Глина

Гли́на— тонкозернистаяосадочная горная порода, плотная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Обычно под глинистыми породами подразумеваются отложения, сложенные частицами диаметром менее 0,002 мм (или менее 0,005 мм), которых должно быть не менее 50% (или 30%), то есть используетсягранулометрическийкритерий. Также под глинами часто подразумевают породы, сложенные глинистымиглинистыми минералами(минералогическийкритерий).
Глина состоит из одного или нескольких глинистых минералов (группыкаолинита,смектита,хлорита, гидрослюд) или других слоистыхалюмосиликатов), но может содержать и песчаные, и пылеватые частицы. Как правило, породообразующим минералом в глине является каолинит (Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈), его состав: 47 % (от массы)оксида кремния (IV)(SiO2), 39 %оксида алюминия(Al2О3) и 14 % воды (Н2O).
Al2O3и SiO2— составляют значительную часть химического состава глин жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов.Окраскаобусловлена примесямиионов—хромофоров.
Свойства глин: пластичность, огневая и воздушная усадка, огнеупорность, спекаемость, цвет керамического черепка, вязкость, усушка, пористость, набухание, дисперсность. Глина является самым устойчивым гидроизолятором — водонепропускаемость является одним из её качеств. За счёт этого глиняная почва — самый устойчивый тип почвы, развитый на пустырях и пустошах. Водонепропускаемость глины полезна для сохранения качества подземных вод — значительная часть качественных артезианских источников залегает между глинистыми слоями.
Основная статья: Глинистые минералы
Чаще всего глинистые минералы образуются в результате длительного химическоговыветриваниясиликатсодержащих пород. Они также могут образовываться локально в результатегидротермальнойактивности. Химическое выветривание происходит в основном за счёт кислотного гидролиза из-за небольших концентрацийугольной кислоты, растворенной в дождевой воде или выделяемой корнями растений. Кислота разрывает связи между алюминием и кислородом, высвобождая ионы других металлов икремнезём(в виде геля ортокремниевой кислоты).
Образовавшиеся глинистые минералы зависят от состава породы и климата. Кислотное выветривание богатой полевым шпатом породы, такой как гранит, в теплом климате приводит к образованиюкаолина. Выветривание той же породы в щелочных условиях даетиллит.Смектитобразуется в результате выветривания магматической породы в щелочных условиях, агиббситобразуется в результате интенсивного выветривания других глинистых минералов.
Есть два типа глинистых месторождений: первичные и вторичные. Первичные глины образуются в виде остаточных отложений в почве и остаются на месте образования. Вторичные глины — это глины, которые были перенесены из своего первоначального местоположения в результате водной эрозии и сформировались в новых осадочных отложениях. Вторичные глинистые отложения обычно связаны с очень низкоэнергетической средой осадконакопления, такой как большие озера и морские бассейны.
Глина активно применяется человечеством с незапамятных времён.
Глина является основойгончарного,кирпичногопроизводства. В смеси с водой глина образует тестообразнуюпластичнуюмассу, пригодную для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырьё имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных изделий.
Это архитектурные сооружения, возводимые из глины или земли с обязательной примесью глины. Иногда глину смешивали ссоломойиливереском. Получаемые из форм «кирпичики» прочно спрессовывались между собой утрамбовкой в форме прямо поверх нижнего слоя — буквально битья глины для возведения стены.
Перед употреблением в глинобитное дело глину готовили. Перемешивали с водой, пока не превратится в однородную массу, затем давали высохнуть до состояния сухого теста и уминали ногами, пока масса не начинала уверенно держать рабочего.
Чтобы земляные воды не размывали глиняную стену, сооружали кирпичный или щитовой цоколь. Стену возводили на высоту до 70 сантиметров, после чего выравнивали и давали окрепнуть в течение нескольких дней. После чего возводили стену дальше на такую же высоту. С целью устойчивости стена у основания была толще, чем наверху.
Техническая керамика — большая группа керамических изделий и материалов, получаемых термической обработкой массы заданного химического состава из минерального сырья и других сырьевых материалов высокого качества, которые имеют необходимую прочность, электрические свойства (большое удельное объёмное и поверхностное сопротивление, большую электрическую прочность, небольшой тангенс угла диэлектрических потерь).
Для изготовленияцементасначала добывают известняк и глину из карьеров. Известняк (приблизительно 75 % количества) измельчают и тщательно перемешивают с глиной (примерно 25 % смеси). Дозировка исходных материалов является чрезвычайно трудным процессом, так как содержание извести должно отвечать заданному количеству с точностью до 0,1 %.
Эти соотношения определяются в специальной литературе понятиями «известковый», «кремнистый» и «глинозёмистый» модули. Поскольку химический состав исходных сырьевых материалов вследствие зависимости от геологического происхождения постоянно колеблется, легко понять, как сложно поддерживать постоянство модулей. На современных цементных заводах хорошо зарекомендовало себя управление с помощью ЭВМ в комбинации с автоматическими методами анализа.
Правильно составленный шлам, подготовленный в зависимости от избранной технологии (сухой или мокрый метод), вводится во вращающуюся печь (длиной до 200 м и диаметром до 2—7 м) и обжигается при температуре около 1450 °C — так называемой температуре спекания. При этой температуре материал начинает оплавляться (спекаться), он покидает печь в виде более или менее крупных комьевклинкера(называемого иногда и портландцементным клинкером). Происходит обжиг.
В результате этих реакций образуются клинкерные материалы. После выхода из вращающейся печи клинкер попадает в охладитель, где происходит его резкое охлаждение от 1300 до 130 °C. После охлаждения клинкер измельчается с небольшой добавкойгипса(максимум 6 %). Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм. Его лучше иллюстрировать понятием «удельная поверхность». Если просуммировать площадь поверхности зёрен в одном грамме цемента, то в зависимости от толщины помола цемента получатся значения от 2000 до 5000 см² (0,2—0,5 м²). Преобладающая часть цемента в специальных ёмкостях перевозится автомобильным или железнодорожным транспортом. Все перегрузки производятся пневматическим способом. Меньшая часть цементной продукции доставляется во влаго- и разрывостойких бумажных мешках. Хранится цемент на стройках преимущественно всилосах.
Одним из основных направлений утилизации глинистых отходов является получение строительных материалов, а именно продуктов обжига (кирпич,керамзит), а также использование отходов обогащения как сырья для производства цемента. Применение сапонитсодержащей суспензии в качестве удобрений происходит по аналогии с доломитовой и известковой мукой, то есть в виде измельченного твердого осадка. Измельчение происходит в процессе приготовления сырьевой массы для получения портландцемента, вследствие чего нет необходимости в дополнительных операциях по измельчению и в ходе одного производственного процесса решаются две разные технические задачи.
Чаще всего в медицине и косметике используюткаолин.
В кухнях некоторых народов (напр.Юго-восточной Азии,маорийская кухня) применяетсязапекание в глинерыбы, птицы.
Однако, этот способ приготовления может быть использован — и используется — представителями любых народов — напр., впоходе, нарыбалке,охоте,разведчиками,диверсантами,партизанами, жителями сельской местности.
Тушка птицы (с удалёнными внутренностями) или рыбы обмазывается толстым слоем глины (замуровывается в глиняный ком),
который кладётся в костёр, в котором это печётся до готовности.
При этом рыбу не очищают от чешуи, а птицу не ощипывают — когда готовый ком из обожжённой глины —кирпичный— раскалывают, рыбья чешуя и птичьи перья остаются на кирпичной оболочке, так что чистить тушку не приходится.
В Вавилонском царстве глину использовали в качестве писчего материала. Из глины изготавливались таблички, после чего на ней деревянной палочкой выдавливались штрихи. В конце табличка высушивалась, а текст, соответственно, фиксировался.
Качество глины напрямую зависит от срока выдержки её после добычи на открытом воздухе.
Для производства фарфора глина вылеживалась ранее до 20 — 25 лет. Средний возраст вылёживания глины 2 — 3 года. Именно после такой выдержки она приобретает нужные качества. 3 года отведённого срока, глина, находясь на открытом воздухе и подвергаясь различным климатическим влияниям, окисляется и измельчается. В дальнейшем это придаёт ей повышенную пластичность в формовке. За 3 года под воздействием окружающей среды полностью разлагаются находящиеся в глине органические остатки.
В современном производстве этот срок может быть сокращён при условии постоянной переработки глины специальным оборудованием с постоянным увлажнением.
Различают несколько разновидностей глины. Каждая из них используется по-своему. Глину счислом пластичностиот 0,17 до 0,27 называют лёгкой, свыше 0,27 — тяжёлой. Большую часть добываемых и поступающих в продажу глин составляеткаолин, который применяется в целлюлозно-бумажной промышленности и в производствефарфораиогнеупорныхизделий. Вторыми по важности материалами являются обычная строительная глина и глинистыйсланец. Огнеупорная глина идёт на изготовление огнеупорногокирпичаи других жаропрочных изделий.
Важное место среди видов глин занимаетбентонит. Считают, что эта глина образовалась в результате химического распада вулканического пепла. При погружении в воду она разбухает, увеличивая свой объём в несколько раз. В основном она используется в буровых растворах при бурении скважин.
Сукновальная глина ценится за её отбеливающие свойства при очистке нефтепродуктов. Фильтры из сукновальной глины применяются при очисткерастительныхиминеральных масел.
Гончарнаяглина, именуемая также комовой, находит применение при изготовлениипосуды. Глина или глинистыйсланецпредставляет собой важное сырьё, которое вместе сизвестнякомиспользуется в производствепортландцемента.
Наиболее распространёнными в природе являются: красная глина, белая глина (каолин), глина из песчаника. Сорта глины — для производствафарфора,фаянсаи огнеупорных изделий —каолин.
Известный книжный, часто ироничный или пренебрежительный, фразеологизм «колосс на глиняных ногах», означающий что-либо величественное, могущественное с виду, но по существу слабое, легко разрушающееся, восходит кбиблейскомурассказу овавилонскомцареНавуходоносоре, которому приснился зловещий сон. Он увидел огромного истукана, у которого голова была из золота, грудь и руки из серебра, живот и бёдра — из меди, колени — из железа, а ноги — из глины. Камень, упавший с горы, ударил колосса по глиняным ногам, и тот обратился в прах. Царь собрал жрецов и прорицателей, но никто не смог правильно истолковать его сон, кроме еврейского пророка Даниила, который истолковал этот сон как роковое предзнаменование грядущего разрушения и гибели Вавилонского царства под ударамиперсов.
Известно ещё одно существо — пражскийГолем, персонажеврейской мифологии, человек из неживой материи — глины, оживлённый каббалистами с помощью тайных знаний.
Корано сотворении человека, сура 15, аят 26 (перевод Иман Валерии Пороховой): «Мы сотворили человека из гончарной глины, (Сухой) и звонкой (как фаянс), Которой Мы придали форму».