Relacja z warsztatów „Chemiczne tajemnice skamieniałości”

131

Dzięki uprzejmości pracowników naukowych Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie (Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej, Zakład Chemii Nieorganicznej) 14 stycznia 2019 roku w laboratorium Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej odbyły się warsztaty dla nauczycieli współorganizowane przez ZCDN.

Profesor Piotr Tabero, dzięki inicjatywie którego odbyły się warsztaty, na potrzeby zajęć przygotował przewodnik ułatwiający przeprowadzenie warsztatów oraz bogatą kolekcję skał magmowych, osadowych i metamorficznych oraz wygłosił wykład pod tytułem „Rozpoznawanie skał i minerałów”.

Nauczyciele przeprowadzili samodzielnie 26 doświadczeń. Największe zainteresowanie wzbudziło doświadczenie związane z gęstością minerałów, którą można wyznaczyć metodą ważenia hydrostatycznego. Metoda jest nieinwazyjna i możliwa do wykonania w każdej szkolnej pracowni. Wystarczy do tego niedroga waga elektroniczna, plastikowy kubek i cienki drucik. Badany minerał zważono na wadze w powietrzu, po czym zawieszono go na cienkim drucie metalowym. Następnie na wadze umieszczono przezroczysty kubek plastikowy wypełniony w 3/4 objętości wodą i zmierzono jego masę. Po wytarowaniu wagi z kubkiem z wodą (cały czas ustawionym na wadze) zanurzono w nim cały badany minerał (przywiązany do cienkiego drutu). Odczytana w tym momencie na wyświetlaczu wagi masa jest równa objętości badanego minerału wyrażonej w cm3. Zaproponowaną metodą wyznaczono gęstość srebra kryształu kwarcu – 2,65 g/cm3 oraz monety ze srebra czystości 99,99% – 10,52 g/cm3.

Barwienie płomienia palnika – analiza płomieniowa – to kolejne efektowne doświadczenie; do jego wykonania niezbędny jest palnik gazowy i drucik platynowy. Doświadczenie polega na wprowadzeniu do płomienia palnika drucika platynowego osadzonego w bagietce szklanej, który wcześniej zanurzono w roztworze soli badanego jonu. Następnie przeprowadzono analizę barwy płomienia. Wprowadzenie do płomienia palnika lotnych soli danego metalu (pierwiastka) powoduje pojawienie się różnych barw.

Barwa płomienia wywołana przez wybrane kationy:

  • Li+ intensywnie karminowa
  • Na+ intensywnie żółta
  • K+ różowofioletowa
  • Rb+ jasnofioletowa
  • Cs+ niebieskofioletowa
  • Ca2+ ceglastoczerwona
  • Sr2+ karminowoczerwona
  • Ba2+ żółtozielona
  • Cu2+    (halogenki) niebieskozielona
  • Cu2+    (inne sole) zielona

Identyfikacja skał osadowych zawierających węglan wapnia wykorzystywana jest wielokrotnie w realizacji podstawy programowej w szkole podstawowej, jak i ponadpodstawowej. Dzięki bogatej kolekcji wapieni – i oddziaływaniu na nie kwasami – uczestnicy mogli przekonać się o zawartości węglanów. W celu bezpiecznego eksperymentowania roztworami kwasów należy napełnić pipety Pasteura, które mają pojemność około 3 cm3.

Podczas warsztatów szczególną uwagę zwrócono na bezpieczne eksperymentowanie. Omówiono regulamin pracowni i sposoby indywidualnej ochrony – zawsze należy pamiętać o okularach i rękawiczkach. Wszyscy uczestnicy byli pod wrażeniem poziomu przygotowanych zajęć, nauczyciele otrzymali materiały w wersji papierowej i elektronicznej. Tym samym pragniemy serdecznie podziękować za zaproszenie i umożliwienie pracy w warunkach laboratoryjnych profesorowi Piotrowi Taberze.

Literatura poświęcona mineralogii i petrografii

P. Gunia, Gemmologia praktyczna dla geologów, Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław 1996.
W. Heflik, L. Natkaniec-Nowak, Minerały Polski, Wydawnictwo Antykwa, Kraków1998.
W. Heflik, L. Natkaniec-Nowak, Gemmologia, Wydawnictwo Antykwa, Kraków 2011.
W. Łapot, Gemmologia ogólna, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Wyd. 1, Katowice 1999.
W. Łapot, Gemmologia szczegółowa – vademecum, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego. Wyd. 1, Katowice 2000.
W. Łapot, Optyka kryształów dla geologów i gemmologów, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Wyd. 1, Katowice 2004.
L. Natkaniec-Nowak, W. Heflik, Kamienie szlachetne i ozdobne Polski, Wyd. AGH nr 0020, cz. II, Kraków 2000.
T. Sobczak, N. Sobczak, Rzeczoznawstwo kamieni szlachetnych i ozdobnych, T. I, Wydawnictwo Tomasz Sobczak, Warszawa 2001.
E. Grządka, Wybrane zagadnienia z gemmologii, nauki o kamieniach szlachetnych i ozdobnych, Wydawnictwo UMCS, Lublin 2011.

https://www.gia.edu