Rodzaje wyrobów z glinek naturalnych. Pochodzenie, rodzaje i wydobycie gliny

Glina jest produktem wietrzenia skał, głównie skalenia i miki. Trzęsienia ziemi, silne wiatry, powodzie przesuwają warstwy skalne, mielą je na proszek. Ułożone w szczelinach skorupy ziemskiej twardnieją przez miliony lat.

Iły kambryjskie są pierwotne, nie były wypłukiwane od milionów lat, chociaż uległy zwietrzeniu. Inne gliny nazywane są wtórnymi, jest to produkt osadzania. Iły wtórne występują wśród warstw osadowych wszystkich typów - kontynentalnych, w tym jeziornych, przybrzeżno-lagunowych i morskich.

Iły jeziorne często mają monomineralny skład kaolinitu. Czyste iły montmorylonitowe (bentonity) powstają zwykle w wyniku przemian popiołu wulkanicznego i pumeksu. W przemyśle wyróżnia się 4 najważniejsze grupy iłów: gruboceramiczne, ogniotrwałe i ogniotrwałe, kaoliny, adsorpcyjne i

silnie rozproszony montmorylonit.

Głównymi składnikami chemicznymi gliny są minerały wtórne o prostym składzie: dwutlenek krzemu (kwarc, SiO3 30-70%), wodorotlenek glinu (AlO3, 10-40%) i H2O (5-10%). W glinach obecne są TiO2, wodorotlenek żelaza (Fe20, FeO), MnO, MgO, CaO, K2O, Na2O.

Ponadto w procesie wietrzenia powstają również minerały wtórne o bardziej złożonej budowie (krzemiany glinu i żelaza). Są bardziej rozproszone niż minerały pierwotne. Wszystkie minerały wtórne o złożonym składzie mają budowę płytkową i zawierają chemicznie związaną wodę. Ponieważ minerały te są najważniejszym składnikiem różnych iłów, nazywane są gliną lub minerałami ilastymi (AI Boldyrev, 1974). Z całą różnorodnością materiałów ilastych mają wspólną cechę: powstały podczas chemicznego niszczenia innych minerałów i dlatego rozmiar ich kryształów jest bardzo mały - tylko 1 ... 5 mikronów średnicy.

W składzie gliny główną rolę odgrywają kaolinit, montmorylonit, hydromiki, drzewce, wapienie i marmury. W zależności od przewagi minerału ilastego wyróżnia się mineralne rodzaje glin: kaolinit, montmorylonit, hydromik itp.

Minerały z grupy kaolinitów obejmują kaolinit AL2Si2Os(OH4) i haloizyt Al28i2Ol(OH4) x 2H-0, a także kilka innych minerałów. Gliny kaolinitowe zawierają około 20-25% cząstek mulistych (poniżej 0,001 mm), z czego 5-10% to cząstki koloidalne (poniżej 0,25 mikrona). Minerały z tej grupy są dość powszechne w wielu typach iłów. Takie glinki mają stosunkowo małe pęcznienie i kleistość.

Bentonity to skały osadowe zbudowane z minerałów z grupy montmorylonitów. Minerały te mają warstwową strukturę krystaliczną, taką jak grafit lub talk, to znaczy składają się z najcieńszych płatków, które mogą przesuwać się po sobie pod wpływem działania mechanicznego. Dlatego te minerały są tłuste w dotyku. Pomiędzy łuskami znajdują się zagłębienia, do których łatwo przenikają cząsteczki wody. Z tego powodu glinki bentonitowe silnie pęcznieją w wodzie i tworzą plastyczne ciasto.

Spośród minerałów z grupy montmorylonitów najczęściej występującymi w glinach są montmorylonit AL2Si40|9(OH2) x nH20, beidellit ALoSbOyfOH?) x nH20 oraz nontronit Fe2Si4 0|o(OH3) x nH20. Glinki montmorri-lonitowe, w przeciwieństwie do glinek kaolinitowych, charakteryzują się dużą zdolnością pęcznienia, kleistością i spoistością.

Dla nich bardzo charakterystyczną cechą jest wysoki stopień dyspersji (aż 80% cząstek ma mniej niż 0,001 mm, z czego 40-45% ma mniej niż 0,25 mikrona).

Wśród minerałów ilastych duże miejsce zajmują minerały z grupy hydromiki. Do tej grupy zalicza się hydromuskowit (illit) KAb[(Si, Al)4O|0](OH)2 x pH.0, hydrobiotyt K(Mg, Fe)3[(Al, Si)40io](OH)2 x pH20 oraz wermikulit (Mg, Fe++, Fe+++)2[(Al, Si)4O|0](OH)2 x nH2O.

Oprócz materiałów ilastych wszystkie gliny zawierają taką lub inną ilość zanieczyszczeń, które silnie wpływają na właściwości glinek.

Kwarc jest jednym z najpowszechniejszych minerałów na Ziemi, składającym się tylko z jednego dwutlenku krzemu - krzemionki (SiO2).

Skaleń to minerał, w którym wraz z krzemionką koniecznie występuje tlenek glinu - tlenek glinu (A120z), a także tlenek jednego z metali, takich jak sód, potas, wapń.

Mika bardzo łatwo dzieli się na najcieńsze przezroczyste płytki. Mika zawiera krzemionkę, tlenek glinu i (często) związki żelaza, sodu, magnezu.

Najczęściej te minerały zanieczyszczeń tworzą piasek obecny w glinie. Mniej powszechne w glinie są ziarna wapienia, gipsu i innych skał i minerałów.

Różne minerały wpływają na właściwości gliny na różne sposoby. Tak więc kwarc zmniejsza jego plastyczność, ale zwiększa wytrzymałość.

Sieć krystaliczna z gliny

Minerały ilaste różnią się budową. Tak ważne właściwości gliny, jak rozpuszczalność, lotność, lepkość i inne właściwości charakteryzujące stabilność związku, wynikają z energii sieci krystalicznej. Glina odnosi się do krystalicznych ciał stałych, to znaczy ma wyraźną strukturę wewnętrzną dzięki prawidłowemu ułożeniu cząstek w ściśle określonej okresowo powtarzającej się kolejności. Cząsteczki w kryształach (atomy, cząsteczki lub jony) układają się regularnie, tworząc tzw. przestrzenną siatkę kryształu.

Sieć krystaliczna różnych minerałów ilastych zbudowana jest z tych samych elementarnych jednostek strukturalnych, składających się z atomów krzemu i tlenu, a także atomów glinu, tlenu i wodoru. Skład minerałów ilastych może również obejmować Fe, Mg, K, Mi i inne. Minerały ilaste mają budowę warstwową i zaliczane są do krzemianów warstwowych. Warstwy minerałów ilastych składają się z kombinacji związków krzemowo-tlenowych i tlenowo-hydroksyglinowych.

Elementarną komórką związku krzemowo-tlenowego jest czworościan, którego cztery wierzchołki zajęte są przez aniony O2", a mniejszy kation Si znajduje się w środku tego czworościanu.

Czworościan (SiC>4)4 jest główną jednostką strukturalną nie tylko minerałów ilastych, ale także wszystkich naturalnie występujących związków krzemu z tlenem (AI Boldyrev, 1974).

Nadmiar ładunków ujemnych tej komórki elementarnej można zneutralizować przez dodanie kilku kationów lub połączenie kilku czworościanów przez wierzchołki, gdy jon tlenu jest jednocześnie związany z dwoma jonami krzemu. Dla gliny najbardziej typowe są związki, w których tetraedry krzemowo-tlenowe są połączone w warstwy (lub arkusze) o strukturze cyklicznej. W takiej warstwie na każde dwa jony krzemu przypada pięć jonów tlenu, co odpowiada wzorowi (Si20s)2

Tetraedryczne warstwy krzemowo-tlenowe mogą łączyć się z warstwą tlenowo-glinowo-hydroksylowych atomów, tworząc ośmiościany. W nich jon glinu jest otoczony atomami tlenu i jonami wodorotlenkowymi. Aluminiowe oktaedry hydroksylowe są połączone w taki sam sposób jak tetraedry krzemowo-tlenowe - w oktaedry lub warstwy oktaedryczne. Można je zbudować analogicznie do minerału gibsytu Al(OH)3 lub brucytu Mg(OH)2.

Sieci krzem-tlen i tlen-wodorotlenek-aluminium tworzą tak zwane warstwy i pakiety tetraedryczno-oktaedryczne. Kiedy warstwy tetraedryczna i oktaedryczna zostaną połączone, jony 0' warstwy tetraedrycznej, znajdujące się w wierzchołkach czworościanów, staną się wspólne dla obu warstw, tj. Jony Si4~ jednej warstwy i jony Al3+ drugiej warstwy Taka struktura jest najbardziej stabilna, ponieważ liczba ładunków dodatnich Si4+ i AC+ w tej strukturze jest równa liczbie ładunków ujemnych 0? i on".

Minerały z grupy kaolinitów mają dwuwarstwową siatkę pięściową, której pakiety składają się z dwóch warstw połączonych wspólnymi atomami tlenu: warstwy tetraedrów krzemowo-tlenowych i warstwy glinowo-hydroksylowej o strukturze dioktaedrycznej. Takie dwuwarstwowe pakiety zmieniają się w krysztale w pewnych odstępach, nadając mu strukturę płytkową. Kaolinit nie jest w stanie wchłonąć wody w przestrzenie między opakowaniami, w związku z czym nie ma zdolności pęcznienia.

Minerały z grupy montmorylonitu dzielą się na dwie grupy ze względu na ich właściwości krystaliczno-chemiczne:

Dioktaedryczny (montmorylonit, nontronit, beidellit);

Trioktaedryczny (saponit, hektoryt).

Montmorylonit jest minerałem trójwarstwowym. Jego pakiety składają się z warstwy oktaedrycznej (struktura dioktaedryczna), która jest zamknięta pomiędzy dwiema warstwami czworościennymi.

Skład tych warstw nie jest stały ze względu na podstawienia izomorficzne. Krzem czworościanów można również częściowo zastąpić glinem i żelazem, a oprócz jonów glinu w ośmiościanach mogą występować jony magnezu. W przeciwieństwie do kaolinitu, odległości między pakietami montmorylonitu mogą się różnić. Odległości te różnią się w zależności od ilości wody między opakowaniami. Z tego powodu montmorylonit ma wysoką zdolność pęcznienia.

Minerały hydromiki obejmują hydromuskowit (illit), hydrobiotyt, wermikulit i inne uwodnione miki. Zdolność absorpcyjna hydromików jest kilkakrotnie większa niż kaolinitu, ale 2-3 razy mniejsza niż montmorylonitu.

Struktura illitu jest podobna do struktury montmorylonitu, z tą różnicą, że w jego sieci krystalicznej występują liczne podstawienia izomorficzne. W ten sposób jon Al3+ w warstwach oktaedrycznych zostaje zastąpiony jonem Fe3+ i jonem Mgα+, a dwa jony glinu są zastąpione trzema jonami magnezu z zastąpieniem pustych przestrzeni oktaedrycznych. W illicie dwa jony glinu w ośmiościanach są często zastępowane dwoma jonami magnezu, podczas gdy nadmiar ładunków ujemnych jest kompensowany przez jony potasu, które znajdują się w szczelinach międzypakietowych.

Glinokrzemiany - zeolity - posiadają "sita molekularne" stosowane jako katalizatory w przemyśle petrochemicznym do produkcji benzyn wysokooktanowych. Zeolity są najlepszymi adsorbentami odpadów radioaktywnych z elektrowni jądrowych. Doskonale sprawdziły się w usuwaniu radionuklidów z ciał „likwidatorów”, a także zwierząt gospodarskich żyjących na skażonym terenie. Zeolity są niezbędne dla zwierząt. Po zjedzeniu dużej ilości naturalnych zeolitów zwierzęta stały się zdrowsze: przybrały na wadze, a wśród cieląt spadła śmiertelność. Wyjaśnia to fakt, że zeolity są w stanie wchłaniać szkodliwe substancje i dostarczać organizmowi brakujących składników.

Najważniejsze właściwości fizykochemiczne i wodno-fizyczne gliny – chłonność, hydrofilowość, spoistość, kleistość, odczyn ośrodka – są bezpośrednio zależne od składu mineralogicznego.

Wolna i związana woda w glinie

Same cząsteczki wody są neutralne. Jednak wystarczy umieścić dipolowe cząsteczki wody w zewnętrznym polu elektrycznym, ponieważ dipolowy charakter tych cząsteczek natychmiast zaczyna się objawiać.

Uwodnienie koloidów hydrofilowych jest również spowodowane siłami elektrostatycznymi, tj. Ładunkami elektrycznymi powstającymi w wyniku jonizacji. Skorupy powstają na powierzchni koloidalnych cząstek iłu, które składają się z dipoli wody zorientowanych, w zależności od rodzaju ładunku, biegunami dodatnimi lub ujemnymi.

I tak w koloidach hydrofilowych, czyli w roztworach gliny, część wody jest mocno związana z cząstkami koloidalnymi, a część pełni rolę ośrodka, w którym znajdują się micele koloidalne.

Właściwości wody związanej znacznie różnią się od właściwości wody wolnej. Pod względem stopnia uporządkowania struktury woda związana zbliża się do właściwości ciała stałego i ma większą gęstość niż woda wolna. Otoczki hydratacyjne związków wielkocząsteczkowych nie mają właściwości rozpuszczających, dlatego substancja wielkocząsteczkowa rozpuszcza się tylko w wolnej wodzie. Woda związana nie zamarza po schłodzeniu roztworu gliny, podczas gdy woda wolna jest podatna na zamarzanie.

Metabolizm w glinie

Często gliny znajdują się pod warstwą piasku, gleby. Kiedy minerały i pozostałości organiczne zostaną wypłukane z gleby, opadają one na gliniaste podłoże. Ich najintensywniejsza penetracja występuje w górnej warstwie gliny o miąższości 10-15 cm W rejonie Orenburga eksplorowane i wykorzystywane jest złoże mioceńskich iłów subwęglowych (N.P. Toropova i in., 2000).

Glinka jest doskonałym „punktem wymiany” jonów wody mineralnej. Jednocześnie na skład gliny duży wpływ mają naturalne wody mineralne. Jeśli więc wody gruntowe siarczanowo-wapniowe (lub magnezowe) migrują między skałami ilastymi pochodzenia morskiego, zwykle zawierającymi wymienny sód, wówczas zachodzą następujące reakcje:

glina = 2Na+ + Ca++ + SO4<-»2Na+ + SO4 + глина = Са++

glina = 2Na+ + Mg++ + SO4<->2Na+ + SO4 + glina = Mg++

Symbol „glina=Ca++” oznacza glinkę zawierającą wymienny wapń (lub inny wymienny kation). W ten sposób następuje wymiana kationów, ilość anionu (SO4 ~) nie zmienia się.

Stopniowo cały wymienialny sód przechodzi z gliny do roztworu. Woda z siarczanu wapnia (magnezu) zamienia się w siarczan sodu, a absorbujący kompleks z typowego morskiego – sodowego staje się typowo kontynentalny – wapniowo-magnezowy (A.I. Perelman, 1982).

Ilasta frakcja gleb i skał zawiera dwie kategorie jonów: niektóre łatwo przechodzą do roztworu i mogą uczestniczyć w reakcjach - są to kationy i aniony wymienne; inne są mocno osadzone w węzłach sieci krystalicznych i mogą przejść do roztworu tylko w wyniku zniszczenia minerałów podczas długotrwałych procesów wietrzenia.

Zanieczyszczenia zawarte w glinie decydują o jej kolorze, konsystencji, szczególnej plastyczności czy twardości kamienia. Istnieje aż 40 rodzajów glinek wykorzystywanych w przemyśle fajansowym i porcelanowym, farmakologii, budownictwie, perfumerii (główna część proszku), chemii i przemyśle spożywczym. Glina jest biała, niebieska, szara, czerwona, brązowa, zielona, czarna. Czasami pojawiają się czekoladowe lub brudne czarne glinki.

Kolory gliny są określone przez dużą ilość obecnych w nich soli:

Kolor czerwony - potas, żelazo;

Zielonkawy - miedź, żelazo żelazne;

Niebieski - kobalt, kadm;

Ciemnobrązowy i czarny - węgiel, żelazo;

Żółty - sód, żelazo żelazowe, siarka i jej sole.

Najbardziej aktywna jest glinka niebieska, zielona i czarna. Kaolinit jest dobrze zbadany - podstawa wyrobów porcelanowych, jest biały. Gliny ogniotrwałe to głównie kaolin, są plastyczne, ale mają mało żelaza.

Sztukę robienia naczyń i innych artykułów gospodarstwa domowego z gliny można uznać za najstarszą, która stała się jednym z pierwszych rodzajów produkcji technicznej. Co może być bardziej powszechnego niż glina! Tymczasem jej rola w życiu ludzi jest ogromna i wiąże się z jej niezwykłymi właściwościami. Spostrzegawczy umysł człowieka zwracał na nie uwagę już w starożytności. Glina wypalana w ogniu to pierwszy sztuczny materiał uzyskany przez człowieka. Właściwości tego materiału były stopniowo ujawniane człowiekowi. Do tej pory jedna trzecia ludzkości żyje w adobe helishes. I to nie licząc domów z palonej cegły. Nie tylko ściany są wykonane z gliny, ale także paleniska z dachami. Aby zwiększyć wytrzymałość takiej ceglanej podłogi, od czasu do czasu wylewa się na nią słoną wodę. Pismo klinowe, które po raz pierwszy pojawiło się w Mezopotamii, zostało wytłoczone na cienkich glinianych tabliczkach. Tak, a złożony skład nowoczesnego papieru koniecznie zawiera białą glinkę.

Glina była używana od czasów starożytnych jako lekarstwo. Rozciąganie osłabionych leczono plastrem z żółtej gliny rozcieńczonej w occie. A na ból w dolnej części pleców i stawów na obolałe miejsca nakładano glinę rozcieńczoną gorącą wodą z dodatkiem nafty. Uzdrowiciele woleli używać gliny pieca podczas wróżenia. Leczono ją na złe oko lub gorączkę. Małe gliniane garnki (makhotki) umieszczano na ciele na przeziębienia, jak słoiki medyczne. Robili nawet „inhalacje z cegieł”, podgrzewając cegłę w lekarstwo, posypując na nią skórkę cebuli i wdychając dym. I posypując taką cegłę piołunem lub jałowcem, odstraszyli muchy i komary.

Jedli nawet glinę. Mieszkańcy Północy nadal jedzą „ziemski tłuszcz” - białą glinkę. Spożywa się go z mlekiem renifera lub dodaje do bulionu mięsnego. Tak, aw Europie przygotowali przysmak jak słodycze z gliny. Jest taka stara rosyjska zagadka: „Byłem na kopańcu, byłem na topawdzie, byłem na kole, byłem na ogniu, byłem na ogniu. Kiedy on był młody. potem nakarmił ludzi, ale stare stada zaczęły się powijać. Do niedawna każdy wieśniak szybko by to rozgryzł. To zwykły garnek do pieczenia. A sama zagadka szczegółowo opisuje jego „ścieżkę życia”. „Kopantsy” w rosyjskich wioskach nazywano dołami, w których wydobywano glinę. Garncarze z szacunkiem mówili o niej: „żywa”. „Żywa tratwa” występująca w przyrodzie jest tak różnorodna pod względem składu, że można znaleźć gotową mieszankę do wykonania każdego rodzaju ceramiki.
Naturalnie, jeśli zostaną znalezione złoża cennych rodzajów gliny, wokół nich szybko rozwija się produkcja garncarstwa. Na przykład stało się to w Gzhel pod Moskwą, gdzie znaleziono białą glinkę.

Glina w przeciwieństwie do piasku, który filtruje wilgoć, wchłania ją do granic wytrzymałości, nie przepuszczając jej głębiej. Po zmieszaniu z wodą glina staje się plastycznym „ciastem”, które można formować w dowolne kształty. Po wyschnięciu zachowuje kształt nadany „cieście”, a po wypaleniu staje się twardy jak kamień. Glina jest produktem niszczenia skał. Proces powstawania gliny trwa cały czas, ale był czas, kiedy formowanie gliny odbywało się na gigantyczną skalę. Zjawisko to sięga niepamiętnych czasów, okresu zlodowacenia i potopu, kiedy to mechanicznej części dzieła niszczenia skał dokonywały wkraczające na równinę lodowce. Skład dowolnej gliny obejmuje tlenek glinu, tj. tlenek glinu i krzemionka, a pomniejszymi zanieczyszczeniami mogą być różne zasady, wapno, magnezja, tlenki żelaza i kwas tytanowy.

Istnieją gliny składające się głównie z jednego minerału (np. kaolinitowe glinki ogniotrwałe – kaoliny), ale znacznie częściej są to gliny polimineralne, będące mieszaniną minerałów kaolinitu, haloizytu i montmorylonitu. Skały poprzedzające iły składały się głównie ze skaleni i mików. Drzewce występują we wszystkich trzech rodzajach skał na Ziemi - magmowych metamorficznych i osadowych. Zakrzepłe magmy - granity, pegmatyty - przodkowie minerału ilastego kaolinitu. Haloizyt był zwykle poprzedzony diabazami i gabro; montmorylonit jest produktem rozkładu popiołu wulkanicznego, tufów i law. Skały macierzyste iłów ulegały zniszczeniu, rozkładowi, wietrzeniu przez tysiące lat, zamieniając się we fragmenty, piargi iw końcu w najdrobniejsze cząstki. Czasami przebywali w miejscu swojej edukacji.

W ten sposób powstały „pierwotne”, „resztkowe” pokłady gliny, zwykle miąższości (dochodzącej do stu metrów i więcej), zajmujące duże obszary. Składają się głównie z kaolinu ("Kaolin" to zniekształcone chińskie słowo "gao lin", czyli "wysokie wzgórze"; tak nazywa się wioska w Chinach, gdzie po raz pierwszy wydobywano te glinki). Z tych glin, które podczas wypalania tworzą lekki odłamek, wytwarzają szlachetną ceramikę - porcelanę i fajans. Ale częściej rzeki, wiatry, poruszające się lodowce przenoszą materiały gliniaste na duże odległości. Stopniowo osiedlają się w wodach stojących. Osadzone warstwy muliste mają jednorodną strukturę. Po drodze poddawane są naturalnemu „elutriacji”, wzbogacaniu, uwalnianiu z nierozłożonych skał i zanieczyszczeń. Takie osady (w większości) są uwarstwione, ich miąższość jest stosunkowo niewielka, a obszar występowania jest inny.

Te wszechobecne, płytkie gliny czwartorzędowe są powszechnie używane do wyrobu ceramiki i cegieł budowlanych. Czasami cząsteczkom gliny udaje się uniknąć spotkania ze strumieniami wody zawierającymi substancje, które zazwyczaj zanieczyszczają glinę. W tym przypadku tworzą się osady czystych, wysoce ogniotrwałych glin o niskiej zawartości żelaza. Trafiają do wyrobów ceramicznych o specjalnych właściwościach stosowanych w specjalnych gałęziach przemysłu. Strefowanie klimatyczne zostało ujawnione zarówno w starożytnych, jak i nowożytnych złożach minerałów ilastych. Minerały, takie jak hydromika i chloryt, dominują w strefie lodowej Arktyki, montmorylonit w strefie umiarkowanie wilgotnej i zimnej, a kaolinit w strefie tropikalnej. Naukowcy odkryli kolejną niesamowitą właściwość wypalanej gliny. Stwierdzono, że podczas wypalania wyrobów glinianych ulegają one namagnesowaniu, ustalając cechy pola geomagnetycznego Ziemi w danym momencie. Znając pole geomagnetyczne naszej planety w starożytności, wiek ceramiki można określić z dokładnością do dwudziestu pięciu lat. Archeologom pomaga w tym petrografia, mikroskopia, analiza spektralna i promieniowanie rentgenowskie.

Pliniusz Starszy w I wieku N. mi. w swojej „Historii naturalnej” odróżnił białą glinę (argilla) od zwykłej, zwykłej gliny (lutum) i od zwykłej gleby (terra). W starożytnej Grecji słowo „keramos” pierwotnie oznaczało glinę, wspomina o tym Homer w „Iliadzie” (VIII wpne). W języku starosłowiańskim słowa „glina” nie było, ale istniało słowo „brnie”, oznaczające glinę zmieszaną z wodą, od której prawdopodobnie pochodzi nazwa czeskiego miasta Brno. Pojęcie „garncarz” w języku starosłowiańskim oznaczało słowo „zdun”, rdzeń „zd” nadal tworzy takie słowa, jak twórca, tworzyć, budować. Słowo „glina” ma późniejsze pochodzenie, prawdopodobnie od słowa „glina” - tlenek glinu (tlenek glinu), który jest częścią każdej gliny. Glina na naszej planecie powstała dawno temu, w okresie międzylodowcowym, któremu przez wiele tysiącleci towarzyszyło topnienie pokrywy lodowej, która w Europie miała grubość dochodzącą do 2 km. Topnienie spowodowało silne prądy wodne, które wykonały pracę gliny. Elutriowali, przenosili i ponownie osadzali glinę i piasek, co prowadziło do ich mieszania. Procesy te związane są z powstawaniem licznych w Europie, a zwłaszcza w Rosji, złóż iłów o różnych właściwościach, których nie obserwuje się na innych kontynentach.

Jeśli podejdziemy do gliny z naukowego punktu widzenia, to jest to skała osadowa rozproszona, czyli składająca się z cząstek stałych o różnej wielkości, z minerałów blaszkowatych, pod względem składu chemicznego - wodoroglinokrzemianów i związanych z nimi zanieczyszczeń innych minerałów. Cóż, co to jest „hydro” - oczywiście „alumo”, pewnie też, a krzemiany to związki krzemu z tlenem. Minerały blaszkowate w interakcji z wodą sprawiają, że glina jest plastyczna, zdolna do formowania i zachowania kształtu po wyschnięciu. Minerały zanieczyszczające takie jak kwarc (piasek), węglany (kreda, marmur, wapień, dolomit, magnezyt) i skaleń (najczęściej występującymi skałami skaleniowymi są granity) są nieplastyczne, a ich obecność „rozrzedza” glinę, zmniejsza jej plastyczność. Istnieje szereg klasyfikacji iłów ze względu na ich skład chemiczny i mineralogiczny, pochodzenie oraz zastosowanie, ale żadna z nich nie obejmuje całego zestawu cech przydatnych do określenia przydatności surowców ilastych do określonej produkcji.

Podział iłów przyjęty w geologii:
a) przenoszone przez wodę, lodowiec, wiatr (osadzane wtórnie);
b) pozostawanie w miejscu powstania (gliny pierwotne);
c) przeobrażone skały kamienne.
W schemacie klasyfikacji zgodnie z GOST 9169-59 surowce ilaste dzielą się na cztery grupy: kaoliny, gliny, krakersy (ogniotrwałe gliny kamienne) i gliny łupkowe (słabo nasączone wodą). Grupy te dzielą się na podgrupy:
a) według zawartości tlenku glinu w stanie kalcynowanym (powyżej 40% - silnie zasadowy, od 40 do 30% - zasadowy, od 30 do 15% - półkwaśny, poniżej 15% - kwaśny);
b) przez ognioodporność (ogniotrwałe - topiące się w temperaturze 1580 ° C i wyższej; ogniotrwałe - topiące się od 1580 do 1350 ° C i topliwe - topiące się poniżej 1350 ° C);
c) według stopnia spoistości lub plastyczności (uformowanie ciasta podatnego na formowanie z dodatkiem piasku zwykłego: więcej niż 50% - spoiwa, od 50 do 20% - plastyczne, mniej niż 20% - chude; nieuformowanie ciasta w ogóle ).

Oprócz rozważanych istnieje przemysłowa klasyfikacja glin, oparta na ich ocenie przez połączenie pewnych cech, takich jak kolor i wygląd po wypaleniu, czas między spiekaniem a topnieniem, udarność produktu, odporność na nagłe zmiany temperatury . Te cechy decydują o przeznaczeniu przemysłowym i nazwie gliny. Już w średniowieczu rozwinęły się i istnieją takie nazwy glin, jak cegła, fajka, dachówka, ceramika, fajans, bielona, klinkier i inne. Nawiasem mówiąc, wówczas gliny oceniano tylko dotykiem, a ich właściwości były dostępne do oceny mistrzów średniowiecza. I teraz myślę, że nie jest grzechem wracać do takiej oceny gliny, skoro bezpośredni kontakt z materiałem na samym początku pracy łączy mistrza i glinę w jedno, pozwala im się poczuć, bo jeśli narzędzie jest przedłużeniem rąk garncarza, to produkt jest przedłużeniem jego duszy. Tak więc glina używana do garncarstwa powinna być ciężka, tłusta, elastyczna, ogólnie rzecz biorąc, o zwartym charakterze - musi zachować swój kształt. Kolor gliny może być czerwony, brązowy, niebieski, zielony, szary lub biały. Czasem pojawiają się glinki czekolady (tzw. snickers) lub brudny czarny kolor. Ale nie radzę sobie z nimi radzić, bo podczas wypalania zanieczyszczenia organiczne, których duża ilość nadaje im ciemny kolor, dają takiego ducha, że można znieść nawet świętych. Glinka jest barwiona przez tlenek glinu, tlenek żelaza i tlenek tytanu. Jeśli tlenki żelaza i tytanu łącznie nie przekraczają 1 proc., to glina jest biała nawet po wypaleniu, ale jeśli jest ich więcej niż 1 proc., to po wypaleniu glina jest czerwona, mimo że jest zielona lub niebieska w swojej surowej postaci.

Kwarc (piasek) występuje zwykle w osadach ilastych w postaci zaokrąglonych, bezbarwnych lub kolorowych ziaren. Jego ilość w glinkach może być różna – od kilku procent do kilkudziesięciu procent. Piasek, który dodaje się do gliny garncarskiej w celu jej rozrzedzenia, musi być zmielony (inaczej glina będzie trzeć ręce jak papier ścierny), a jego ilość nie powinna przekraczać 25 procent (optymalnie - 15%). W miarę dodawania zmielonego piasku (do 15%) plastyczność gliny ceramicznej wzrasta, dalszy dodatek piasku zmniejsza plastyczność. Ilość piasku w glinie wpływa również na kurczenie się produktu podczas wypalania. Dlatego jeśli chcesz zmniejszyć skurcz gliny podczas suszenia, co z kolei zmniejszy niepotrzebne odkształcanie się produktów i uchroni Cię przed podstępnymi pęknięciami na dnie naczyń o dużej średnicy, to dodaj do 25 procent piasku lub ziemi wypalane odłamki do gliny. Na przykład w starożytnej Grecji do gliny, która była niczym innym jak pokruszonym granitem, dodawano gruss. Dość często, zwłaszcza w iłach niskiej jakości, występują zanieczyszczenia węglanami wapnia i magnezu (kreda i dolomit) w postaci dużych i małych ziaren. Są jednocześnie pożyteczne i szkodliwe. Powiem kilka słów o podwójnej roli tych zanieczyszczeń w wypalaniu ceramiki. W stanie drobno rozproszonym zanieczyszczenia te są silnymi topnikami (dodatkami obniżającymi temperaturę spiekania), ale jednocześnie przy temperaturach wypalania do 1000°C zmniejszają wytrzymałość ceramiki, a przy wyższych temperaturach obserwuje się deformację wyrobów. temperatury wypalania. Zawartość kredy w glinie garncarskiej może sięgać 25 procent, ale wymaga to jej równomiernego rozprowadzenia i bardzo drobnego zmielenia. Jeśli w glinie obecne są węglany w postaci dużych wtrąceń, to pozostałe po wypaleniu tlenki wapnia i magnezu zaczynają absorbować wilgoć z powietrza, tworzą wodorotlenki, zwiększają objętość i ostatecznie mogą rozbić produkt. Te szkodliwe inkluzje nazywane są „dutikami”.

Dość powszechnymi zanieczyszczeniami w glinie są gips i piryt. Są one widoczne po wystrzale w postaci małych czarnych "muszeczek". Piryt w glinie to kryształy o metalicznym żółtawym połysku, gips czasami tworzy skupiska dużych kryształów widocznych gołym okiem. Możesz je usunąć tylko ręcznie. Szkodliwym zanieczyszczeniem w glinkach są również rozpuszczalne sole - siarczany i chlorki, które tworzą na produktach tzw. wykwity. Sole rozpuszczalne działają jak powłoka solna na powierzchni wyrobów z wypalanej gliny. Aby zwalczyć „blaknięcie”, zaleca się wprowadzenie węglanu baru do składu gliny. W warunkach małego warsztatu garncarskiego lepiej poradzić sobie z tym problemem odpowiednim trybem wypalania. „Fade” powstaje głównie w temperaturze 400-500°C, dlatego zaleca się szybkie podniesienie temperatury do 600°C. W niektórych przypadkach obecność materiałów węglowych w glinie i wypalanie redukujące w zakresie 700-800°C będzie odpowiednie do rozkładu „wykwitów”.

Zanieczyszczenia organiczne z reguły wypalają się podczas wypalania i prawie nie pozostawiają śladów na powierzchni produktów, z wyjątkiem małych skorup powstających podczas spalania cząstek drewna. (Jednak ta właściwość jest wykorzystywana przy dekorowaniu produktów. Na przykład ziarna ryżu, pszenicy, a nawet grochu osadzone w powierzchni produktów po wypaleniu pozostawią charakterystyczny ślad.) Duża ilość węgla organicznego w glinie może tworzyć lokalny redukujące środowisko podczas wypalania, które przyczynia się do wcześniejszego spiekania gliny i przy grubej warstwie (np. Skład i właściwości ceramiki gliny są ostatecznie wyjaśnione dopiero po wytworzeniu i wypaleniu próbnego produktu. Najłatwiej kupić glinę w wyspecjalizowanym zakładzie lub bezpośrednio w kamieniołomie jakiegoś złoża. W fabrykach sprzedawany jest w dwóch rodzajach: kamieniołom - sprowadzany bezpośrednio z miejsca wydobycia, co oznacza, że wymaga odpowiedniej obróbki lub w postaci proszku. Proszek jest mieszanką gotową do pracy. Pozostaje tylko zamknąć go wodą. Proszek jest oczywiście droższy, ale kupując go zaoszczędzisz czas na czyszczeniu gliny. Skład sproszkowanej gliny kupowanej w fabrykach do produkcji płytek ceramicznych i cegieł zawiera 10-12 procent zmielonego szkła, które doda wytrzymałości przyszłym produktom. Ale właściwości ceramiki gliny przygotowanej z takiego proszku są nieco zmniejszone z powodu obecności tego samego szkła.

Obecnie w dużych miastach pojawiły się organizacje, które sprzedają gotową glinę ceramiczną. Można tam kupić glinę o dowolnym składzie, mały i duży szamot, gips, gotową glazurę i inne materiały potrzebne garncarzowi. Ale jeśli nie jest to możliwe, wymaganą glinę można w zasadzie znaleźć w dowolnym miejscu, na przykład na stromym zboczu. Glinę można znaleźć nawet na poboczach dróg lub, co najważniejsze, wzdłuż brzegów bagien lub małych rozlewisk, które powstają, gdy deszcz lub woda źródlana dostaje się do glinianej miski. Pożądana glina (zwykle niebieska lub zielona) leży albo bezpośrednio pod murawą, albo na głębokości w warstwie o różnej grubości. Ta glina, podobnie jak glina z kamieniołomu, wymaga starannego przygotowania. Należy go wysuszyć, najpierw rozbić na małe kawałki. Na suszenie należy poświęcić odpowiednią ilość czasu. Gdy glina całkowicie wyschnie, napełnij ją wodą i najlepiej gorącą. Woda jest tak potrzebna, że na jej powierzchni pozostają tylko pojedyncze wysepki gliny. Po spęcznieniu masę należy ułożyć na stole przykrytym płótnem lub innym grubym materiałem. Poczekaj, aż glina pozbędzie się nadmiaru wody i nabierze wilgoci niezbędnej do pracy. Podczas suszenia gliny należy ją okresowo odwracać i najlepiej ugniatać.

Główną cechą gliny garncarskiej jest to, że musi być czysta, to znaczy nie może zawierać żadnych wtrąceń. Oczywiście niektóre wyniki można osiągnąć przy użyciu dowolnej gliny, ale jest mało prawdopodobne, aby produkty były wysokiej jakości. Dla dobrego rzemieślnika mały kamyk lub nawet duże ziarnko piasku może być współmierne do grubości ścianki naczynia i przeszkadzać w pracy. Glinkę można czyścić rękami (co jest nieefektywne, ale w warunkach domowych całkiem realistyczne) lub przepychając ją w stanie plastycznym przez drobną siatkę, jak gdyby imitowała przemysłową prasę filtracyjną. Glinkę można też wymyć w beczce w celu oczyszczenia, czyli rozcieńczyć do stanu płynnej śmietany i poczekać, aż duże, ciężkie wtrącenia opadną na dno. Następnie czystą frakcję odsącza się, wykonując otwór w beczce na poziomie początku czystego poślizgu i suszy do pożądanego stanu.

Teraz musimy porozmawiać trochę więcej o związku gliny z wodą. Pomimo tego, że ich charaktery są podobne, bardzo łatwo ich pokłócić, a potem nie oczekiwać dobrych rzeczy. Jeśli przesadzisz z mieszaniem gliny i wlejesz za dużo wody, trudno będzie ją usunąć. Ciasto gliniane będzie nierówne, z grudkami. Glina, będąc substancją higroskopijną, pochłania wilgoć z powietrza, jest zwilżana wodą i może pęcznieć w stanie silnego podlewania. Wilgoć zaadsorbowana przez glinę nazywana jest wodą silnie związaną, w przeciwieństwie do wody związanej luźno, która podczas kompresji znajduje się pomiędzy cząsteczkami gliny bardziej swobodnie, ruchomo i wyciskana z gliny. Silnie związana woda stanowi 0,8-1,0 procent zawartości wilgoci w kaolinie, zamarza w temperaturach znacznie poniżej zera i prawie nie przewodzi prądu. Silnie związana woda w naturalny sposób zamienia się w wodę luźno związaną, która staje się tym większa, im bardziej stan gliny zbliża się do zawartości wody roboczej, czyli do takiego stanu gliny i wody, w którym masa iłowa wykazuje optimum swojej plastyczności i jego zdolność do formowania. Przy odpowiedniej wilgotności masa glinkowa nie przykleja się do grzbietu dłoni. Ta robocza zawartość wody jest różna dla różnych glinek; na przykład w lessie jest to 18-20 procent, w kaolinie - 28-31 procent, w glinie spondylowej - 31-33 procent, w zegarku - 30-32 procent, w troszkowskim - 30-36 procent. Wraz z dalszym wzrostem zawartości wody glina traci zdolność zachowywania kształtu i zaczyna płynąć jak lepka ciecz.

Ta informacja o właściwościach gliny wystarczy, aby zacząć z nią pracować. Ogólnie o właściwościach glinki można mówić bardzo długo, nazw samych glinek jest ponad trzydzieści, a każda z nich ma kilkanaście kombinacji z różnymi dodatkami. Kiedy glina uwolni się od nadmiaru wody i nabierze wilgoci niezbędnej do pracy, czyli z wysiłkiem rąk będzie się ugniatała, należy ją odpowiednio ugniatać i wkładać do worka foliowego, a worek do beczki z szczelna pokrywa, w której powinna leżeć przez chwilę przed rozpoczęciem pracy mniej niż jeden dzień, a lepiej - kilka dni. Jednak glina może leżeć w beczce bardzo długo - cały czas, aż się zużyje. Wielu rzemieślników dostosowuje różne mechanizmy do wydobywania gliny, na przykład przemysłowe maszynki do mielenia mięsa. Podobną „mechanizację” można zastosować do innych etapów przygotowania gliny. I jeszcze jeden bardzo ważny punkt. Tuż przed przystąpieniem do pracy z gliną należy ją ponownie porządnie zagnieść, rozdzierając bryłę gliny na dwie części i łącząc je siłą. W ten sposób można pozbyć się większości powietrza – ostatniego i najbardziej podstępnego wroga garncarza. Po pierwsze, podczas ciągnięcia naczynia na kole garncarskim ręce wpadną do kieszeni powietrznych, a produkt można oderwać lub oderwać od koła. Po drugie, kieszenie powietrzne pozostające w glinie mogą uszkodzić produkt podczas wypalania, ponieważ powietrze, jak wiadomo, rozszerza się po podgrzaniu. W produkcji przemysłowej powietrze jest uwalniane za pomocą prasy próżniowej.

Glina jest znana ludzkości od czasów starożytnych i jest aktywnie wykorzystywana w działalności gospodarczej. W naszym artykule chcemy porozmawiać o jego rodzajach i sposobie wydobywania gliny.

Pochodzenie gliny

Przed rozpoczęciem rozmowy chcę zdefiniować rasę. Czym jest glina? Jest to drobnoziarnista skała osadowa, która po wyschnięciu ma sproszkowaną strukturę, a po zamoczeniu jest plastyczna.

Powstaje w wyniku niszczenia skał, na przykład w procesie wietrzenia. Głównym źródłem warstw ilastych są skalenie. To właśnie podczas ich niszczenia pod wpływem odczynników atmosferycznych powstają minerały ilaste. Niekiedy w procesie akumulacji powstają warstwy. Ale częściej dzieje się tak w wyniku przepływów osadów wodnych. Następnie na dnie mórz i jezior tworzą się nagromadzenia gliny.

Odmiany gliny

Iły osadowe powstają w wyniku przeniesienia na nowe miejsce i osadzenia tam produktów wietrzenia iłów. Takie skały ze względu na pochodzenie dzielą się na kontynentalne (powstałe na kontynencie) i morskie (powstałe na dnie morskim).

Z kolei glinki morskie dzielą się na:

Nadbrzeżny. Tworzą się w regionach przybrzeżnych, deltach rzek i zatokach. Charakteryzują się niesortowanym materiałem. Bardzo często takie skały są przewarstwione pokładami mułowca, piaskowca, węgla.
Laguna. Takie gliny tworzą się w lagunach morskich (odświeżonych lub o wysokim stężeniu soli). Z reguły skały zawierają siarczki żelaza, kalcyty. Wśród nich są również typy ogniotrwałe.
Półka. Takie gliny powstają na głębokości nie większej niż 200 metrów. Mają bardziej jednorodny skład.

Ale wśród glin pochodzenia kontynentalnego są:

Deluvial, które charakteryzują się mieszaną kompozycją i jej ostrą zmianą.
Jezioro. W takich skałach występują wszystkie minerały ilaste. Uważa się, że najlepsze typy gatunków ogniotrwałych należą do iłów jeziornych.
Proluwialny. Takie skały powstają w wyniku tymczasowych przepływów. Charakteryzują się złym sortowaniem.
Rzeki występują na terasach zbiorników wodnych, zwłaszcza na terenach zalewowych. Takie skały są źle sortowane i szybko zamieniają się w otoczaki i piaski.

Ponadto izolowane są pozostałości gliny. Powstają w wyniku wietrzenia wszelkiego rodzaju skał na morzu lub na lądzie. Zwykle są lekko plastikowe. Kontynentalne skały szczątkowe obejmują kaoliny i inne gliny eluwialne.

W Rosji wydobycie gliny (starożytnych skał resztkowych) jest dość powszechne we wschodniej i zachodniej Syberii, na Uralu.

Czy ziemia jest bogata w gliny?

Glina występuje w wielu regionach świata. Jeśli na Ziemi nie ma tak dużo czarnego złota i diamentów, to z pewnością jest mnóstwo gliny. Jest to całkiem naturalne, ponieważ skała jest osadowa iw rzeczywistości to kamienie zniszczone przez czas i czynniki zewnętrzne, zmiażdżone do stanu proszku. W glinie żyje wiele organizmów, które wpływają na jej odcień. Nie ostatnią rolę w barwieniu minerału odgrywają sole żelaza. W naturze występują glinki różowe, zielone, niebieskie, żółte, czerwone i inne.

W dawnych czasach wzdłuż brzegów jezior i rzek wydobywano glinę. Wykopali też specjalne doły na zdobycz. Wtedy minerał stał się łatwiejszy do kupienia od garncarza niż do samodzielnego wydobycia. Oczywiście wydobycie czerwonej glinki to prosta sprawa. Ale na przykład szlachetna biel była kiedyś dostępna tylko w specjalnych sklepach dla artystów. Obecnie w każdym sklepie można kupić minerał w postaci produktu kosmetycznego. Oczywiście taka glina nie jest sprzedawana w czystej postaci, ale z różnego rodzaju dodatkami.

Glina spotyka nas w życiu codziennym niemal codziennie. Ścieżki polne i ścieżki w upale pokrywają się warstwą kurzu, w deszczu stają się wiotkie jak gnojowica, bo są tu też minerały.

właściwości gliny

Powszechne wydobycie gliny (zdjęcia podano w artykule) jest bezpośrednio związane z jej właściwościami, ponieważ od dawna jest wykorzystywana przez ludzi do różnych celów. Po wyschnięciu doskonale chłonie wodę, a po zamoczeniu w ogóle nie przepuszcza wilgoci. W wyniku mieszania i ugniatania glina może przybierać różne formy, zachowując je nawet po wyschnięciu. Ta właściwość nazywana jest plastycznością.

Ponadto glina ma dobrą zdolność wiązania z ciałami stałymi i proszkami. W wyniku zmieszania z piaskiem uzyskuje się plastyczną masę. Jednak jego plastyczność maleje wraz ze wzrostem zawartości piasku i wody w mieszance.

Odmiany „chude” i „grube”.

Gliny dzielą się na „chude” i „tłuste”. Te ostatnie mają wysoki stopień plastyczności. I mają nazwę „tłusty” ze względu na fakt, że po namoczeniu wydają się tłuste w dotyku. Taka glinka jest śliska i błyszcząca, zawiera mało zanieczyszczeń.

Wydobywanie piasku i gliny jest zawsze nierozerwalnie związane, ponieważ z reguły stosuje się ich mieszaninę. Na przykład przy produkcji cegieł z tłustej gliny podczas wypalania powstaje wiele pęknięć. Aby uniknąć takich nieprzyjemnych chwil, do gliny dodaje się piasek (czasem trociny, fragmenty cegieł).

Minerały, które nie są plastyczne lub mają niską plastyczność, nazywane są „chudymi”. Są szorstkie w dotyku i mają matowe wykończenie. Po wcieraniu taka glina łatwo się kruszy, ponieważ zawiera dużo zanieczyszczeń. Cegła wykonana z takiego minerału nie jest trwała.

Bardzo ważną właściwością gliny jest jej stosunek do wypalania. Jak wiadomo, przemoczony twardnieje na słońcu. Można go jednak łatwo zetrzeć na pył. Ale po wypaleniu glina zmienia swoją wewnętrzną strukturę. W bardzo wysokich temperaturach glina może się nawet stopić. To temperatura topnienia charakteryzuje ogniotrwałe właściwości substancji. Różne gatunki gliny mają zupełnie inne właściwości ogniotrwałe. Istnieją rodzaje minerałów, które wymagają ogromnego ciepła do wypalenia (około 2000 stopni). Takie temperatury są trudne do uzyskania nawet w fabryce, dlatego konieczne staje się zmniejszenie ogniotrwałości. Można to osiągnąć poprzez wprowadzenie dodatków (wapno, tlenek żelaza, magnezja). Nazywa się je strumieniami.

Glina ma inny kolor (biały, żółty, niebieskawy, brązowy, czerwony itp.). Jakość cegły w żaden sposób nie zależy od odcienia minerału.

Wykorzystanie gliny do celów leczniczych

Niektóre odmiany gliny są wykorzystywane do celów leczniczych. Biel stosuje się w leczeniu otyłości, chorób jelit, wypadaniu włosów, wzmacnianiu paznokci. Czerwony jest stosowany w chorobach układu krążenia, żylakach, niedociśnieniu, chorobach endokrynologicznych i nerwowych. Żółta glinka pomaga przy osteochondrozie, bólach głowy, problemach z jelitami i żołądkiem.

Czerń stosuje się w celu obniżenia temperatury, leczenia stanów zapalnych skóry, odmłodzenia organizmu. Ale niebieska glinka jest stosowana w leczeniu otyłości, niedoczynności tarczycy, łagodzi osłabienie mięśni i poprawia ruchomość stawów. W kosmetologii ten rodzaj glinki stosuje się do cery tłustej.

Zastosowanie w przemyśle

Glina jest aktywnie wykorzystywana w przemyśle: do produkcji naczyń ceramicznych, płytek, fajansu i porcelany sanitarnej. Minerał jest nie mniej poszukiwany w budownictwie. Glina wykorzystywana jest do produkcji cegieł, materiałów budowlanych oraz keramzytu. Jest również podstawą całej produkcji cegieł i ceramiki. Po zmieszaniu z wodą glina tworzy plastyczną pastowatą masę, którą można przetwarzać. Początkowe właściwości surowców mogą się znacznie różnić w zależności od miejsca pochodzenia.

Naturalna czerwona glinka swój kolor zawdzięcza obecności w swoim składzie tlenku żelaza. Podczas wypalania, w zależności od rodzaju pieca, może nabrać białawego lub czerwonego zabarwienia. Jest aktywnie wykorzystywany do wykonywania małych rzeźb.

Biała glinka jest dość powszechna na świecie. Po zmoczeniu ma jasnoszary kolor. Ale po wypaleniu nabiera szlachetnego odcienia kości słoniowej. Gatunek ten jest niezwykle plastyczny ze względu na brak tlenku żelaza w składzie. Biała glina służy do produkcji płytek, naczyń, hydrauliki, rzemiosła.

Do produkcji wyrobów porcelanowych stosuje się specjalny rodzaj gliny, w której obecny jest kwarc, kaolin i skaleń, ale tlenek żelaza, wręcz przeciwnie, jest nieobecny. Na mokro minerał ma jasnoszary odcień, ale po wypaleniu staje się biały.

Glina: metoda wydobywania

Istnieje wiele sposobów wydobywania minerału. Wszystko zależy od wielkości zapasów i lokalizacji. Jak wiadomo, istnieją kamieniołomy do wydobywania gliny, w których wydobywanie minerału z masywu odbywa się za pomocą maszyn do cięcia kół zębatych lub koparek.

Przy dużych ilościach skał, zwłaszcza jeśli prace prowadzone są zimą, stosuje się metodę wybuchową. Ekstrakcja gliny i kaolinu (glinka niebieska, biała) w warunkach dużej wilgotności w kamieniołomach lub na zakładach kaolinu odbywa się za pomocą monitorów hydraulicznych.

W przypadku przedsiębiorstw ceramicznych skała jest wydobywana w specjalnie zaprojektowanych kamieniołomach, po czym jest transportowana koleją i drogą do miejsca przeznaczenia. Z reguły w warstwie skalnej występuje jednocześnie kilka rodzajów iłów. Każda odmiana jest zbierana oddzielnie.

Miejsce urodzenia

Naturalne nagromadzenia skał nazywane są osadami. Terytorium Rosji jest bogate w rezerwy różnych rodzajów gliny. Dla przemysłu ceramicznego dużym zainteresowaniem cieszą się złoża skał czystych, które zawierają niewiele zanieczyszczeń. Należą do glinek kaolinowych i ogniotrwałych. Ekstrakcja zwykłych (topliwych) odmian w Rosji odbywa się prawie wszędzie. Ale złoża ogniotrwałej i niebieskiej gliny są znacznie mniej powszechne.

Glina jest wydobywana w Rosji w takich złożach jak Kashtymskoye, Nevyanskoye, Astafyevskoye, Palevskoye. Każdy z nich ma swoją własną charakterystykę zależną od warunków powstawania, składu chemicznego i mineralnego.

Depozyty gatunków ogniotrwałych są znacznie bardziej powszechne niż złoża kaolinu. Ale jednocześnie najliczniejsze są miejsca, w których odmiany ogniotrwałe sąsiadują z odmianami ogniotrwałymi. W Rosji najbardziej znanymi z nich są złoża Troshkovskoye, Latnenskoye i Gzhelskoye.

Ale głównymi miejscami produkcji bentonitu są złoża Gumbriyskoye, Aksanskoye i Oglalinskoye.

Miejsce wydobycia gliny jest zawsze wybierane w zależności od wskaźników jakości surowców, wielkości rezerw i korzyści ekonomicznych z ich rozwoju.

Zamiast posłowia

Od czasów starożytnych ludzie wykorzystywali właściwości gliny do własnych celów. Jej ogromne rezerwy pozwalają na wykorzystanie jej bez oglądania się wstecz w różnych branżach oraz w życiu codziennym.

Glina jest bardzo pospolitą skałą. Złożony, zarówno pod względem składu, jak i właściwości fizycznych i technologicznych. Czysta skała składa się ze złożonych związków chemicznych - minerałów „gliniastych”, do których zalicza się glin, krzem i wodę. W mineralogii nazywane są uwodnionymi glinokrzemianami.

Właściwości gliny zależą od jej składu chemicznego i mineralnego. Ziemna skała – glina łatwo rozpuszcza się w wodzie, tworząc „zawiesiny” (zmętnienie) lub plastyczne ciasto, które po wyschnięciu zachowuje swój kształt, a po wypaleniu nabiera twardości kamienia. Również inną właściwość gliny można uznać za „sorpcję” - zdolność wchłaniania niektórych rozpuszczonych w niej substancji z cieczy. Ponieważ glina zawiera dużą ilość tlenku glinu, jest wykorzystywana jako surowiec chemiczny do produkcji soli siarczanowych.

Charakterystyka i typy

Cała istniejąca glina dla ułatwienia użytkowania została podzielona na następujące typy:

Kaolin- najpopularniejszy rodzaj, biały, składający się z minerału kaolinitu. Stosowany jest w przemyśle porcelanowym i fajansowym oraz papierniczym.
Szamot, dostępny w kolorze białym lub szarym. Podczas wypalania wytrzymuje temperaturę około 1580°. W składzie znajdują się minerały kaolinitu i hydromiki. Używany do produkcji ogniotrwałych naczyń kuchennych.
Glina kwasoodporna jest rodzajem gliny ogniotrwałej, która zawiera żelazo, magnez, wapń i siarkę.
glina do formowania- posiada zwiększoną plastyczność i zdolność wiązania. Stosowany jako materiał mocujący przy produkcji pojemników na odlewy hutnicze.
glina cementowa posiada bogatą paletę barw. Zawarte w cemencie portlandzkim.
glina ceglana- topliwy, w składzie zawiera znaczną domieszkę piasku kwarcowego. Szeroko stosowany w produkcji cegieł.
glinka bentonitowa- głównym minerałem tworzącym jest montmorylonit. Bogata gama kolorystyczna. Ma najwyższą moc wybielania. Ten typ jest niezbędny do oczyszczania produktów ropopochodnych, olejów roślinnych i smarowych.
Naturalna glinka mineralna- stosowany w medycynie i kosmetologii

(Zdjęcie przedstawia różne glinki kosmetyczne)

W praktyce przemysłowej glinę dzieli się na grupy „tłuste” i „chude”. Wszystko zależy od stopnia zanieczyszczenia ich piasku kwarcowego. Piasku w glinach „tłustych” jest mało, za to w glinach „chudych” jest go dużo.

Pole i produkcja

Glina jest szeroko rozpowszechniona w przyrodzie, występuje na płytkich głębokościach. Wszystko to przyczynia się do niskich kosztów produkcji, dzięki czemu surowce są tanie. Zwykle na samym złożu gliny budowane są fabryki cegieł i dachówek. Największe złoża gliny znajdują się na terytorium Ukrainy i Rosji. Stosunkowo niewielkie nagromadzenia skał występują w Gruzji, Kazachstanie, Uzbekistanie, Turkmenistanie i innych krajach WNP.

Aplikacja gliny

Glinę można przypisać surowcom mineralnym masowego spożycia. Znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, na przykład w gospodarstwie domowym, gdzie wytwarzane są naczynia i inne produkty. W budownictwie, do produkcji cegieł budowlanych dowolnego koloru i cementu. A także w przemyśle: mydlarskim, perfumeryjnym, tekstylnym i wielu innych.

Fabryki używają określonego rodzaju gliny do oczyszczania produktów ropopochodnych, olejów roślinnych i tłuszczów. Glina jest niezbędna w sztuce, plastyczna glina barwiona to doskonały materiał do tworzenia rzeźb. Zdobył dużą popularność w rolnictwie: do układania pieców, glinianych sufitów, bielenia ścian itp.

Glina odnosi się do skał wtórnych, które powstały w wyniku wietrzenia górotworu podczas procesu ewolucyjnego. Glina jest częściej niż inne materiały wykorzystywane jako materiał budowlany. Skład gliny jest bardzo złożony i zmienny. W czystej postaci glina praktycznie nie zawiera zanieczyszczeń. Średnica jego cząstek nie przekracza 0,01 mm, z reguły glina jest plastyczna. Skład wszystkich odmian gliny obejmuje chemicznie związaną wodę, utrzymywaną w postaci najcieńszych warstw między cząstkami materiału ilastego.

Skład glinki obejmuje składniki krzemowe i aluminiowe. Najczęstszymi zanieczyszczeniami są wodorotlenek żelaza, tlenki metali ziem alkalicznych, kwarc i siarczek żelaza. Do produkcji materiałów ogniotrwałych wykorzystuje się skały o dużej zawartości tlenku glinu, których zawartość wynosi od 25 do 30%.

Kiedy wszystkie rodzaje glinek zamoczą się, woda wypełnia szczeliny między cząsteczkami, w wyniku czego łatwo przemieszczają się one względem siebie. Ta właściwość określa plastyczność materiałów ilastych.

Materiał gliniasty jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Gliny dzielą się na podgrupy w zależności od składu mineralnego i średnicy cząstek, obecności pewnych zanieczyszczeń. Istnieją takie rodzaje gliny:

czerwony,
biały,
piaszczysty,
glina do porcelany
kaolin.

Granulacja niektórych rodzajów materiałów zależy od składników mineralnych i składu chemicznego. Prawie wszystkie odmiany tej wyjątkowej skamieniałości charakteryzują się plastycznością, adsorpcją i pęcznieniem. W stanie mokrym charakterystyczny jest skurcz, pęcznienie, te właściwości decydują o zastosowaniu materiału w przemyśle.

Zgodnie z przemysłowymi wymaganiami technicznymi skała dzieli się na odmiany:

topliwy,
oporny
adsorpcja,
kaolin.

Namoczona glina staje się plastyczna, jest w stanie przybrać niemal dowolny kształt.

Masy plastyczne nazywane są „tłustymi”, ponieważ w dotyku są postrzegane jako tłusty materiał. Odmiany gliny o niskim stopniu plastyczności nazywane są „chudymi” lub chudymi. Produkty wykonane z takich materiałów szybko się kruszą, „chuda” glina nie nadaje się do produkcji cegieł.

Wysuszona glina dobrze trzyma nadany jej kształt, natomiast nieco zmniejsza swoją objętość, zagęszcza się, twardnieje i staje się mocna jak kamień. Ze względu na te właściwości glina od dawna uważana jest za najczęściej stosowany materiał do produkcji naczyń i innych artykułów gospodarstwa domowego.
Między innymi ta rasa ma taką zdolność, jak lepkość.
Po wchłonięciu pewnej ilości wilgoci materiał nie przepuszcza już wody, ta właściwość określa wodoodporność materiału.
Kolejną właściwością gliny jest jej nieprzezroczystość. Ze względu na tę właściwość glina od dawna stosowana jest do pokrywania ścian budynków i pieców.
Zdolność sorpcyjna materiału pozwala na wykorzystanie glinki jako środka czyszczącego do tłuszczów i produktów rafinacji ropy naftowej.

Wszystkie powyższe właściwości zapewniają długą żywotność przedmiotów wykonanych z gliny.

Rodzaje gliny i ich pochodzenie

Ze względu na pochodzenie materiały gliniaste są podzielone na podgrupy.

Gliny osadowe. Powstają w wyniku nałożenia zniszczonych warstw skalnych przez spływy wody. Materiały te dzielą się na morskie i kontynentalne. Z nazwy pierwszej wynika, że \u200b\u200bna dnie morskim powstaje glina, w drugim przypadku formacja występuje na kontynentach, w osadach dennych rzek i jezior.

W warunkach naturalnych ta odmiana ma brązowy odcień, nadaje materiałowi związki zawierające żelazo - tlenki żelaza, które są zawarte w glinie w ilości od 5 do 9%. Są to zazwyczaj gliny osadowe. Powstają w wyniku nawodnienia zniszczonych warstw skalnych.

Podczas procesu wypalania czerwona glina zmienia kolor na czerwony lub biały, w zależności od warunków procesu i rodzaju sprzętu do wypalania. Ta odmiana może wytrzymać nagrzewanie do 1100 stopni.

Ten gatunek gliny jest plastyczny, dobrze ugniatany. Wysoka elastyczność materiału decyduje o jego zastosowaniu jako materiału do modelowania rzeźbiarskiego.

Zasoby naturalne występują wszędzie. Często gromadzą się w lagunach morskich lub słodkowodnych. W przypadku zatok morskich glina jest masą niejednorodną, zawiera liczne zanieczyszczenia.

Zamoczona glina nabiera jasnoszarego odcienia, w wyniku procesu wypalania zamienia się w piękny biały materiał. Ten rodzaj gliny jest z natury elastyczny.
Ze względu na brak związków żelaza biała glinka jest lekko przezroczysta. Ma szerokie zastosowanie do produkcji artykułów gospodarstwa domowego, naczyń, dzbanków, figurek dekoracyjnych. Ponadto materiał jest wykorzystywany do produkcji płytek i wyrobów sanitarnych.
Przedmioty wykonane z tej gliny pokrywane są szkliwem, przetrzymywanym w piecach w temperaturze 900-950 stopni.

Porowata masa do produkcji ceramiki

Surowcem jest materiał ilasty o niskiej zawartości wapnia i dużej porowatości.

Ta glina składa się z kaolinitu, illitu i innych glinokrzemianów, a także wtrąceń piasku i węglanów. Krzemionka i tlenek glinu są podstawą minerałów ilastych.
Porowata masa odnosi się do osadowych rodzajów gliny. Powstaje w wyniku nawodnienia zniszczonych warstw skalnych.
Naturalny kolor takiej gliny waha się od białego do brązowego. Występują również zielonkawe glinki. Materiał jest wypalany w niskich temperaturach.

Majolika

Jest to topliwa odmiana gliny, która zawiera dużą ilość białego tlenku glinu. Surowiec jest wypalany w niskiej temperaturze. Majolika jest szkliwiona specjalnymi mieszankami zawierającymi związki cyny.

Słowo „majolika” pochodzi od nazwy wyspy Majorka, gdzie po raz pierwszy użyto tego materiału. Majolika była szeroko stosowana we Włoszech. Tradycyjnie przedmioty z majoliki nazywane są ceramiką, ponieważ po raz pierwszy zaczęto je produkować w specjalnych działach do produkcji fajansu.

Masa z gliny kominkowej

Skład tej skały obejmuje kwarc, znaczną ilość skalenia i szamotu. Z pochodzenia są to skały szelfowe. Powstają na głębokości około dwustu metrów. Warunkiem wstępnym jest brak jakichkolwiek prądów.

Czarny materiał. Po wypaleniu masa przypomina w kolorze wyroby z kości słoniowej. Dzięki zastosowaniu szkliwa produkty wykonane z surowców stają się niezwykle trwałe i posiadają wysoką wodoodporność.

Surowiec ten jest zbryloną masą. Wypalany jest w temperaturze 1100 - 1300 stopni. Proces wypalania odbywa się pod ścisłym nadzorem zgodnie z zasadami technologicznymi, w przeciwnym razie wyroby gliniane mogą się kruszyć.

Kamienna masa ceramiczna służy do modelowania, do produkcji różnych przedmiotów ceramicznych. Produkty wykonane z tego materiału są bardzo piękne. Kamionka ma wyjątkowe właściwości techniczne.

Skład surowców obejmuje skaleń, znaczną ilość kwarcu i kaolinu. Ten rodzaj glinki nie zawiera zanieczyszczeń żelazem.

Zwilżona wodą masa nabiera szarego odcienia, a po procesie wypalania staje się idealnie biała. Materiał wypalany jest w piecach w temperaturze 1300 - 1400 stopni. Surowiec ten jest bardzo elastyczny.

Nie zaleca się stosowania tej odmiany do prac na kołach garncarskich. Materiał jest bardzo gęsty, praktycznie bez porów, nasiąkliwość jest bardzo niska. Spalony materiał staje się przezroczysty. Przedmioty wykonane z gliny porcelanowej pokrywane są różnymi szkliwami.

Materiały na ceramikę gruboziarnistą

Grubo porowata glina służy do produkcji przedmiotów wymiarowych, często stosowanych w budownictwie. Produkty z tego materiału charakteryzują się wysoką odpornością na ciepło, doskonale wytrzymują wahania temperatury.

Właściwości plastyczne surowców zależą od obecności kwarcu i aluminium w mieszance. Charakterystyczne cechy materiału wynikają z obecności znacznej zawartości szamotu i tlenku glinu.

Materiał należy do odmian ogniotrwałych. Temperatura topnienia - 1400 1600 stopni. Gruboziarnisty materiał ceramiczny jest doskonale spieczony, praktycznie nie kurczy się. Te właściwości decydują o jego zastosowaniu do produkcji obiektów przestrzennych, a także wielkoformatowych paneli i mozaik.

Glinka montmorylonitowa

Surowiec jest używany jako wybielacz w oczyszczaniu syropów namiotowych, w piwowarstwie, przy produkcji soków i rafinowanych olejów. Materiał ten poprawia jakość gotowych produktów, ponadto ten rodzaj gliny jest stosowany jako środek do zwalczania gryzoni i owadów.

glina adsorpcyjna

Cechą charakterystyczną są wysokie właściwości wiążące, wysoki stopień katalizy. Najpowszechniejszą gliną adsorpcyjną jest bentonit.

Kolorowe materiały z gliny

Wielobarwna glina to materiał, który zawiera tlenki pierwiastków metali lub pigmentów i jest jednorodną mieszaniną.

Gdy pigmenty wnikają w głąb materiału, część z nich pozostaje w zawiesinie, a jednolitość tonacji surowca zostaje zaburzona.
Naturalne pigmenty nadają glinie szczególny odcień, dzielą się na dwie kategorie: tlenki pierwiastków metalicznych i właściwe substancje barwiące.
Tlenki są naturalnymi składnikami pochodzenia naturalnego, powstałymi w miąższości skorupy ziemskiej. Substancje te poddawane są oczyszczaniu i drobnemu mieleniu. Aby nadać glinie określony kolor, najczęściej stosuje się tlenek miedzi. Substancja ta w procesie wypalania w wyniku procesu utleniania nabiera zielonkawego odcienia.
Aby nadać materiałowi niebieski odcień, stosuje się związki kobaltu zawierające tlen. Związki chromu zapewniają kolor oliwek, a związki magnezu i niklu zapewniają odpowiednio brąz i szarość.
Do surowca dodaje się składniki barwiące w ilości od 1 do 5%. Większa zawartość pigmentu może powodować niepożądane efekty podczas procesu wypalania.

Szereg zastosowań

Glina jest aktywnie wykorzystywana w budownictwie do produkcji cegieł i wyrobów ceramicznych. Ma niezaprzeczalne zalety, a także stosunkowo niski koszt. Zalety tego surowca obejmują odporność na ciepło, właściwości adsorpcyjne, przyjazność dla środowiska, oddychalność.