоватым оттенком и молочно-белые облачные янтари; последним приписывались особо целебные свойства.
Балтийский самоцвет принадлежит к относительно мягким камням: его можно поцарапать ножом. Твердость янтаря по шкале Мооса находится в пределах от 2 до 3. Для сравнения: твердость гипса – 2, кварца – 7, алмаза – 10. Янтарь хрупок, легко разбивается от удара или при падении, но вместе с тем пластичен. И это очень ценное его качество, благодаря которому камень хорошо поддается механической обработке. Янтарь можно пилить, резать, сверлить, шлифовать, полировать. При нагревании он сначала размягчается, а затем, при температуре 287 – 3600С, плавится. Это свойство используют при калении и прессовании. Отсутствие конкретной температуры плавления указывает на аморфность янтаря, т.е. янтарь имеет не кристаллическое, а аморфное строение.
Знаменитый философ Фалес Милетский заметил: дочь пряла пряжу янтарным веретеном, пыталась очистить веретено, но ей это не удалось. Так была открыта способность янтаря электризоваться (7 – 6 вв. до н.э.).
Янтарь вошел в язык разных народов как вещество, обладающее разными свойствами.
Ещё древние греки знали свойство потёртого о шерсть янтаря притягивать мелкие предметы. Само слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон» (от звезды Электра в созвездии Тельца) что значит по-русски янтарь. Когда из янтаря изготовляли украшения, его натирали, чтобы придать камню блеск. И натёртый янтарь обнаруживал удивительную особенность: он притягивал пушинки, волосы, перья. Это притяжение казалось удивительным потому, что оно было первым замеченным людьми «действием на расстоянии»: ведь все другие воздействия тел друг на друга проявлялись только при их непосредственном контакте. Древнегреческий учёный Фалес предположил даже, что янтарь является живым.
Больше двух тысячелетий свойство натёртого янтаря притягивать предметы создавало ему особую славу. Но в 16 веке английский учёный Уильям Гилберт обнаружил, что и другие вещества – например, алмаз, хрусталь, сера, смола – притягивают лёгкие предметы после натирания. Гилберт назвал эту «притягательную силу» электрической – в честь электрона-янтаря.
Теперь известно, что при натирании шерстью янтарь электризуется, то есть получает электрический заряд, впрочем, как и шерсть. Такой способ электризации называется электризация трением.
Будучи наэлектризованным, янтарь электризует лёгкие предметы, даже не касаясь их. Такой способ электризации называется электризация через влияние (посредством электрического поля). В результате наэлектризованными оказываются и янтарь и, например, пушинка. Но при электризации они получили заряды разных знаков и поэтому притягиваются друг к другу.
Янтарь может электризоваться, но не способен проводить электрический ток. Он является диэлектриком.
Янтарь обладает удивительным свойством, в нем десятки миллионов лет без внешних изменений сохраняются мелкие животные, особенно насекомые и паукообразные, а также растительные остатки, которые получили название инклюзов, то есть включений. Они встречаются довольно редко. Ученые подсчитали, что не более 10% прозрачного камня содержат включения. Янтари с инклюзами во все времена имели большую ценность. Еще Аристотель упоминал о них в своих работах. Уже в Древнем Риме научились делать их ловкие подделки, которые были разоблачены исследователями только в XIX в. Инклюзы нередко хранились в сокровищницах монархов. Огромное собрание янтаря с разнообразными животными включениями принадлежало польскому королю Августу II Сильному (1670-1733 гг.).
Включения встречаются исключительно в наружных выделениях живицы – сосульках и натёках. Попадание и сохранение насекомого в янтаре не в последнюю очередь было обусловлено размерами и вязкостью выделенной живицы. Прилипшие к ее поверхности мухи, комары, муравьи, жуки, пауки заливались вторым и третьим натеком. Более крупные насекомые, не говоря уже о земноводных, вырывались из смоляного плена, оставляя некоторые части своего тела, чаще всего конечности. Когда-то в коллекции Кёнигсбергского университета (Кёнигсберг сейчас называется Калининградом) находилась маленькая ящерица. В последние годы обнаружено несколько подобных экземпляров, которые имеют разную степень сохранности.
Янтари с застывшими в них насекомыми имели в древности особую товарную ценность. В начале нашей эры за янтарь, содержавший муху, финикийские купцы платили 120 мечей и 60 кинжалов.
В начале XIX века такие янтари были особенно модны во Франции и России. Всплеск моды на них в России был и перед началом февральской революции.
Научными исследованиями выявлено в «янтарных ловушках» более 3000 видов насекомых (жуки, пауки, муравьи, клещи, двукрылые и даже мелкие животные — ящерицы, лягушки и др.) и более 200 видов растений.
Янтарь неоднороден по своему составу. Основные его компоненты – углерод (примерно 78%), кислород (11%), водород (10%). Обычно дается следующая формула янтаря как минерала – С10Н16О. Он имеет смоляной блеск, редко шелковистый.
Янтарь способен окисляться под воздействием кислорода воздуха. Низкие сорта янтаря нашли применение в религиозных обрядах, так как он хорошо горит и источает приятный дым – фимиам. Дымом сгорающего янтаря окуривали в прошлом молодоженов и новорожденных на счастье. Замечено, что с этим дымом исчезают астма и кашель и назойливые мухи не залетают в храм.
Типичным для настоящего янтаря является содержание янтарной кислоты (СН2СООН)2. Содержание её колеблется от 3,2 % до 8,2%, во всех же разновидностях других смол она либо отсутствует, либо находится в ничтожном количестве; это и является главным отличием янтаря от похожих на него смол.
Янтарь химически инертен. Это позволяет изготовлять из него посуду для активных кислот, медицинские препараты.
Он нерастворим в воде, как пресной, так и солёной.
Янтарь был провозглашен панацеей от всех болезней еще в глубокой древности; особенно ценился знатоками лечебный белый янтарь. Считалось, что практически нет таких болезней, от которых бы этот самоцвет не приносил исцеления. Он якобы лечит близорукость и катаракту, сердечные недуги и ангину, останавливает рвоту и кровохаркание, изгоняет камни из почек и печени и содействует мочеиспусканию. Так, Мартин Лютер постоянно носил в кармане кусок янтаря, дабы предотвратить образование камней в почках. Янтарь, выпитый в виде порошка с водой, лечил болезни желудка; растертый с розовым маслом или медом помогал при болезнях глаз и ушей, лечил трещины на ногах. С помощью янтаря можно даже обнаружить яд: в бокале возникает радужное мерцание искр, сопровождаемое треском.
Янтарю приписывалось свойство утешать людей. Кусок необработанного янтаря, положенный у изголовья, излечивал от бессонницы, бредового состояния. Самоцвет постоянно поддерживал оптимизм, стремление своего хозяина сделать правильный выбор в дружбе и любви, усиливал его интуицию.
Конечно, возможности янтаря сильно преувеличены, но кое-что не отрицается и современной наукой: безусловно, янтарь благотворно влияет на нервную систему, его «солнечный» цвет приятен для глаз, а прикосновение к теплой гладкой поверхности не только доставляет удовольствие, но и помогает сосредоточиться, придает уверенность в себе.
В составе этого самоцвета уже выявлено более 40 соединений и сегодня из него получают один из витаминов – Д3 – янтарную кислоту, антисептическое средство иодоль, выделяют вещество, которое добавляют в зубную пасту и мазь от ревматизма и т.п.
Современная медицина объясняет лечебные свойства янтаря тем фактом, что в нем содержится янтарная кислота, которая является неспецифическим биостимулятором.
Применение янтаря обусловлено его свойствами. Сравнительная твердость янтаря в сочетании с его пластичностью делает этот материал уникальным для тонкой резьбы. Прозрачность и богатая гамма цветовых оттенков янтаря издавна привлекали к нему мастеров.
Янтарь широко вошел в быт жителей побережья Балтийского моря в эпоху неолита – в 4 тысячелетии до н.э. Они научились обрабатывать его кремневыми и костяными орудиями – шлифовать, распиливать, сверлить, и создавали различные украшения и амулеты в виде фигурок человека и животных.
Уже в древности янтарь являлся важнейшим объектом обмена, который пользовался популярностью далеко за пределами Балтийского региона. Благодаря археологическим раскопкам и сведениям из письменных источников удалось установить торговые пути, по которым янтарь с Балтийских берегов шел в страны древних цивилизаций.
Сведения о «золоте севера» содержат античные письменные источники. Так, в «Одиссее» Гомера (YIII в. до н.э.) янтарь упоминается в нескольких песнях, как драгоценный материал для изготовления женских украшений и отделки царских дворцов.
Особенно высоко ценился янтарь в Древнеримской империи. Из него изготавливали не только украшения, но и предметы обихода: сосуды для вина, флаконы для парфюмерии и др. Во времена правления императора Нерона (середина I в.н.э.) янтарь даже применили для украшения амфитеатра, где проходили гладиаторские бои: его вплели в сети ограждения, усыпали арену и носилки, инкрустировали оружие.
В Древней Руси в X-XIII веках также знали янтарь и ценили украшения из него. Это подтверждают раскопки старинных русских городов: Великого Новгорода, Пскова, Рязани, Смоленска, в которых обнаружены янтарные украшения и мастерские по обработке янтаря.
В начале XIII века Тевтонский Орден завоевал богатую янтарем Восточную Прибалтику. Он объявил своей собственностью запасы янтаря и установил монополию на его добычу и торговлю. За малейший кусок янтаря, скрытый от властей, к жителям побережья применялись пытки и казни вплоть до повешения и колесования.
Первоначальное применение янтаря мы видим в овальных, круглых и многогранных бусах, которые встречаются во всех странах среди женских украшений. Ожерелья и браслеты одинаково прелестно украшали женщин чёрной, жёлтой и белой расы.
После переходного периода, когда янтарь служил только материалом для украшения других вещей — мебели, ящиков и т. п. — художники вновь удостоили его вниманием и стали из него изготовлять самостоятельные художественные предметы.
В средние века в Европе не могли отделаться от недоверия к янтарю из-за непрочности и хрупкости, и мало им пользовались, но Возрождение его оценило, и время расцвета его применения приходится на XVII и XVIII столетия. Применение янтаря с середины XVII века захватывает всё более и более широкую область предметов; за носильными вещами — брошками, булавками, кольцами, серьгами и т. п. — появляются бокалы, вазочки, чаши, стопки, фигурки, барельефы, табакерки, коробочки, набалдашники, трубки, пуговицы, флаконы, чётки, гребёнки, ручки ножей, эфесы шпаг…
Людовику XIII в 1613 г. принадлежали янтарные шахматы с такою же доскою, а в 1687 г. Людовик XIV сделал посланнику сиамского короля ряд роскошных подарков, в том числе несколько выдающихся янтарных вещей: несколько шкафчиков с тончайшими барельефами, большую вазу, оправленную в золото, и два зеркала в широких янтарных рамах, украшенных фигурами, барельефами и орнаментами. Сам французский король владел большой жёлто-красной вазой в форме гондолы, несомой двумя драконами, и большой жёлтой вазой, в виде судна, украшенного детскими фигурками, обвитого цветами и фруктами и увенчанного белыми фигурами Нептуна и морских коней.
В числе редких вещей из янтаря, в Московской Оружейной Палате сохраняется так называемый властелинский посох патриарха Филарета Никитича, принесённый ему в дар в 1632 г. герцогом Курляндским Фридрихом. Последний получил его из Пруссии от Курфюрста Бранденбургского. Там же находятся кубок из янтаря, поднесённый князем Львовым царевичу Иоанну Михайловичу в 1635 г., подсвечники и другие крупные вещи из янтаря — подарки курфюрстов Бранденбургских. Старые мастера по обработке солнечного камня различают свыше 250 его сортов. По размеру же кусков он делится на три сорта: поделочный (примерно 15% добываемого янтаря идет на ювелирные цели), прессованный и лаковый. Прессованный (амброидный) изготовляется из мелкого янтаря. В отличие от натурального образца газовые включения (пузырьки) имеют здесь не округлую, а удлиненную форму, а граница между прозрачными и замутненными участками – перистую конфигурацию.
В технике янтарь используется в двух видах: как изолятор (не проводит электрический ток) и как продукт для получения янтарного лака.
Когда научились из янтаря выделять янтарное масло, его начали принимать при спазмах и ревматизмах. В Германии использовали янтарные сосуды для переливания крови.
Изумительным произведением янтарных мастеров стала Янтарная комната в Екатерининском дворце Царского Села. Янтарная комната была подарена Фридрихом-Вильгельмом I Петру I. Все стены комнаты были облицованы мозаикой из янтаря различных форм, цветов и размеров. Растрелли украсил янтарные панно зеркалами в бело-золотых рамках. Во время Великой Отечественной Войны Янтарная комната была утеряна.
Благодаря своим разнообразным свойствам, янтарь нашёл широкое применение не только в ювелирном деле.
Янтарь стал популярен с неолита. Законсервированные в смоле остатки растений и животных удивляли человека, и он приписывал камню различные божественные качества: способность поглощать вредные вещества, дарить людям бессмертие, излечивать от болезней. Известно, что император Нерон за маленькую статуэтку из янтаря отдавал двух рослых рабов. Позднее из янтаря стали делать бусы, четки, амулеты, фигурки богов.
В России на кормилицу надевали янтарное ожерелье весом в несколько фунтов, полагая, что эта янтарная преграда не допустит ничего дурного от кормилицы к ребёнку. В Эфиопии и Египте янтарь использовали для бальзамирования.
Экспериментальная часть
Определение плотности
Плотность определяется по формуле ρ= m / V, где m – масса тела, V – объём тела. Объем определяем с помощью мензурки с водой, отмечая первоначальный объём воды и последующий её объём при погружении в неё куска исследуемого объекта. Массу измеряем с помощью весов.
Исследование твёрдости
Твердость определяется с использованием шкалы Мо́оса. Твёрдость минерала измеряется путём грубой сравнительной оценки твёрдости материалов по системе мягче-твёрже.
Отношение к кипячению
Поместите кусочек янтаря в пробирку с кипящей водой. Опишите, что наблюдаете.
Выяснение условий плавания
Внесите образцы исследуемого янтаря в пресную и соленую воду (приготовленную из расчета – 2 столовые ложки поваренной соли на стакан воды). Сравните и сделайте выводы.
Исследование электрических свойств
Образец янтаря следует потереть о шерстяную ткань и поднести его к мелко нарезанной папиросной бумаге, кусочкам ваты. Сравните свойство притягивать предметы у янтаря и магнита.
Отношение к нагреванию
Поместите кусочек янтаря в пробирку и нагрейте. Опишите, что наблюдаете.
Проверка на горючесть
Помесите кусочек янтаря в пламя свечи. Опишите, что наблюдаете.
Растворимость в кислотах
Погрузите кусочек янтаря в раствор концентрированной серной кислоты. Опишите, что наблюдаете. Обратите внимание на изменение окраски раствора кислоты и кусочка янтаря.
Отношение к действию эфира
Поверхность исследуемого объекта потрите кусочком ткани, смоченным в эфире. Опишите наблюдаемые изменения.
Для проверки подлинности янтаря учащимся предлагается информационный листок.
Информационный листок
Когда вы покупаете изделие из янтаря, всегда возникает вопрос о его подлинности. К сожалению, подделки встречаются все чаще. Изделия из янтаря не подлежат обязательной сертификации, поэтому вам остается положиться на честность продавца, или на предусмотренную Гражданским кодексом «публичную оферту». Это означает, что если продавец публично, а лучше и письменно, утверждает, что янтарь подлинный, то он несет за это юридическую ответственность.
Можно ли самостоятельно идентифицировать янтарь? Есть несколько способов. Но вначале о некоторых материалах, не являющихся янтарем:
1. Копал (и некоторые другие подобные «молодые» смолы).
Относится к «недозрелым» ископаемым смолам. Янтарной кислоты не содержит. Растворяется в эфире. Основные месторождения – Австралия, Новая Зеландия и Океания, Африка, Центральная и Южная Америка.
Для диагностики достаточно потереть поверхность ваткой, смоченной в эфире. На поверхности копала, в отличие от янтаря, образуется пятно.
2. Янтарь прессованный.
Продукт переработки при высокой температуре и давлении янтарной муки, полученной при измельчении мелких кусочков янтаря и отходов янтарного производства. Цвет зависит от применяемых красителей.
От природного янтаря можно отличить двумя способами:
– если поверхность прессованного янтаря сильно потереть кусочком ткани, смоченным в эфире, то она становится липкой (в отличии от природного янтаря).
– в прессованном янтаре можно наблюдать под лупой структуры течения, шарики плотной основной массы, небольшие сгустки красителя.
3. Синтетические имитации:
– полимеры;
– стекло.
Имитации из стекла отличаются гораздо более высокими значениями плотности (более 2 г/см3) и твердости (5). Нож не оставляет на стекле царапин.
Имитации из полимеров внешне очень похожи на янтарь. Имитируется любой янтарь: от каленого до пейзажного. Имитации из полимеров легко выявляются прикладыванием к поверхности раскаленной докрасна иглы. При этом ощущается неприятный химический запах. Если то же самое проделать с янтарем, вы почувствуете запах смолы. Если поскрести по поверхности образца острым ножом, янтарь дает крошку, а полимер – стружку.
4. Имитации янтаря с инклюзами (включениями).
Наиболее хитроумные обманщики используют для имитации подложку из природного янтаря. На такую подложку кладут какое-либо растение, насекомое, или животное и заливают синтетической смолой. Получается своеобразный сэндвич.
Как правило, заливают крупных насекомых, земноводных, ящериц, и т. п. В природе такие явления встречаются крайне редко. Это связано с обстоятельствами, при которых животные попадали в янтарь. Смола хвойных деревьев притягивала к себе насекомых, заливая их слой за слоем, образуя наросты. По прошествии нескольких десятков миллионов лет эти наросты превратились в янтарь. Очевидно, что крупные и сильные животные легко освобождались из плена.
Вы можете выявить подделку, прикладывая раскаленную иглу со всех сторон образца.
Выводы и результаты
1. Янтарь – это полудрагоценный камень, зародившийся 40 млн. лет назад в палеогене, приуроченный к осадочному чехлу Русской платформы. Это окаменевшая смола древних сосен. В составе янтаря входят органические соединения.
2. Многие народы мира с древних времён пользовались янтарём. Он дарил им радость и приносил пользу, об этом свидетельствуют исторические факты.
3. Калининградская область – единственная, где есть промышленная добыча янтаря (90 % – мировой добычи).
4. Исследованы физические свойства янтаря: плотность (1,02 – 1,2 г/см3); тонет в пресной воде, всплывает в соленой воде; твёрдость (между 2 и 3); отношение к кипячению (немного темнеет, становится гладким и мягким); электрические свойства (прилипают мелкие предметы после натирания шерстяной тканью); отношение к нагреванию (темнеет при нагревании, образует капли конденсата на внутренних стенках пробирки, выделяет смолистый запах); химические свойства: горит коптящим пламенем с выделением смолистого запаха; обугливается под действием концентрированной серной кислоты.
5. Янтарь применяется в медицине, в ювелирном деле, а также является источником вдохновения для творчества людей.
6. К янтарю надо относиться бережно, рационально, т.к. янтарь относится к ресурсам исчерпаемым и невозобновляемым.
7. Существуют разные способы проверки подлинности янтаря.
Ученики отвечают на вопросы теста.
1. К янтароносным деревьям относятся:
а. Сосна
б. Тополь
в. Ива
2. Янтарь состоит из веществ:
а. Сложных неорганического происхождения
б. Простых
в. Сложных органического происхождения
3. В химический состав янтаря входят элементы (выберите ответ и запишите знаки химических элементов):
а. Углерод, азот, медь
б. Углерод, кислород, водород
в. Водород, кремний, азот
4. Горение янтаря – это явление:
а. Физическое
б. Химическое
5. Составьте молекулярную формулу янтарной кислоты, если известно, что 1 молекула её состоит из: 4 атомов углерода, 6 атомов водорода и 2 атомов кислорода:
а. 4СН6О2
б. С6Н2О
в. С4Н6О2
6. Янтарь по происхождению относится к:
а. Магматическим горным породам
б. Осадочным
в. Метаморфическим
7. Янтарная кислота используется:
а. В медицине
б. В кулинарии, для выпечки
в. Для приготовления красок
8. На Калининградскую область приходится от мировых запасов янтаря:
а. 15%
б. 80%
в. 90%
9. Янтарный комбинат находится в:
а. городе Пионерске
б. городе Светлогорске
в. поселке Янтарное
10. Добыча янтаря в год составляет:
а. 900 т.
б. 500т
в. 12 млн. т.
Источники информации
1. Большая иллюстрированная энциклопедия древностей. – Прага: «Артия», 1984.
2. Вертушков Г.Н., Авдонин В.Н. Физические и химические свойства минералов и определитель минералов по внешним признакам – М.: Издание С.Г.И. им. В.В. Вахрушева, 1970.
3. Геологический словарь – М.: Госполтехиздат, 1960.
4. Жуков, Славин В.И. Основы геологии. М., 1983.
5. Кленов А.С. Занимательная минералогическая энциклопедия. М.: Педагогика-Пресс, 2000.
6. Краткий геологический словарь для школьников / Под ред. Немкова Г.И. – М.: Недра, 1989.
7. Николаев С.М. Камни и легенды. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007.
8. Савкевич С.С. Янтарь.- Л.: Недра, 1970.
9. Соболевский В.И. Замечательные минералы. – М: Просвещение, 1983.
10. Сребродольский Б.И. Янтарь. – М.: Наука, 1987.
11. Уокер Д. Камни и минералы. – М.: «Фламинго», 1996.
12. Ферсман А.Е. Рассказы о самоцветах. – М.: Детгиз, 1957.
Интернет-сайты:
http://www.tzar.ru/ Сайт Государственного Музея-заповедника «Царское Село»
http://spb.rfn.ru/ Сайт РГТРК Санкт-Петербург, 13.05.2003
http://www.sverdel.com/photo.htm Фотографии И. Сверделя
http://www.fegi.ru/ Дальневосточный геологический институт ДВО РАН
http://old.priroda.ru/index.php Министерство природных ресурсов Российской Федерации
Людмила Буханистова, учитель химии средней школы №1 поселка Маслянино Новосибирская область,
Ирина Маркина, учитель химии, директор эколого-биологического лицея №35 города Майкопа Республики Адыгея
Выбор читателей
Комментарии