Глина — основа гончарного производства, глинозем -значительная часть химического состава глинообразующих минералов (глинозем — природная окись алюминия. — Ред.). В смеси с водой глина образует тестообразную массу, подходящую для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырье имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных изделий. | |
Образование глины Глина — это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания. Поэтому разработки породы ведутся не в местах ее образования, а среди различных отложений, слои которых имеют определенную окраску и чистоту. Для каждой работы требуется особая разновидность глины. | |
Виды глины Глина состоит из мельчайших кристаллов. Эти кристаллы формируют глинообразующий минерал класса силикатов — каолинит. Его состав: 47% оксида кремния IV (SiO2), 39% оксида алюминия (АL2О3) и 14 % воды (Н20). Следует обратить внимание на самые важные качества используемых сортов глины, наиболее распространенными из которых являются: красная глина, белая керамика (майолика), глина из песчаника, глина для производства фарфора и огнеупорная глина (каолин). | |
Природная красная глина В природе эта глина имеет зеленовато-коричневую окраску, которую придает ей оксид железа (Fe2O3), составляющий 5-8% от общей массы. | |
Белая глина Ее месторождения встречаются во всем мире. Во влажном состоянии она светло-серая, а после обжига приобретает белесый цвет или цвет слоновой кости. Белой глине свойственна эластичность и просвечиваемость из-за отсутствия в ее составе оксида железа. Глина используется для изготовления посуды, кафеля и предметов сантехники или для поделок из глиняных пластин. Температура обжига: 1050-1150 °С. Перед глазурованием рекомендуется выдерживать работу в печи при температуре 900-1000 °С. (Обжиг неглазурованного фарфора называется бисквитным.) | |
• Пористая керамическая масса Глина для керамики представляет собой белую массу с умеренным содержанием кальция и повышенной пористостью.
| |
• Майолика Майолика — это вид сырья из легкоплавких пород глины с повышенным содержанием белого глинозема, обжигается при низкой температуре и покрывается глазурью с содержанием олова. Название «майолика» происходит от острова Майорка, где ее впервые использовал скульптор Флорентино Лука де ла Роббиа (1400-1481). Позднее эта техника имела широкое распространение в Италии. Керамические изделия из майолики называли также фаянсовыми, так как их изготовление началось в цехах по производству фаянсовой посуды. | |
• Каменная керамическая масса Основу этого сырья составляют шамот, кварц, каолин и полевой шпат. | |
• Глина для фарфора Глина для фарфоровых изделий состоит из каолина, кварца и полевого шпата. Она не содержит оксида железа. Во влажном состоянии имеет светло-серый цвет, после обжига — белый. Рекомендуемая температура обжига: 1300-1400 °С. Этот вид сырья обладает эластичностью. Работа с ним на гончарном круге требует больших технических затрат, поэтому лучше использовать готовые формы. Различные изделия из фарфора, сформованные и обожженные при температуре 1400 °С. Дизайн: фарфор Пордамса | |
Грубокерамические материалы Крупнопористые крупнозернистые керамические материалы применяются для изготовления крупногабаритных изделий в строительстве, архитектуре малых форм и т. п. Эти сорта выдерживают высокие температуры и термические колебания. Их пластичность зависит от содержания в породе кварца и алюминия (кремнезема и глинозема. — Ред.). В общей структуре много глинозема с высоким содержанием шамота. Температура плавления колеблется от 1440 до 1600 °С. Материал хорошо спекается и дает незначительную усадку, поэтому используется для создания больших объектов и крупноформатных настенных панно. При изготовлении художественных объектов не следует превышать температуру в1300°С. | |
Цветная глина — это глиняная масса с содержанием оксида или красочного пигмента, представляющая собой гомогенную смесь. Если, проникая глубоко в глину, часть краски останется во взвешенном состоянии, то может нарушиться ровный тон сырья. Как цветную, так и обыкновенную белую или пористую глину можно приобрести в специализированных магазинах. | |
Массы с цветным пигментомПигменты — это неорганические соединения, которые окрашивают глину и глазурь. Пигменты можно разделить на две группы: оксиды и красящие вещества. Оксиды — основной материал естественного происхождения, который образуется среди пород земной коры, очищается и распыляется. Чаще всего используются: медный оксид, который в окислительной среде обжига принимает зеленый цвет; оксид кобальта, образующий голубые тона; оксид железа, дающий в смеси с глазурью голубые тона, а в смеси с глиной -ангобы земляных тонов. Оксид хрома придает глине оливково-зеленый цвет, оксид магния — коричневый и пурпурный, оксид никеля — серовато-зеленые тона. Приготовление керамической массы требует большого внимания. Ее можно составить двумя способами, которые дают совершенно разные результаты. Более логичный и надежный путь: вносить красящие вещества под давлением. Более простой и, разумеется, менее надежный метод: подмешивать красители в глину рукой. Второй способ применяется, если нет точных представлений об окончательных результатах окраски или же есть необходимость повторить какие-то определенные цвета. использованы материалы: Долорс Росс. Керамика: техника. Приёмы. Изделия./Пер. с нем. Ю.О. Бем. — М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2003. | |
Ниже предлагается краткая характеристика видов глины и ее специфических свойств по пригодности для гончарного производства.
При обжиге в зависимости от температуры или типа печи глина приобретает красную или белесую окраску. Она легко разминается и выдерживает нагрев не более 1050-1100 С. Большая эластичность этого вида сырья позволяет использовать его для работ с глиняными пластинами или для моделирования небольших скульптур.
Ее натуральный цвет — от чисто-белого до зеленовато-коричневого. Обжигается при низких температурах. Рекомендуется необожженная глина, так как для некоторых глазурей однократного обжига недостаточно.
Во влажном состоянии оно имеет черно-коричневый цвет, а после сырого обжига — цвет слоновой кости. При нанесении глазури каменная керамика превращается в прочное, водостойкое и несгораемое изделие. Она бывает очень тонкой, непрозрачной или в виде однородной, плотно спекшейся массы. Рекомендуемая температура обжига: 1100-1300 °С. При ее нарушении глина может рассыпаться. Материал используют в различных технологиях изготовления гончарных изделий из пластинчатой глины и для моделирования. Отличают изделия из красной глины и каменную керамику в зависимости от их технических свойств.
Это твердая, непористая глина (с низким во-допоглощением. — Ред.). После обжига фарфор становится прозрачным. Обжиг глазури проходит при температуре 900-1000 °С.
Все эти оксиды можно смешивать с глиной в пропорции 0,5-6%. Если превысить их процентное содержание, то оксид будет действовать как флюс, понижая температуру плавления глины. При окраске изделий температура не должна превышать 1020 °С, иначе обжиг не даст результата. Вторая группа — красящие вещества. Их получают промышленным способом или путем механической обработки природных материалов, которые представляют полную гамму красок. Красящие вещества смешиваются с глиной в пропорции 5-20%, отчего зависит светлый или темный тон материала. Все специализированные магазины имеют в ассортименте пигменты и красящие вещества как для глины, так и для ангобов.
глина, песок, шунгит, кремний, медь, магнитные поля
Состав глины и ее воздействие на организм человека
В последние годы ученые всего мира проявляют повышенный интерес к целебным свойствам натуральных сортов глины. Ведущие фармацевтические компании США, Японии, Франции и других стран, невзирая на выпуск огромного количества лекарственных средств, проводят широкие научные исследования по изучению лечебных свойств природной глины с целью включения ее в современную медицинскую практику.
Глина уже используется в качестве дополнительного лекарственного средства в некоторых больницах Германии и Швейцарии. Например, на швейцарском курорте Давос глиной лечат наиболее тяжелые случаи легочных заболеваний.
Основу природной глины составляют окислы кремния и алюминия, а также вода. Природная глина содержит 45,1% кремния, 14,61% алюминия, 5,65% оксида железа, 4,44% кальция, 4,21% магния, 3,08% основных оксидов, 0,74% ангидрида титана.
В химический состав различных сортов глины также входят соединения марганца, натрия, калия, небольшие количества азота, цинка, лития, меди, двухвалентного железа и другие элементы. Есть в глине также минеральные соли и микроэлементы. В некоторых видах глины больше кремния, в других – алюминия или марганца. Средняя влажность природной глины составляет 7,4%.
Рассмотрим, какое влияние на организм человека оказывают некоторые компоненты, входящие в состав природной глины.
Кремний. Кто хорошо знаком с биологией, тот знает, что без кремния невозможна жизнь любого живого существа. Его недостаток приводит к серьезным нарушениям обмена веществ. Этот элемент положительно действует на кожу, делает сосуды гибкими, стимулирует рост волос и образование костной ткани. Кремний стимулирует замену тканей, участвуя в синтезе белков, препятствует избыточному накоплению холестерина, приводит в норму проницаемость сосудистой стенки и ее эластичность.
Снижение содержания кремния в организме человека ведет к возникновению атеросклероза, анемии, рахита у детей, образованию камней в мочевом пузыре, почках, желчном пузыре, к полиартритам, заболеваниям лимфатической системы и др.
Недостаток кремния в значительной степени связан с тем, что с пищей в избытке поступает антагонист этого элемента – кальций.
Антибиотики и другие лекарственные средства также способствуют снижению содержания кремния в органах и тканях. С недостатком кремния связаны паразитные и инвазионные заболевания, провоцирующие возникновение сахарного диабета, гепатита, рожистых воспалений, дерматозов, а также преждевременное старение организма и даже такое тяжелое заболевание, как проказа (лепра). Тяжелые осложнения после костных переломов и медленное образование костной мозоли также связаны с недостатком кремния.
Алюминий. Благодаря незначительному содержанию алюминия глина способствует нейтрализации избытка кислоты в организме человека. Алюминий, содержащийся в глине, обладает подсушивающими и вяжущими свойствами, а вкупе с марганцем убирает неприятные запахи.
Радий. Это еще один редкий элемент в составе глины. Радий содержится в природной глине в небольшом количестве, безопасном для нашего организма.
Он оказывает незначительное противоопухолевое воздействие на организм человека, подавляет микроорганизмы.
Важно помнить, что вещества, содержащиеся в глине, могут способствовать только профилактике (но не лечению) онкологических заболеваний и выведению радионуклидов.
Адсорбционные свойства наиболее ярко выражены у каолиновых и монтмориллонитовых глин.
Весьма активным средством воздействия на организм человека являются энергетические поля, излучаемые глиной. Несмотря на объективность и довольно высокую точность химического, минералогического, гранулометрического (зернового) состава, не всегда с достаточной полнотой можно оценить совокупные лечебные свойства глин. Методы радиэстезии (практической биолокации) позволили известному болгарскому целителю И. Йотову определить, что только глины (для наружного применения) с длиной волны вибрационного энергетического поля, равной 8 метрам, обладают целебными свойствами, так как соответствуют длине волны здоровых клеток организма.
Большинство специалистов в области радиэстезийных методов диагностики и лечения считают, что уникальность лечебных свойств глины в значительной степени определяется ее волновыми характеристиками. Вибрационное поле глины воздействует на больные клетки, которые вследствие заболеваний имеют меньшую длину волны. При этом клетки легче очищаются от накопившихся в них токсичных продуктов.
Более подробно мы поговорим об этом в главе «Волны Шумана и глина», ибо опубликованная до сих пор в различных печатных источниках информация весьма скупо объясняет истинную суть механизма целебного воздействия волнового излучения глины на здоровье человека.
Ученые различают около сорока видов глины. Они весьма разнообразны по составу, строению и цвету. Разные виды глин и применяются по-разному. В природе встречается красная, желтая, зеленая, голубая, белая, серая, даже черная глина разных оттенков. Цвет и оттенок глины, как и ее свойства, определяет химический состав – преобладание определенного элемента, соли конкретного металла.
Поэтому так различаются глины разных месторождений. Рассмотрим основные сорта глин, применяемых для исцеления.
Голубая глина. Голубую глину считают одной из самых полезных и древних. В царское время ее даже покупали за золото и вывозили в другие страны. Голубой цвет придают глине кадмий и кобальт; она содержит также кремнезем, фосфаты, железо, азот, серебро, магний, кальций, марганец, фосфор и цинк. В наши дни считается, что голубая глина наиболее эффективно запускает механизм саморегуляции организма.
Кроме того, исследования Томского научно-исследовательского института курортологии и физиотерапии позволяют с современных научных позиций рассматривать использование голубой и красной глин в артрологии и гинекологии. Голубая глина способствует улучшению обмена веществ, лечит сама и усиливает действие других лекарств. Голубой глиной дополняют лечебный процесс при лучевой болезни.
Голубую глину используют также в косметике, делают из нее маски. Она смягчает, тонизирует и отбеливает кожу, очищает ее от угрей, разглаживает морщины.
В эзотерике считается, что у голубой или зеленоватой глины преобладает энергия ветра. Ветер проявляется в организме человека как начальная стадия любого заболевания (продромальный период). Энергия ветра отвечает за болезни, связанные с двигательной системой и мышцами, а также за повышенное артериальное давление, инсульт, детский церебральный паралич.
Белая глина. Она благотворно влияет на состояние кожного покрова, успокаивает и укрепляет чувствительную кожу, активно сорбирует токсины, используется в стоматологии, при лор-заболеваниях, ее сорбционные качества проявляются наиболее эффективно в виде ванн (как общих, так и местных). Белая глина применяется также при заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
Известно, что белая глина (каолин) связывает и выводит из организма вредные вещества, продукты обмена веществ.
Каолин – чистый, белый безвредный материал, поэтому его традиционно используют как компонент косметических препаратов.
В глине белого цвета заключена энергия металла.
С энергией металла связаны легкие и бронхи, кожа и соединительная ткань. Избыток или недостаток силы металла вызывает болезни суставов, кожи, доброкачественные опухоли.
Розовая глина. Ее образуют красная и белая глины в различных сочетаниях. Розовая глина хорошо разглаживает и дезинфицирует кожу, подходит для мягкого ухода за ней. Розовая глина используется при поражении периферических сосудов (ангиопатии, варикозная болезнь, тромбофлебит нижних конечностей) и при обусловленных ими трофических поражениях кожи. Аппликативно применяется при сердечно-сосудистых заболеваниях. При переохлаждении организма розовая глина успешно применяется в виде ванн, как общих, так и местных.
Розовая глина считается наиболее деликатным косметическим средством, она способствует разглаживанию мелких морщин на лице. Розовая и желтая глины обладают седативным эффектом, их рекомендуется применять при кожных заболеваниях.
Желтая глина. Ее цвет определяют натрий, трехвалентное железо, сера и ее соли.
Желтая глина лучше других способствует выведению токсинов через кожу; она также способствует насыщению эпителиальных клеток кислородом, активно противостоит целлюлиту. Желтая глина обладает дезинфицирующим и обеззараживающим свойствами.
Желтая глина несет в себе внутреннюю силу земли. Энергия земли отвечает за работу пищеварительного тракта и селезенки, она регулирует массу тела и количество жировых отложений. С этой энергией связаны заболевания желудка и кишечника, плохое переваривание пищевых продуктов.
Зеленая глина. Цвет ей придают соединения железа, меди и магния. Есть в ней также кальций, марганец, поташ (карбонат калия), фосфор, золото и серебро. Она успешно используется в косметических средствах для жирной кожи и волос, а также для лечения себореи и перхоти.
Красная глина. Ее яркий цвет определяется сочетанием оксида железа, меди и калия. Красную глину часто используют для восполнения недостатка железа в организме.
Она улучшает кровообращение и широко применяется при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, при переломах – после снятия гипса.
Красная глина также приносит облегчение при фантомных болях после ампутации.
По данным исследований Томского научно-исследовательского института курортологии и физиотерапии, красная глина наиболее эффективна при хронических заболеваниях суставов. В результате ее применения поначалу у больных наблюдается временное ухудшение, затем наступает видимое улучшение состояния.
В эзотерике считается, что красная глина несет в себе энергию огня, которая связана с кровеносной и сердечно-сосудистой системами. Огонь ? это вторая стадия острого заболевания, когда появляются озноб и жар, повышается температура. С энергией огня связаны гипертоническая болезнь, аритмии, вегетососудистые дистонии, анемии, нарушения свертываемости крови.
Глина разных сортов успешно применяется для лечебного воздействия на внутренние органы и для оздоровления самого большого органа человеческого организма – кожи.
Знаменитая «маска Клеопатры» – это не что иное, как смесь равных частей белой глины, натурального меда и лимонного сока.
С незапамятных времен красавицы ценили глину за ее отбеливающие, противовоспалительные и регенерирующие свойства. Чаще всего в косметике применяются каолиновые глины – их удивительные нежность, пластичность, «пушистость» великолепно вписываются в состав пудр, масок, присыпок и кремов.
Известно, что глина очень богата микроэлементами, в которых так нуждается наша уставшая кожа. Благодаря уникальным свойствам кристаллической решетки различные сорта глины не только удаляют с поверхности кожи продукты метаболизма, но и «обмениваются» с человеческим организмом на ионном уровне: забирая все «лишнее», отдают необходимое, полезное.
В глине не живут бактерии. Глина убивает микробы и поглощает всевозможные токсины. А современным хозяйкам, мастерицам на все руки, хорошо известно, что если в холодильник на несколько часов поставить порошок глины, то это избавит холодильник от неприятных запахов.
Овощи в глиняной обмазке лучше хранятся, а если смешать глину со сметаной, получится прекрасная маска для лица.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Глава 11 Воздействие температур на организм человека
Глава 11
Воздействие температур на организм человека
…Я отправился к знахарке один, как говорится, на разведку. Решено было так: я разузнаю тамошнюю обстановку и позвоню. Если же мобильной связи не будет, тогда я возвращаюсь при любом раскладе.Дорога змеилась среди
Воздействие снотворного на организм
Воздействие снотворного на организм
Большинство снотворных продается без рецепта, то есть является доступным для любого человека. Такие препараты, как правило, содержат дифенгидрамин или другие h2-блокаторы, которые обладают успокаивающим действием и вызывают
Воздействие цвета продуктов питания на организм человека
Воздействие цвета продуктов питания на организм человека
Цвет пищи воздействует на энергии полевой формы жизни, стимулируя или подавляя их.
Кроме того, цвет оказывает огромное воздействие на вкусовые ощущения. Был проделан очень интересный эксперимент: богато
Какое полезное воздействие оказывает пранаяма на организм человека
Какое полезное воздействие оказывает пранаяма на организм человека
Пранаяма вызывает ритмичное расширение легких, создавая надлежащую циркуляцию жидкостей организма в почках, желудке, печени, селезенке, кишечнике, коже и других органах, а также на поверхности
Воздействие на организм
Воздействие на организм
Разработку системы парадоксальной гимнастики начала в 30–40-е гг. прошлого века мать А. Н. Стрельниковой Александра Северовна Стрельникова во время своей работы над методикой восстановления вокального голоса.
В процессе работы
Состав табачного дыма и его воздействие на организм человека
Состав табачного дыма и его воздействие на организм человека
При курении происходит сухая перегонка и неполное сгорание листьев табака, в результате чего выделяется дым, состоящий из различных газов (60 %) и микроскопических капель дегтя (40 %).
В газовой фракции табачного
Водка и самогон: химический состав и воздействие на организм человека
Водка и самогон: химический состав и воздействие на организм человека
Всем известно, что водка представляет собой смесь воды и этилового (винного) спирта, содержание которого обычно равняется 40 объемным единицам. Винный (или этиловый) спирт — C2H5OH — относится к
Плюс-минус единица здоровья. Воздействие заряженной воды на организм человека
Плюс-минус единица здоровья. Воздействие заряженной воды на организм человека
Однажды я проделал такой опыт.Налил в мензурку двадцать миллиграммов кипяченой воды, практически не содержащей в себе никакой информации – 0 е.а.Посмотрел на дно мензурки и сказал:Нет никакого
Состав и свойства глины
Состав и свойства глины
В настоящее время считают, что глина – это пластичная осадочная горная порода, состоящая в основном из глинистых минералов (каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др.
). Разновидности глины выделяют по преобладанию того или иного глинистого
Глинистый минерал | Определение, структура, состав, использование, типы, примеры и факты
листовая структура кремнеземных тетраэдров
Просмотреть все материалы
- Связанные темы:
- монтмориллонит
вермикулит
сепиолит
хлорит
каолинит
См. все сопутствующие материалы →
глинистый минерал , любой из группы важных гидроалюмосиликатов со слоистой (пластообразной) структурой и очень маленьким размером частиц. Они могут содержать значительное количество железа, щелочных металлов или щелочноземельных металлов.
Общие соображения
Термин глина обычно применяется к (1) природному материалу с пластическими свойствами, (2) частицам очень мелкого размера, обычно определяемым как частицы размером менее двух микрометров (7,9 × 10 −5).
дюйма) и (3) очень мелкие минеральные фрагменты или частицы, состоящие в основном из водослоистых силикатов алюминия, хотя иногда содержащие магний и железо. Хотя, в более широком смысле, глинистые минералы могут включать практически любой минерал с указанным выше размером частиц, определение, адаптированное здесь, ограничено представлением силикатов с водным слоем и некоторых родственных алюмосиликатов ближнего порядка, которые встречаются либо исключительно, либо часто очень мелкого размера.
Развитие методов рентгеновской дифракции в 1920-х годах и последующее усовершенствование микроскопических и термических методов позволили исследователям установить, что глины состоят из нескольких групп кристаллических минералов. Внедрение электронно-микроскопических методов оказалось очень полезным для определения характерной формы и размеров глинистых минералов. Более современные аналитические методы, такие как инфракрасная спектроскопия, нейтронографический анализ, мессбауэровская спектроскопия и спектроскопия ядерного магнитного резонанса, помогли расширить научные знания о кристаллохимии этих минералов.
Глинистые минералы состоят в основном из кремнезема, глинозема или магнезии, или того и другого, и воды, но железо заменяет алюминий и магний в различной степени, а также часто присутствуют заметные количества калия, натрия и кальция. Некоторые глинистые минералы могут быть выражены с использованием следующих идеальных химических формул: ·H 2 O (пирофиллит), 4SiO 2 ·3MgO·H 2 O (тальк) и 3SiO 2 ·Al 2 O 3 ·5FeO·4H 2 O (шамозит). Соотношение SiO 2 в формуле является ключевым фактором, определяющим типы глинистых минералов. Эти минералы можно разделить на основе вариаций химического состава и атомной структуры на девять групп: (1) каолин-серпентин (каолинит, галлуазит, лизардит, хризотил), (2) пирофиллит-тальк, (3) слюда (иллит, глауконит, селадонит), (4) вермикулит, (5) смектит (монтмориллонит, нонтронит, сапонит), (6) хлорит (судоит, клинохлор, шамозит), (7) сепиолит-палигорскит, (8) межслоистые глинистые минералы (например, ректорит, корренсит, тосудит) и (9) аллофан-имоголит.
Информация и структурные схемы для этих групп приведены ниже.
Britannica Quiz
(Кровать) Камни и (Кремень) Камни
Каолинит происходит от широко используемого названия каолин , которое является искажением китайского Gaoling (Pinyin; латинизация Уэйда-Джайлса Kao-ling), что означает «высокий хребет», название холма недалеко от Цзиндэчжэня, где встречается минерал известен еще во 2 веке до н.э. Монтмориллонит и нонтронит названы в честь местностей Монмориллон и Нонтрон, соответственно, во Франции, где эти минералы были впервые обнаружены. Селадонит от французского céladon (что означает серовато-желто-зеленый) в намеке на его цвет. Поскольку сепиолит — легкий и пористый материал, его название основано на греческом слове, обозначающем каракатицу, кость которой похожа на природу. Название сапонит происходит от латинского sapon (что означает мыло) из-за его внешнего вида и очищающей способности. Вермикулит происходит от латинского vermiculari («разводить червей») из-за его физических характеристик расслаивания при нагревании, что заставляет минерал демонстрировать эффектное изменение объема от мелких зерен до длинных червеобразных нитей.
Бейлихлор, бриндлеит, корренсит, судоит и тосудит являются примерами глинистых минералов, названных в честь выдающихся минералогов глины — Стерджеса У. Бейли, Джорджа У. Бриндли, Карла У. Корренса и Тосио Судо соответственно.
Ralph E. Grim Hideomi Kodama
Структура
Общие характеристики
Структура глинистых минералов в основном определяется методами рентгеновской дифракции. Существенные особенности водослоистых силикатов были выявлены различными учеными, в том числе Шарлем Могеном, Линусом К. Полингом, У.В. Джексон, Дж. Уэст и Джон В. Грюнер с конца 1920-х до середины 1930-х годов. Эти элементы представляют собой непрерывные двумерные тетраэдрические листы состава Si 2 O 5 , с тетраэдрами SiO 4 (рис. 1), связанными общими тремя углами каждого тетраэдра, чтобы сформировать шестиугольную сетку (рис. 2А). Часто атомы кремния тетраэдров частично замещены алюминием и в меньшей степени трехвалентным железом. Апикальный кислород в четвертом углу тетраэдров, который обычно направлен перпендикулярно листу, образует часть соседнего октаэдрического листа, в котором октаэдры связаны общими ребрами (рис.
3). Плоскость соединения между тетраэдрическими и октаэдрическими листами состоит из общих апикальных атомов кислорода тетраэдров и неразделенных гидроксилов, которые лежат в центре каждого гексагонального кольца тетраэдров и на том же уровне, что и общие апикальные атомы кислорода (рис. 4). Обычными катионами, которые координируют октаэдрические слои, являются Al, Mg, Fe 3+ и Fe 2+ ; иногда в значительных количествах замещают Li, V, Cr, Mn, Ni, Cu и Zn. Если двухвалентные катионы ( M 2+ ) находятся в октаэдрических листах, то состав M 2+ / 3 (OH) 2 O 4 и все октаэдры заняты. При наличии трехвалентных катионов ( M 3+ ) состав M 3+ / 2 (OH) 2 O 4 и две трети октаэдров заняты, при отсутствии третьего октаэдра. Первый тип октаэдрического листа называется триоктаэдрическим, второй — диоктаэдрическим.
Если все анионные группы представляют собой гидроксильные ионы в композициях октаэдрических листов, результирующие листы могут быть выражены как M 2+ (OH) 2 и M 3+ (OH) 3 , соответственно. Такие пласты, называемые гидроксидными пластами, встречаются единично, чередуясь с силикатными прослоями в некоторых глинистых минералах. Брусит, Mg(OH) 2 и гиббсит Al(OH) 3 являются типичными примерами минералов, имеющих сходную структуру. Существует два основных типа структурных «основ» глинистых минералов, называемых силикатными слоями. Единичный силикатный слой, образованный путем совмещения одного октаэдрического листа с одним тетраэдрическим листом, называется силикатным слоем 1:1, а открытая поверхность октаэдрического листа состоит из гидроксилов. В другом типе единичный силикатный слой состоит из одного октаэдрического листа, заключенного между двумя тетраэдрическими листами, ориентированными в противоположных направлениях, и называется силикатным слоем 2:1 (рис.
5). Однако эти структурные особенности ограничены идеализированными геометрическими схемами.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Реальные структуры глинистых минералов содержат существенные кристаллические деформации и искажения, которые создают нерегулярности, такие как деформированные октаэдры и тетраэдры, а не многогранники с равносторонними треугольными гранями, дитригональная симметрия, модифицированная из идеальной гексагональной симметрии поверхности, и складчатые поверхности вместо плоских плоскости, образованные базальными атомами кислорода тетраэдрического листа. Одной из основных причин таких искажений являются размерные «несоответствия» между тетраэдрическими и октаэдрическими листами. Если тетраэдрический лист содержит только кремний в катионной позиции и имеет идеальную гексагональную симметрию, более длинный единичный размер в базисной плоскости равен 90,15 Å, что находится между соответствующими размерами 8,6 Å гиббсита и 9,4 Å брусита.
Чтобы подогнать тетраэдрический лист к размеру октаэдрического листа, чередующиеся тетраэдры SiO 4 поворачиваются (до теоретического максимума 30 °) в противоположных направлениях, чтобы исказить идеальный гексагональный массив в дважды треугольный (дитригональный) массив (рис. 2B). ). Благодаря этому механизму искажения тетраэдрические и октаэдрические листы широкого диапазона составов, возникающие в результате ионных замещений, могут соединяться вместе и поддерживать силикатные слои. Среди ионных замещений наиболее существенное влияние на геометрические конфигурации силикатных слоев оказывают замещения между ионами резко различающихся размеров.
Еще одна важная особенность слоистых силикатов, благодаря сходству их листовой структуры и гексагональной или почти гексагональной симметрии, заключается в том, что структуры позволяют различными способами укладывать атомные плоскости, листы и слои, что может быть объяснено кристаллографическими операциями, такими как как перемещение или смещение и вращение, что отличает их от полиморфных форм (например, алмаз-графит и кальцит-арагонит).
Первые включают одномерные вариации, а вторые обычно трехмерные. Разнообразие структур, возникающих в результате различных последовательностей укладки фиксированного химического состава, называют политипами. Если такое разнообразие вызвано незначительными, но постоянными ионными заменами, их называют политипоидами.
Структура Все глинистые минералы состоят из частиц, содержащих анионные слоистые силикаты и катионы металлов. Они входят в группу филлосиликатных минералов. Частицы глины в почве образуются в результате физического и химического выветривания силикатсодержащих пород. Существует 4 основных класса глинистых минералов.
На рисунке ниже показана структура смектит-иллитовых глин с повторяющимся звеном сэндвичевого типа. На следующем рисунке показана структура каолинитовых глин с одиночным силикатным листом, связанным с октаэдрическим слоем оксида металла в повторяющемся звене. Ионный обмен Пространство между «бутербродами» содержит воду и слабосвязанные катионы. Катионы уравновешивают общий отрицательный заряд многослойного силикатно-алюминатного блока. Когда концентрация определенного катиона снаружи частицы глины больше, чем внутри, этот катион будет диффундировать в частицу, а какой-то другой катион будет диффундировать наружу. Таким образом, глинистые минералы захватывают ионы, необходимые для роста растений, когда растения разлагаются в конце вегетационного цикла, и медленно отдают эти питательные вещества растущим растениям в течение вегетационного периода. Особенно важны для выращивания растений K + , Ca 2+ , Мг 2+ . Растения также получают меньшие количества Fe 2+ , Mn 2+ , Cu + , Zn 2+ , B 3+ , Mo 3+ . |
Большинство из них имеют структуру «сэндвич» с 2 слоями листовых силикатов, связанных с октаэдрическими катионами. Другие, слабосвязанные катионы располагаются между слоями и сольватируются водой.
