Содержание
Глина что такое, плотность, свойства и применение синей, красной глины, химический состав, удельный вес, теплопроводность, глинистые породы, температура плавления глины
Что такое глина и где ее применяют, каковы её полезные свойства, какой она бывает, из чего состоит, как добывается, где находятся наиболее крупные залежи этого вещества?
Глина это минерал или горная порода, вещество или тело? На эти и другие вопросы вы найдёте ответы в данной статье.
Содержание
Что такое глина и как она выглядит
Ответить на вопрос «Что такое глина?» не так уж и просто. Глина – это мелкозернистое горное полезное ископаемое, состоящее из нескольких химических соединений минеральных групп и образующихся при разнообразных природных условиях.
К основным составляющим химической формулы этого ископаемого относят каолит, оксид кремния и алюминия. Иногда глина содержит примеси металлов. Золото и серебро содержатся в виде мельчайших частиц. Ее окраска может быть разнообразной, которую дают примеси ионов-хромофоров.
Лежит глина обычно на поверхности земли или под почвой. При насыщении водой, она превращается в густую массу, которой легко придавать различные формы, а затем подвергать дальнейшей обработке.
Свойства глины
Основные свойства глин определяются их составами:
- в воде размокает, образуя грязные массы, именуемые «взвесями»,
- очень пластичный материал (можно придавать разные формы). Виды глин с высокой пластичностью называются «жирными», с невысокой – «тощими»,
- в воде всегда набухает,
- после высыхания становится твердым материалом с высокой прочностью,
- обладает клейкостью,
- является абсорбентом, поглощает некоторые вещества,
- обладает водоупорностью – после насыщения водой, она просто ее не пропускает,
- обладает теплопроводностью.
Химический состав
Итак, основным составляющим элементом этой горной породы является каолит. Данный минерал, в свою очередь состоит из глинозема (39.
5%), кремнезема (46.5%) и воды (14%).
Глину в природе содержат разнообразные примеси, с разным содержанием тех или иных веществ. Поэтому по результатам химического состава определяют свойства, присущие данному виду.
Полезно знать: от количества глинозема зависит огнеупорность, от содержания кальция – температура деформации, по количеству содержания железа или щелочей судят о легкоплавкости.
Кремнезем преобладает во всех сортах и содержится в двух видах: химически связанном или свободной примеси. Плотность глины зависит от ее разновидностей и обычно указывают несколько значений для ее пород: реальную, технологическую, насыпную, условную.
Происхождение и образование
Процесс образования этого ископаемого возможен везде, где присутствует вода и полевые шпаты. В химии, полевые шпаты – это породообразующие минералы силикатной группы. Глина бывает двух различных видов по происхождению: осадочной или остаточной.
Виды глины
Глина подразделяется на виды на основе следующих характеристик: ее состава, основных свойств и цвета.
Последний зависит от преобладания определенных химических соединений и их количества.
По цветовой гамме бывает красная, белая, желтая, голубая, серая, синяя, черная и зеленая.
Выделяются основные виды:
- бентонитовая,
- природная красная,
- обожженная (терракотовая),
- абразивная,
- строительная,
- керамическая,
- порошковая,
- монтмориллонитовая.
На основе способности противостоять высоким температурам (огнеупорности) делится на три вида:
- легкоплавкая (температура плавления около 1350 градусов),
- среднеплавкая (от 1350 до 1580 градусов),
- тугоплавкая (свыше 1580 градусов).
Отрасли применения глины
В промышленных отраслях применяется очень широко. Прежде всего, в кирпичной и гончарной промышленностях. При смешивании с водой получается масса, похожая на пластичное тесто, которой придают форму предметов и затем обжигают.
При производстве строительных материалов с ее помощью делают цемент. Вначале для этого добывается глина из природных карьеров и смешивается с измельченным в пыль известняком. Его объём составляет 75%, а глины – 25%.
Глина – популярный материал в строительстве и при использовании в строительных работах нужно точно определять ее удельный вес (например, огнеупорная имеет высокий удельный вес, а сукновальная, посудная, солонцеватая и т.д. имеют среднее значение такого веса).
Издавна используется глина в медицине и косметологии. На ее основе изготавливаются мази и противодиарейные препараты, например, в состав всем известного натурального и безопасного препарата «Смекта» входит белая глина.
Из глины делают косметологические отбеливающие и лечебные маски. Под каждый тип кожи подбирается маска из определенного вида цветных глин.
Как происходит добыча глины
Обнаружить глину несложно, в естественных условиях это часто встречающаяся порода, экономически – это недорогое природное сырье.
Неглубоко под черноземом располагаются пласты глины с прослойками песка.
Но при добыче изначально она имеет большой удельный вес и ее затратно перевозить, поэтому заводы по переработке обычно строят рядом с карьерами.
Надо учитывать и то, что отдельные разновидности глин встречаются лишь в определенных регионах, поэтому иногда приходится перевозить ее к местам переработки.
Где добывают в России
Раньше глину в России добывали, как правило, по берегам рек или озер. На данный момент добычу осуществляют только в карьерах, при помощи экскаваторов.
Сначала определяется поиск районов залежей. Это делается через опрос местного населения и через определенные характеристики местности: заболоченность, наличие скоплений водоемов в округе, низкий уровень подземных вод.
Каждый год огромное количество глиняных месторождений исследуется в поисках добычи природного ископаемого. Все это дает возможность производства и использования глины в разных сферах жизни.
А также служит основой появления новых технологий (например, появление металлической глины для создания украшений и предметов декора) и такого многообразия глиняных изделий.
Интересное о глине… | Котовская Керамика
Создатель не поскупился на глину для нас. За околицей какого ни возьми села отыщется ямка, в которой женщины берут глину. Если это город, то и он не обходится без глиняного карьера. Нет ничего обычнее глины. Но что она такое? Это трудный вопрос. Нельзя сказать, что глина не изучена. Изучена, да не совсем. То, что изучено, не враз растолкуешь, а остальное — тем более.
Спросим, однако, у одного из знатоков глины геолога В.П. Петрова. Я перескажу, упростив, его популярную книжицу. Первое, что надо сказать: глина состоит из самых размолотых твердых частиц. Это доли микрона. Нечто близкое к молекуле. Сюрприз еще и в том, что глина — это размолотый гранит.
Но мало размолоть. Возьмем тальк. Несмотря на свою размолотость, он не является глиной, потому что не размокает в воде. Настоящая глина — монтмориллонит, минерал мало кому известный. Он-то в воде розмокает. Почему?
Частицы глины мелки, но не бесформенны. Это — кристаллики, причем плоские. Это так называемые листовые силикаты. Например, слюда. Как ее ни дроби, все равно останется листочек. И если между листочками держится прослоечка воды — это глина.
Очень важно уточнить (пригодится ниже): силикаты — это соединения, содержащие кремний. Глинистые минералы — это природные алюмосиликаты. Они обладают высокой дисперсностью (способность измельчаться до мельчайших частиц) и гидрофильностью, то есть любят воду. Вода легко удерживается на поверхности глинистых минералов и в их мельчайших порах. Благодаря этим свойствам глина способна набухать в воде, что находит применение в современной науке и технике (некоторые сорта бентонитовых глин). Влажная глина может менять форму под воздействием приложенных усилий.
Высокая адсорбционная способность глины также широко используется в технике, в медицине, при приготовлении некоторых лекарств. Необожженная глина после высушивания не меняет микропористую структуру. При хранении в сосудах из такой глины жидкость испаряется сквозь поры сосуда. При этом содержимое сосудов (вино и другие жидкости) несколько охлаждается. Такие сосуды-термосы по-испански называют алькарациа. В Закавказье их называют карас и содержат в них воду или вино.
В Древнем Египте использовали определенный сорт глины для бальзамирования мумий, что доказывает антибактериальные свойства этого минерала. Издавна во многих регионах мира глина использовалась в качестве природного мыла. Не создавая пены, глина легко мылится, проявляя хорошую моющую способность в воде любой жесткости, даже в морской. В районах Анапы, Одессы и Крымского полуострова находятся залежи такой глины. Это один из видов монтморилонитовой глины. Жители Индии также используют глину вместо мыла при купании в реке Ганг.
Религия этой страны запрещает пользоваться мылом, так как Ганг считают священной рекой.
Находила применение глина и в косметологии: в качестве масок она входила в состав пудры, грима актеров, украшений париков вельмож екатерининского времени. Некоторые сорта бентонитовых глин и в наше время используются при производстве дерматологических мазей, присыпок, паст. Полезные свойства глины используются в сельском хозяйстве для улучшения грунта, а также как добавка к кормам животных. Использование глины в животноводстве еще недостаточно изучено
Глина бывает разной. В ее формуле обязателен кремнезем, молекула воды и окись еще одного элемента — железа, алюминия, магния, титана и других. Лучшая из глин каолин — это «алюминиевая» глина.
Глина, оказывается, и в пищу пригодна. Геофаги — африканские племена, которые лакомятся глиной. В Персии съедобную глину продавали на базарах. На Урале такую глину прозвали «глей». Есть (было) такое сибирское кушанье — смесь каолина и оленьего молока.
По крайней мере, если съесть ложку чистой, из пласта, глины, то не отравишься. Скорей, наоборот, выведешь из тракта кое-какие «грязные» вещества.
Так что такое глина? Минерал? Значит, она мертва? Но, в то же время она сорбент, фильтр, бактерицид и катализатор и, значит, в ней сохраняются признаки жизни. Поистине: нет ничего сложнее простоты и самое загадочное в обыденном. Чего проще и обыденнее — глина…
По материалам статей Михаила Фонотова и Нины Гончаровой.
6 Типы глинистых минералов и их характеристики
Глинистые минералы – это минералы, извлеченные из земли. Среди наиболее известных видов каолиновая глина и бентонитовая глина. Но помимо этих двух существует много других типов минеральной глины, таких как хлорит, смектит, иллит и так далее. Глинистые минералы используются в качестве осветлителей, абсорбентов и адсорбентов. Из-за своей универсальности, доступности и низкой стоимости они используются в различных отраслях промышленности, включая бумагу, краску, нефть, керамику, цемент, клей, асфальт, а также в пищевой и медицинской промышленности.
Каждая отрасль нуждается в различных видах глинистых минералов. В этой статье рассказывается о шести различных типах минеральных глин и их характеристиках.
СОДЕРЖАНИЕ
- 1. Каолинит
- 2. Illite Group
- 3. Смектитная группа
- 4. Chlorite
- 5. Vermiculite
- 6. Allophane
1. Kaolinite
Kaolinit распространенный тип глины. Его можно легко найти во всем мире, добывая из горных пород, богатых каолинитом, позже идентифицированным как каолиновая глина. В основном он имеет белый цвет в результате химического выветривания до алюмосиликата (например, полевого шпата), в результате чего получается мягкий землистый минерал.
Каолинит имеет триклинную симметрию и электростатически нейтрален. Водородная связь возникает между парными слоями гидроксильных ионов и атомов кислорода. Поскольку водородные связи слабы, широко распространено случайное движение между слоями, что приводит к меньшей кристалличности каолинитовых минералов, чем в триклинном каолините.
Каолинит не имеет заряда в своей идеальной структуре.
2. Группа иллита
Примером этого типа глинистых минералов является филлосиликат или слоистый алюмосиликат. Глинистые фракции, часто известные как мелкозернистая слюда, также содержат мусковит и биотит. Иллит представляет собой модифицированную форму мусковита и полевого шпата, образующуюся в результате выветривания и гидротермальных условий, и является серицитовым компонентом.
Его можно найти в почве, глинистых осадочных породах и метаморфических породах низкого качества. Тетраэдрический лист в иллите имеет больший отрицательный заряд, чем вермикулит, из-за 20% атомов алюминия, присутствующих в тетраэдрическом листе вместо позиций атомов кремния со значительным ионным замещением.
Группа иллита имеет более слабую способность к усадке и набуханию, чем вермикулит, но лучше, чем каолинит.
3. Смектитовая группа
Смектиты в основном состоят из диоктаэдрической 2:1 (пирофиллит) или триоктаэдрической 2:1 (тальк) структуры с изоморфным замещением в октаэдрическом или тетраэдрическом слое, что отличает их от нейтральных структур.
Сапониты (триоктаэдрические) и монтмориллонит представляют собой два типа глинистых минералов, встречающихся в группе смектита (диоктаэдрические). Бентонит — еще один ключевой член семейства смектитов. Бентонитовая глина, широко известная как осадочная глина, обладает своеобразным водоудерживающим свойством. Кроме того, бентонит также делится на несколько других типов, включая бентонит натрия, бентонит кальция и бентонит калия.
4. Хлорит
Хлорит в основном относится к группе силикатов с соотношением 2:1:1, которая состоит в основном из силикатов железа и магния с небольшим количеством атомов алюминия. В бруситовом слое ионы магния занимают все октаэдрические позиции в хлорите. Хлориты имеют меньший отрицательный заряд, чем смектит или вермикулит, но на том же уровне, что и мелкозернистая слюда. Нерасширяющийся характер кристалла обусловлен отсутствием адсорбции воды между слоями.
5. Вермикулит
Впервые вермикулит был обнаружен в Миллбери, штат Массачусетс, в 1824 году.
Его название происходит от латинского слова vermiculare, что означает «порождать червей», что связано с тем, как он расслаивается при нагревании (вермикулит). Химическая формула вермикулита: (Mg,Fe2+,Fe3+)3(SiAl)4O10(OH)24h3O.
Вермикулит также представляет собой тип глинистых минералов 2:1, что означает, что он состоит из одного октаэдрического листа, зажатого между двумя тетраэдрическими листами. Большинство вермикулитов имеют диоктаэдрическую структуру с преобладанием алюминия. Вермикулит представляет собой водный филлосиликатный минерал, который значительно расширяется при нагревании, что приводит к расслаиванию, чего можно добиться с помощью промышленных печей.
6. Аллофан
Аллофан относится к категории водных алюмосиликатных минералов, встречающихся в природе. Они не полностью аморфны, но (частично) организованы на небольшом расстоянии.
Аллофан характеризуется преобладанием связей Si-O-Al с наиболее тетраэдрически координированными атомами алюминия.
Морфология аллофана варьируется от крошечных круглых кольцеобразных частиц до рассеянных агрегатов, что указывает на то, что круглые частицы могут быть полыми шариками или многогранниками. Их химический состав, несмотря на неопределимую структуру, укладывается в относительно небольшой диапазон.
Это несколько типов глинистых минералов. Что касается назначения, глинистые минералы используются в различных отраслях, от красоты, производства, до медицины. После извлечения из земли минеральную глину необходимо сначала очистить, прежде чем использовать для различных целей.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Он легко ломается, и ему можно придавать форму или форму, особенно во влажном состоянии. Каолинит сам по себе тусклый и неинтересный минерал, но иногда он образует интересные псевдоморфозы, особенно после полевых шпатов. Это также обычный аксессуар для других минералов, включая кристаллы драгоценных камней в разлагающихся полевых шпатах.
Также может быть более темного коричневого, оранжевого или красновато-коричневого цвета из-за примесей оксида железа.
Кристаллы микрокристаллические в виде мельчайших зерен и пластинок. Кристаллы редко видны невооруженным глазом.
Также может издавать запах глины при намокании или при дыхании.