Aplicarea proprietăților compoziției chimice a argilei. Tipuri și proprietăți ale materialelor argiloase

Lut- un material plastic natural folosit în construcții, meșteșuguri populare, tratarea și vindecarea corpului și în alte domenii ale vieții umane. Această utilizare pe scară largă este determinată de anumite calități și proprietăți ale argilei. Și proprietățile argilei sunt în mare măsură influențate de compoziția sa.

Aplicarea argilei

Argila este foarte accesibilă, iar beneficiile sale sunt neprețuite și, prin urmare, a fost folosită de oameni din cele mai vechi timpuri. Există multe mențiuni despre acest material minunat în manualele de istorie din toate țările lumii.

Constructii. În prezent, argila este folosită ca material pentru fabricarea cărămizilor roșii. Argila cu o anumită compoziție este turnată și arsă folosind o anumită tehnologie pentru a obține un lingot durabil și ieftin - o cărămidă. Și clădirile și structurile sunt deja construite din cărămidă. În unele țări și regiuni, argila este încă folosită pentru a construi case - cabane de noroi utilizarea lutului este larg răspândită în construcția cuptoarelor de cărămidă, unde lutul servește ca liant (ca ciment). Aceeași argilă este folosită și pentru tencuirea sobelor.

Medicament. Wellness și medicina tradițională utilizează argila sub formă de băi de nămol și măști. Totul este să hrănești suprafața pielii elemente utile lut. Desigur, nu toată argila va funcționa aici.

Suveniruri și feluri de mâncare. Combin două direcții mari într-una singură, deoarece multe exemple de feluri de mâncare sunt doar de natură suvenir. Farfurii, oale, ulcioare și vaze sunt prezente din abundență în magazine moderne. Niciun târg nu este complet fără a vinde suveniruri din lut - jucării fumurii, fluiere, semne, brelocuri și multe altele. Tu și cu mine vom încerca să creăm o mulțime de lucruri noi înșine.

Argila poate fi inclusă în compoziția altor materiale. Argila Chasovoyar măcinată fin, de exemplu, este un element de vopsele artistice (guașă), sos, pasteluri și sangvin. Citiți despre asta în articolele „Ajutor artistului”.

Proprietățile argilei

Culoare. Lut diverse compoziții are multe nuanțe. Argila este numită după culorile sale: roșu, albastru, alb... Cu toate acestea, la uscare și ardere ulterioară, culoarea se poate schimba complet. Acest lucru merită să acordați atenție atunci când lucrați cu argilă.

Plastic. Capacitatea de a deforma și de a păstra forma care i-a fost dată a fost cea care a permis omului să găsească utilizarea lutului în viața de zi cu zi. Este demn de remarcat aici că totul depinde de consistență - raportul dintre cantitatea de apă, argilă și nisip. Pentru diverse lucrări sunt necesare compoziții diferite. Deci, pentru sculptură, nisipul poate fi complet inutil.

Higroscopicitate permite argilei să absoarbă apa, modificându-i proprietățile de vâscozitate și plasticitate. Dar după ardere, produsele din argilă dobândesc rezistență la apă, rezistență și ușurință. Dezvoltarea tehnologiei a făcut posibilă obținerea de faianță și porțelan, care sunt indispensabile în lumea modernă.

Rezistenta la foc. O proprietate folosită mai mult în construcții decât în meșteșugurile artistice, cu excepția arderii produselor. Tehnologia de ardere este diferită pentru o anumită compoziție de argilă. Strâns legată de uscare și ardere este proprietatea contracției sau compresibilității argilei - o modificare a masei și dimensiunii datorită eliminării unei părți a apei din compoziție.

Compoziție de argilă

Proprietățile argilei o determină compozitia chimica. Pentru diferite tipuri Argilele au compoziții chimice diferite. De exemplu, argila roșie conține o mulțime de oxizi de fier. Argila conține practic anumite substanțe - minerale argiloase - care se formează în timpul diverselor fenomene naturale. Formatul articolului nu prevede luarea în considerare proprietăți chimiceși compoziția argilei, așa că nu voi intra în detalii.

Compoziția de lut potrivită pentru utilizarea în meșteșugurile populare, așa cum sa menționat deja, este determinată de trei cele mai importante elemente: minerale argiloase, apă și nisip.

Proporțiile acestor elemente pot fi modificate, deși este mult mai ușor de adăugat decât de îndepărtat. Deci, de exemplu, argila uscată poate fi dizolvată rapid, cu toate acestea, nu este deloc ușor să faci argila la fel de lichidă ca smântâna potrivită pentru modelare. Nisipul este foarte ușor de adăugat, dar îndepărtarea lui din lut este o sarcină deloc banală.

Există argile „slabă” și „grasă”. Scala „conținut de grăsime” determină coeficientul de plasticitate, iar proprietățile de legare ale argilei vă permit să reglați conținutul de grăsime prin amestecarea acestuia cu alte materiale naturale, de exemplu, nisipul. Argila slabă are mai puțină plasticitate, forța sa de legare este mai slabă, dar se micșorează mai puțin în timpul uscării și arderii.

Depozitele de argilă se găsesc în diferite state din întreaga lume. Acest lucru a asigurat utilizarea sa de către artizani de diferite naționalități și a contribuit la apariția unei astfel de varietăți de produse și tehnologii.

Meșterii au învățat să controleze comportamentul și starea lutului prin diferite adăugiri la compoziție. În acest fel, puteți subția argila, o elutriați, să îi oferiți o rezistență mai mare la foc și să reduceți contracția. Ca urmare a unor astfel de manipulări maestru experimentat va putea ajunge la un produs de înaltă calitate, foarte artistic.

De obicei, compoziţia chimică a argilelor cu punct de topire scăzut este, %: SiO 2 – 60...85; Al 2 O 3 împreună cu TiO 2 – nu mai puțin de 7; Fe 2 O 3 împreună cu FeO- nu mai mult de 14; CaO + MgO – nu mai mult de 20; R 2 O (K 2 O + Na 2 O) – nu mai mult de 7.

Caracteristicile comparative ale compoziției chimice a diferitelor argile sunt date în tabel. 1.

Tabelul 1

Compoziția chimică a argilelor

Silice(SiO 2) se găsește în argile în stare legată și liberă. Prima face parte din mineralele care formează argila, iar a doua este reprezentată de impurități silicioase. Odată cu creșterea conținutului de SiO 2, plasticitatea argilelor scade, porozitatea crește, iar rezistența produselor arse scade. Conținutul maxim de SiO 2 nu este mai mare de 85%, inclusiv cuarțul liber - nu mai mult de 60%.

Alumină(Al 2 O 3) se găsește în mineralele care formează argila și în impuritățile de mica. Odată cu creșterea conținutului de Al 2 O 3, plasticitatea și rezistența la foc a argilelor crește. De obicei, conținutul de alumină judecă indirect dimensiunea relativă a fracției de argilă din roca de argilă. Alumina este conținută de la 10-15% în cărămidă și până la 32-35% în argile refractare.

(CaO și MgO) participă în cantități mici la compoziția unor minerale argiloase. La temperaturi ridicate CaO reacționează cu Al 2 O 3 și SiO 2 și, formând topituri eutectice sub formă de sticle de aluminiu-calciu-silicat, scade brusc punctul de topire al argilelor.

Oxizi de metale alcalino-pământoase(Na 2 O și K 2 O) sunt componente ale unor minerale formatoare de argilă, dar în majoritatea cazurilor sunt implicate în impurități sub formă de săruri solubile și în nisipuri feldspatice. Ele scad punctul de topire al argilei și slăbesc efectul de colorare al Fe 2 O 3 și TiO 2. Oxizii de metale alcaline sunt fluxuri puternice și contribuie la creșterea contracției, compactarea ciobului și la creșterea rezistenței acestuia.

Valoarea limită a compușilor cu sulf în termeni de SO 3 este considerată a nu mai mult de 2%, inclusiv sulfura - nu mai mult de 0,8%. În prezența SO 3 mai mult de 0,5%, inclusiv sulfură nu mai mult de 0,3%, în procesul de testare a rocii argiloase, metodele de eliminare a eflorescenței și eflorescenței pe produsele nearse trebuie determinate prin transformarea sărurilor solubile în cele insolubile.

2.3. Compoziția granulometrică a argilelor.

Compoziția granulometrică a argilelor este distribuția boabelor într-o rocă argilosă în funcție de dimensiunea acestora. În mod obișnuit, compoziția granulelor diferitelor argile este caracterizată de datele prezentate în tabelul 2.

Proprietățile argilei

Tipuri de argilă

Argilele sunt clasificate în funcție de compoziție, origine, culoare și utilizare practică. Dacă unul dintre minerale predomină, argilele poartă numele acestui mineral - caolinit, haloizit etc. Mai des, argila este reprezentată de un amestec de trei sau mai multe minerale, adică. este polimineral. În mod obișnuit, argila conține impurități, fragmente de diverse minerale, substanțe organice și minerale nou formate, cu un conținut ridicat al cărora are loc o tranziție de la argilă propriu-zisă la nisipuri argiloase, cărbuni argiloși, etc. Numeroasele lor proprietăți fizico-chimice depind de caracteristicile chimice, mineralogice. și compoziția granulometrică a argilelor și proprietățile tehnologice (plasticitate, umflare, contracție, aglomerare, rezistență la foc, umflare, adsorbție etc.), care determină aplicațiile industriale ale rocilor argiloase.

Argile de adsorbție

Argilele de adsorbție sunt în principal montmorillonite în compoziția lor mineralogică și se caracterizează prin capacitate de legare crescută, capacitate mare de schimb de bază, adsorbție și activitate catalitică. Acest grup de argile include.

Argila este o rocă sedimentară care are o structură cu granulație fină. Acesta este un tip de rocă foarte interesant în proprietățile sale, deoarece în stare uscată este sfărâmicioasă și arată ca praful, dar atunci când este umezită este moale și plastică, capabilă să ia orice formă dată. Când se întărește după umezire, argila devine surprinzător de puternică și durabilă.

Argila este o rocă sedimentară, care este un produs secundar al scoarței terestre, care s-a format ca urmare a distrugerii rocilor prin intemperii.

Cea mai importantă sursă de formare a argilei este feldspatul, care, în timpul procesului de descompunere sub influența precipitațiilor, formează caolinit și alte componente de argilă.

Minerale din argile

Argila conține unul sau mai multe minerale din grupul caolinit, montmorillonit sau alte minerale argiloase stratificate. Argila poate conține, de asemenea, particule de carbonat și nisip.

În funcție de cantitatea și calitatea mineralelor care alcătuiesc argila, acest mineral poate fi cel mai mult culori diferiteși nuanțe - galben deschis, portocaliu, maro roșcat, gri, alb și multe altele.

Diferite tipuri de argilă conțin următoarele minerale:

caolinitul
andaluzită
montmorillonit
halloysit
moscovit
hidrargilita
nacrită
diaspora
pirofilita
corindon
monotermit

Există, de asemenea, unele tipuri de minerale care contaminează argile. Printre acestea se numără următoarele:

cuarţ
calciu
dolomită
glauconit
limonit
magnetit
marcosite
rutil
pirită
serpentină
siderit

Argila bentonită conține montmorillonit

Proprietățile argilei

Printre principalele proprietăți caracteristice ale argilei se numără următoarele:

Nivel ridicat de ductilitate
Abilitatea de a lua orice formă dată
Proprietăți ignifuge
Contracție termică și aer
Sinterabilitate excelentă
Vâscozitatea argilei soiuri diferite
Gradul de contracție
Porozitatea argilei
Umflarea argilelor
Densitate
Impermeabil

Tipuri de argilă

Există mai multe tipuri de argile, inclusiv următoarele:

Caolin- acesta este numele celebrei argile albe, care este folosită pentru a produce porțelan frumoase și produse ignifuge.
Argilă de construcție- folosit pentru prepararea solutiilor care sunt utilizate in procesul de construire a structurilor in diverse scopuri.
șist- folosit in procesul de productie a cimentului.
Argilă de foc- Potrivit pentru fabricarea cărămizilor refractare și a altor produse rezistente la căldură.
Bentonită— atunci când este scufundat în apă, crește de mai multe ori în volum este utilizat în fluidele de foraj în procesul de forare a puțurilor.
Smectite- are proprietati de albire si filtrare. Filtrele din argilă de pânză sunt utilizate pe scară largă pentru a îndepărta impuritățile din produsele petroliere, precum și diverse tipuri uleiuri - atât comestibile, cât și tehnice.
Ceramică argila (bulgări) este utilizată în procesul de fabricație veselă ceramică.
- folosit ca produs medicinal si cosmetic pentru aplicarea mastilor pe fata si pe corp.
Argila gresie- folosit pentru confectionarea tacamurilor, obiectelor decorative produse ceramiceși suveniruri.

Caolin - argilă albă

Domeniul de aplicare al argilei

După ce se combină cu cantitatea potrivită de apă, argila este capabilă să formeze o masă asemănătoare unui aluat cu proprietăți plastice. În funcție de locația depozitului unei anumite materii prime naturale, argila se caracterizează prin diferite indicatori de calitate. Prin urmare, este folosit în diverse scopuri. Printre domeniile de aplicare a diferitelor tipuri de argilă se numără următoarele:

Productie ceramica- una dintre cele mai importante domenii de aplicare a argilei. Dintre diferitele soiuri ale acestui material natural faceți exemple excelente de ceramică, faianță etc. Arta olăritului datează de câteva mii de ani și continuă să se îmbunătățească și astăzi.

Fabricarea materialelor de constructii— argila este utilizată pe scară largă în producție. Astăzi, marea majoritate a produselor din cărămidă sunt produse în fabrici, dar există și o metodă artizanală de turnare manuală a cărămizilor, care este folosită cu succes în unele regiuni.

Producția de ciment— pentru fabricarea cimentului se folosește un amestec de argilă (25%) și calcar (75%). În timpul procesului de producție, materiile prime sunt zdrobite cu grijă și apoi bine amestecate. În acest caz, trebuie respectată o dozare strictă a componentelor, altfel rezultatul va fi de proastă calitate.

Ceramica tehnica reprezintă un grup destul de extins de produse ceramice speciale realizate dintr-o masă de plastic, a cărei bază este argila. în scopuri tehnice este utilizat pe scară largă în diverse domenii ale vieții și activității umane - sub formă de ceramică sanitară, ca izolatori curent electricîn instrumente și cablaje și în multe alte domenii.

constructii din chirpici- clădirile din chirpici sunt structuri arhitecturale, materialul principal pentru construcția căruia este argila. Casele de noroi sunt unul dintre primele exemple de arhitectură antică. Cu toate acestea, metodele de utilizare a argilei pot fi diferite. Astfel, masa de argilă poate fi compactată într-o matriță din scânduri de lemn, sau argila se amestecă cu paie zdrobite și se acoperă baza de scândură cu această compoziție.

Medicină și cosmetologie- Argila a fost mult timp folosită pe scară largă în medicina și în scop cosmetic. Argila este inclusă în unele unguente medicinale, precum și absorbanți și medicamente pentru a scăpa de diaree. Și în cosmetologie, argila este folosită pentru a face măști pentru față și corp și o include și în unele creme.

Argilă comestibilă- Unele tipuri de argilă sunt comestibile și sunt consumate. Argila comestibilă este un aditiv special pentru dieta umană de bază și este o sursă valoroasă de săruri minerale și oligoelemente. Argila comestibilă servește ca sorbent de origine naturală, care ajută la curățarea organismului uman de depozitele de zgură și de toxine dăunătoare. În același timp, argila are un efect învăluitor și poate fi folosită ca antiseptic natural.

/ Rock Clay

Argila este o piatră, atunci când este uscată este ca praful, dar când este udă devine plastică, moale, astfel încât să poată fi sculptată, adică să se dea forma dorită. Se întâmplă argila diverse culori de exemplu, roșu, albastru, verde, maro, dar în cele mai multe cazuri este încă gri.

Proprietățile argilei sunt că este plastică, ignifugă și impermeabilă. În multe colțuri îndepărtate ale pământului nostru, argila necoaptă este încă folosită în construcția caselor lor. În zilele noastre sunt multe aplicatii diverse argila, de exemplu:

Producția de ceramică de astăzi constă în principal din cărămizi, plăci cu diferite modele, ceramică și jucării. O persoană care lucrează cu astfel de lut se numește olar. După ce produsul a primit forma dorită, acesta trebuie vopsit, apoi produsul este arse într-un cuptor special. Argila face, de asemenea, parte din ciment, deoarece cimentul este calcar + argilă.

Argila este, de asemenea, utilizată pe scară largă în medicină. Băile cu noroi sunt foarte bune pentru diverse boli. Argila este adăugată la diferite unguente. Argila ar părea murdărie, murdărie, dar este produs valoros de care omenirea are cu adevărat nevoie.

Lut- rocă sedimentară cu granulație fină, cocoloasă sau prăfuită când este uscată și căpătând plasticitate sau întârziată când este umezită.

Compoziție de argilă

Argila constă din unul sau mai multe minerale argiloase - ilit, caolinit, montmorillonit, clorit, haloizit sau alți aluminosilicați stratificati, dar poate conține și particule de nisip și carbonat ca impurități. Alumina (Al2O3) și silice (SiO2) formează baza compoziției mineralelor care formează argila.

Diametrul particulelor din argilă este mai mic de 0,005 mm; rocile formate din particule mai mari sunt de obicei clasificate ca nămol. Culoarea este variată și se datorează în principal impurităților colorante ale cromoforilor minerali sau compuși organici. Argila pură în mare parte gri sau alb, dar argila de roșu, galben, maro, albastru, verde, violet și negru este de asemenea comună.

Origine

Argila este un produs secundar format ca urmare a distrugerii rocilor în timpul procesului de intemperii. Principala sursă de formațiuni argiloase sunt feldspații, a căror distrugere sub influența agenților atmosferici formează silicați din grupul de minerale argiloase. Unele argile se formează prin acumularea locală a acestor minerale, dar cele mai multe sunt sedimente din fluxurile de apă care se acumulează pe fundul lacurilor și mărilor.

În general, în funcție de origine și compoziție, rasa este împărțită în:
Argile sedimentare, formate ca urmare a transferului în alt loc și a depunerii acolo a argilei și a altor produse ale crustei de intemperii. În funcție de originea lor, argilele sedimentare sunt împărțite în argile marine, depuse pe fundul mării, și argile continentale, formate pe continent.

Printre cele marine se numără:
Argila marine de coastă - se formează în zonele de coastă (zone de turbulență) ale mărilor, golfurilor deschise și deltelor fluviale. Ele sunt adesea caracterizate de material nesortat. Se schimbă rapid în soiuri nisipoase și cu granulație grosieră. Înlocuite de depozite nisipoase și carbonatice de-a lungul grevei. Astfel de argile sunt de obicei intercalate cu gresii, siltstone, filamente de cărbune și roci carbonatice.

Argila lagunară - formată în lagune marine, semiînchise cu concentrare crescută săruri sau desalinizate. În primul caz, argilele sunt eterogene în compoziție granulometrică, insuficient sortate și se înfășoară împreună cu gips sau săruri. Argilele din lagunele desalinizate sunt de obicei fin dispersate, în straturi subțiri și conțin incluziuni de calcit, siderit, sulfuri de fier etc. Printre acestea se numără soiuri rezistente la foc.

Argila de raft - se formează la o adâncime de până la 200 m în absența curenților. Se caracterizează printr-o compoziție granulometrică uniformă și grosime mare (până la 100 m sau mai mult). Distribuit pe o suprafață mare.

Printre cele continentale se numără:
Argila deluvială - caracterizată printr-o compoziție granulometrică mixtă, variabilitatea sa accentuată și stratificarea neregulată (uneori absentă).

Argilă de lac, în cea mai mare parte cu o compoziție granulometrică uniformă și fin dispersată. Toate mineralele argiloase sunt prezente în astfel de roci, dar caolinitul și hidromicale, precum și mineralele de oxizi de Fe și Al hidrați, predomină în argilele lacurilor proaspete, iar mineralele din grupa montmorillonitelor și carbonații predomină în argilele lacurilor sărate. Aparține argilelor lacustre cele mai bune soiuri argile refractare.

Proluvial, format din fluxuri temporare. Caracterizat printr-o sortare foarte slabă.
Râu - dezvoltat în terase fluviale, în special în lunca inundabilă. De obicei prost sortat. Se transformă rapid în nisipuri și pietricele, cel mai adesea nestratificate.

Argile reziduale - rezultate din intemperii diferitelor roci pe uscat și în mare, ca urmare a modificărilor lavelor, cenușii și tufurilor acestora. Pe secțiune, argilele reziduale se transformă treptat în roci părinte. Compoziția granulometrică a argilei reziduale este variabilă - de la soiuri cu granulație fină în partea superioară a depozitului până la cele cu granulație neuniformă în partea inferioară.

Argilele reziduale formate din roci acide masive nu sunt plastice sau au plasticitate redusă; Argilele formate în timpul distrugerii rocilor argiloase sedimentare sunt mai plastice. Argilele reziduale continentale includ caolini și alte argile eluviale. În Rusia, pe lângă cele moderne, argilele reziduale vechi sunt larg răspândite - în Urali, Vest și Siberia de Est, (sunt multe si in Ucraina) - de mare importanta practica. În zonele menționate, pe roci de bază apar în principal montmorillonitul, nontronitul și alte argile, iar pe roci medii și acide - caolini și argile hidromica. Argilele reziduale marine formează un grup de argile de albire compuse din minerale din grupa montmorillonitelor.

Utilizări practice ale argilei

Argilele sunt utilizate pe scară largă în industrie (în producție placi ceramice, refractare, ceramică fină, porțelan-faință și articole sanitare), construcții (producție de cărămizi, argilă expandată și alte materiale de construcție), pt. nevoile casnice, în cosmetică și ca material pentru lucrări artistice (modelaj). Pietrișul de argilă expandată și nisipul produs din argilă expandată prin recoacere cu umflare sunt utilizate pe scară largă în producția de materiale de construcție (beton de argilă expandată, blocuri de beton de argilă expandată, panouri de perete etc.) şi cât de căldură şi material de izolare fonică. Este ușor și poros material de constructie, obtinut prin arderea argilei cu punct de topire redus.

Această argilă are forma unor granule ovale. De asemenea, este produsă sub formă de nisip - nisip de argilă expandată. În funcție de modul de prelucrare a argilei, se obține argilă expandată de diferite tipuri. densitate în vrac(greutate în volum) - de la 200 la 400 kg/m3 și mai sus. Argila expandată are proprietăți ridicate de izolare termică și fonică și este folosită în principal ca umplutură poroasă pentru betonul ușor, care nu are o alternativă serioasă. Pereții din beton din argilă expandată sunt durabili, au caracteristici sanitare și igienice ridicate, iar structurile din beton din argilă expandată construite în urmă cu mai bine de 50 de ani sunt încă în uz astăzi. Carcasa construită din beton prefabricat de argilă expandată este ieftină, de înaltă calitate și accesibilă. Cel mai mare producător de argilă expandată este Rusia.

raportați o eroare în descriere