Костяной пепел
Костная зола — белый материал, образующийся в обжига костей результате . Типичная костная зола состоит примерно из 55,82% оксида кальция , 42,39% пятиокиси фосфора и 1,79% воды . [1] Точный состав этих соединений варьируется в зависимости от типа используемых костей, но обычно формула костной золы выглядит так: Ca 5 (OH)(PO 4 ) 3 . Костная зола обычно имеет плотность около 3,10 г/мл и температуру плавления 1670 °C (3038 °F). Большинство костей сохраняют свою клеточную структуру за счет кальцинирования.
История
[ редактировать ]Античность
[ редактировать ]Обожженные кости были обнаружены в многочисленных древнегреческих святилищах, датируемых периодом от позднего бронзового века до эллинистического периода. Обожженные кости часто имеют белый или синеватый цвет, что позволяет археологам идентифицировать их как жертвенные останки. В святилище Артемиды в Эретрии был найден круглый жертвенник из полевых камней, наполненный землей, датируемый VIII веком до нашей эры. Верхняя поверхность была покрыта глиной, а сверху сжигались кости животных, затем, по-видимому, сметались с поверхности терракотой, металлическими предметами и керамикой и топтались, пока алтарь в конечном итоге не был засыпан ритуальным мусором. Некоторые ученые относят эти алтари к хтоническим ритуалам, но это оспаривается. [2] Ксенократ Афродизиас сообщил о его использовании в качестве лекарственного ингредиента, хотя каннибализм был, по мнению Галена , запрещен законами Римской империи . [3]
Использование
[ редактировать ]Костяной фарфор
[ редактировать ]
Костяная зола является основным сырьем для производства костяного фарфора . Составляя около 50% тела, он вступает в реакцию с другим сырьем в организме во время обжига, образуя, среди других фаз , анортит .
При подготовке к использованию в костяном фарфоре кости проходят несколько стадий обработки, в том числе:
- Удаление остатков мяса перед обезжириванием.
- Прокаливание примерно до 1000 °C (1832 °F). Это позволит удалить всю органику , и кость останется стерилизованной .
- Размалывается водой до мелкого размера частиц.
- Частично обезвожен.
С 1990-х годов увеличилось использование синтетических альтернатив костной золе, основанных на дикальцийфосфате и трикальцийфосфате. Значительное количество костяного фарфора производится с использованием этих синтетических альтернатив, а не костной золы. [4]
Удобрения
[ редактировать ]Костную золу можно использовать отдельно в качестве органического удобрения или ее можно обработать серной кислотой , чтобы получить удобрение «одинарный суперфосфат », которое более растворимо в воде : [ нужна ссылка ]
- Ca 3 (PO 4 ) 2 + 2 H 2 SO 4 + 5 H 2 O → 2 CaSO 4 ·2H 2 O + Ca(H 2 PO 4 ) 2 · H 2 O
Точно так же фосфорную кислоту можно использовать для образования тройного суперфосфата , более концентрированного фосфорного удобрения, исключающего содержание гипса , присутствующего в простом суперфосфате: [5]
- Са 3 (PO 4 ) 2 + 4 H 3 PO 4 → 3 Ca(H 2 PO 4 ) 2
Литье металла
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2021 г. ) |
Костная зола используется на литейных заводах для различных целей. Примеры включают антиадгезивы и защитные барьеры для инструментов, подвергающихся воздействию расплавленного металла, а также герметик для швов и трещин. [ нужна ссылка ] Наносится в виде порошка или водной суспензии. [ нечеткий ] Костяной пепел имеет множество уникальных характеристик. Прежде всего, порошок обладает высокой термостабильностью , поэтому сохраняет форму при экстремально высоких температурах. Само порошковое покрытие хорошо прилипает к металлу, не течет, не течет, не вызывает сильной коррозии и не оставляет заметных полос. Использовать костную золу также легко, поскольку она поставляется в виде порошка, легко очищается и не разделяется на более мелкие части (поэтому не требует дополнительного смешивания). [ нужна ссылка ]
Металлургия
[ редактировать ]Костная зола — материал, часто используемый при купелировании — процессе, при котором драгоценные металлы (такие как золото и серебро ) удаляются из недрагоценных металлов .
При купелировании неблагородные металлы в загрязненном образце окисляются с помощью свинца , испаряются и поглощаются пористым материалом для купелирования, обычно изготовленным из магния или кальция . При этом остаются драгоценные металлы, которые не окисляются. Чрезвычайно пористая и известковая структура костной золы, а также ее высокая температура плавления делают ее идеальным кандидатом для купелирования. [6] [7]
Анализ костной золы
[ редактировать ]Химические анализы, определенные методом рентгенофлуоресценции и представленные в %, трех образцов костной золы керамического качества:
| Ссылка | [8] | [9] | [10] |
|---|---|---|---|
| SiO 2 | 0.02 | 0.90 | 1.08 |
| Al2OAl2O3 | 0.01 | 1.90 | 0.34 |
| Fe2OFe2O3 | <0,10 | 0.30 | 0.19 |
| ТиО 2 | <0,10 | - | 0.01 |
| Высокий | 55.3 | 50.5 | 52.2 |
| MgO | 1.11 | 1.40 | 1.35 |
| К 2 О | 0.40 | 1.35 | 0.12 |
| NaNa2O O | 1.33 | 2.15 | 0.51 |
| П 2 О 5 | 41.9 | 37.2 | 44.2 |
| MnO | <0,10 | - | - |
| Потери при зажигании | 0.0 | 4.3 | - |
В культуре
[ редактировать ]Библия
[ редактировать ]Из Исаии : «И будет народ, как горящая известь: как срезанный терн, сгорят в огне».
Его использование упоминается в Книге Амоса (2:1): «Я не откажусь от наказания за то, что он сжег кости царя Эдома в известь ».
Его использовали в древних рецептурах белой краски и косметических пигментов, а также в процессе купелирования для отделения серебра от свинца . [11] [12]
См. также
[ редактировать ]- Костяной голец – химическое соединение.
- Костная мука - пищевая добавка и удобрение, изготовленные из измельченных костей и внутренностей.
- Органические гидропонные решения – выращивание растений без почвы с использованием питательных веществ в воде.
- Креманы - частично состоят из пепла человеческих костей.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Обзор различных параметров и использования костного пепла» С. Сахити, Л. Манаса, Г. Ануша, Св Кришна В. Теджешвара Рао. ЖЭТИР, апрель 2024 г., Том 11, Выпуск 4
- ^ Кнуст, Дженнифер; Мозер, Клаудия (2017). Ритуальные вопросы: материальные остатки и древняя религия . Издательство Мичиганского университета. п. 39. ИСБН 9780472130573 .
- ^ Долби, Эндрю (15 апреля 2013 г.). Еда в Древнем мире от А до Я. Тейлор и Фрэнсис. п. 73. ИСБН 9781135954222 .
- ^ Мусси, Сьюзен. «Костяной пепел» . Керамический словарь . Проверено 22 июля 2015 г.
- ^ Конгшауг, Гуннар; Брентналл, Бернард А.; Чейни, Кейт; Грегерсен, Ян-Хельге; Стокка, Пер; Перссон, Бьёрн; Кольмейер, Ник В.; Конрадсен, Арне; Легард, Торбьёрн; Мунк, Харальд; Скаули, Эйвинд; Кийски, Харри; Сольхейм, Кай Роджер; Легард, Торбьёрн; Брентналл, Бернард А.; Рауман-Аалто, Паулина (2014). «Фосфорные удобрения». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. 1–49. дои : 10.1002/14356007.a19_421.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Редакторы Британской энциклопедии. «Купеляция. Купеллирование , Британская энциклопедия, Inc., 29 мая 2017 г., www.britannica.com/technology/cupellation.
- ^ Бэйли, Жюстин. «Аффинаж драгоценных металлов». Археологический паспорт, нет. 2, март 1995 г., стр. 1–1, doi:10.1016/s0026-0576(03)80479-8.
- ^ «Использование костной золы в качестве добавки в фарфор» Д. Гувеа, Т. Тисс Канеко, Х. Кан, Э. де Соуза Консейсан, Х. Л. Антониасси. Керамика Интернешнл. Том 41, выпуск 1, часть A, январь 2015 г., страницы 487–496. Стр. 489
- ^ «Исследование поведения при спекании тел из костяного фарфора, произведенных из отходов костяного фарфора» Ф. Гюнгор. Международный журнал инженерных исследований и разработок, 2019) 11(2), 481-488. Стр. 484
- ^ «Влияние волластонита на физико-механические и оптические свойства керамики из костяного фарфора» Л. Матур, СК. Саддам Хоссейн, А. Бхардвадж, Р. Пьяре. Журнал новых технологий и инновационных исследований. Том 3, выпуск 4, апрель 2016 г. Стр. 207-208
- ^ Фосфатные минералы . Шпрингер Берлин Гейдельберг. 2010. с. 3. ISBN 9783642617362 .
- ^ Чарват, Петр (2003). Месопотамия до истории . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9781134530779 .