Pôvod a zloženie hliny. Íl (minerál): druhy, vlastnosti a použitie

Hlina je produktom zvetrávania skaly, hlavne živec a sľuda. Zemetrasenia, silné vetry a záplavy presúvajú horninové vrstvy z ich miesta a drvia ich na prach. Umiestnené v trhlinách v zemskej kôre tvrdnú po milióny rokov.

Kambrické íly sú primárne; neboli vyplavené milióny rokov, hoci boli zvetrané. Ostatné íly sa nazývajú sekundárne íly, produkt depozície. Sekundárne íly sa nachádzajú medzi sedimentárnymi vrstvami všetkých typov - kontinentálnymi, vrátane jazerných, pobrežných a lagúnových a morských.

Jazerné íly majú často monominerálne zloženie kaolinitu. Čisté montmorillonitové íly (bentonity) vznikajú zvyčajne ako výsledok alterácie sopečného popola a pemzy. V priemysle existujú 4 najdôležitejšie skupiny ílov: hrubé keramické, žiaruvzdorné a žiaruvzdorné, kaolíny, adsorpčné a

vysoko disperzný montmorillonit.

Hlavnými chemickými zložkami hliny sú sekundárne minerály jednoduché zloženie: oxid kremičitý (kremeň, SiO„ 30-70 %), hydroxid hlinitý (AlO3, 10-40 %) a H20 (5-10 %). V íloch sú prítomné TiO2, hydroxid železitý (Fe20„FeO), MnO, MgO, CaO, K20, Na20.

Okrem toho pri procese zvetrávania vznikajú aj sekundárne minerály. komplexná štruktúra(hliník a ferrisilikáty). Sú viac rozptýlené ako primárne minerály. Všetky sekundárne minerály komplexného zloženia majú lamelová štruktúra a obsahujú chemicky viazanú vodu. Keďže tieto minerály sú najdôležitejšie neoddeliteľnou súčasťou rôzne íly, nazývajú sa íl, alebo íl, minerály (A.I. Boldyrev, 1974). So všetkou rozmanitosťou hlinené materiály majú spoločnú črtu: vznikli pri chemickej deštrukcii iných minerálov a preto sú veľkosti ich kryštálov veľmi malé – priemer len 1...5 mikrónov.

V zložení ílu zohrávajú hlavnú úlohu kaolinit, montmorillonit, hydromiky, riečiská, vápence a mramory. Na základe prevahy ílového minerálu sa rozlišujú minerálne typy ílov: kaolinit, montmorillonit, hydromica atď.

Medzi minerály kaolinitovej skupiny patrí kaolinit AL2Si2Os(OH4) a halloyzit AL28i2Ol(OH4) x 2H?0, ako aj niektoré ďalšie minerály. Kaolinitové íly obsahujú približne 20-25% častíc bahna (menej ako 0,001 mm), z ktorých 5-10% častíc je koloidnej veľkosti (menej ako 0,25 mikrónov). Minerály tejto skupiny sú celkom bežné v mnohých typoch ílov. Takéto íly majú relatívne nízky opuch a lepivosť.

Bentonity sú sedimentárne horniny pozostávajúce z minerálov skupiny montmorillonitov. Tieto minerály majú vrstvenú kryštalickú štruktúru ako grafit alebo mastenec, to znamená, že pozostávajú z extrémne tenkých šupiniek, ktoré sa môžu po sebe kĺzať mechanickým vplyvom. To je dôvod, prečo sú tieto minerály na dotyk mastné. Medzi šupinami sú dutiny, do ktorých ľahko prenikajú molekuly vody. Vďaka tomu bentonitové íly silne napučiavajú vo vode a vytvárajú plastické cesto.

Z minerálov skupiny montmorillonitov v íloch sú najbežnejšie montmorillonit AL2Si40|9(OH2) x n20, beidellit ALoSbOyfOH?) x n20 a nontronit Fe2Si40|o(OH3) x n20. Montmorri-lonitové íly majú na rozdiel od kaolinitových ílov vysokú bobtnavosť, lepivosť a súdržnosť.

Pre nich je to veľmi charakteristický znak je vysoký stupeň disperzia (až 80 % častíc je menších ako 0,001 mm, z toho 40-45 % je menších ako 0,25 mikrónu).

Medzi ílovými minerálmi úžasné miesto patrí medzi minerály skupiny hydromica. Do tejto skupiny patrí hydromuskovit (illit) KAb[(Si, Al)4O|0](OH)2 x pH,0, hydrobiotit K(Mg, Fe)3[(Al, Si)40io](OH)2 x pH20 a vermikulit (Mg, Fe++, Fe+++)2[(Al, Si)40|0](OH)2 x nH20.

Okrem hlinených materiálov obsahujú všetky íly jedno alebo druhé množstvo nečistôt, ktoré výrazne ovplyvňujú vlastnosti ílov.

Kremeň je jedným z najbežnejších minerálov na Zemi, pozostáva iba z oxidu kremičitého - oxidu kremičitého (Si02).

Živec je minerál, ktorý spolu s oxidom kremičitým nevyhnutne obsahuje oxid hlinitý - oxid hlinitý (A1203), ako aj oxid jedného z kovov, ako je sodík, draslík, vápnik.

Sľuda sa veľmi ľahko rozdelí na tenké priehľadné platne. Sľuda obsahuje oxid kremičitý, oxid hlinitý a (často) zlúčeniny železa, sodíka a horčíka.

Najčastejšie tieto nečistoty tvoria piesok prítomný v hline. Menej často sa v hline nachádzajú zrnká vápenca, sadry a iných hornín a minerálov.

Rôzne minerály majú rôzny vplyv na vlastnosti hliny. Kremeň teda znižuje svoju ťažnosť, ale zvyšuje jeho pevnosť.

Hlinená kryštálová mriežka

Ílové minerály sa líšia štruktúrou. Také dôležité vlastnosti ílu, ako je rozpustnosť, prchavosť, viskozita a ďalšie vlastnosti, ktoré charakterizujú stabilitu zlúčeniny, sú určené energiou kryštálovej mriežky. Hlina je kryštalická tuhá látka, t.j. má jasnú vnútornú štruktúru vďaka správne umiestneniečastice v presne definovanom periodicky sa opakujúcom poradí. Častice v kryštáloch (atómy, molekuly alebo ióny) sú usporiadané pravidelne a tvoria takzvanú priestorovú mriežku kryštálu.

Kryštalická mriežka rôznych ílových minerálov je postavená z rovnakých základných štruktúrnych jednotiek, ktoré pozostávajú z atómov kremíka a kyslíka, ako aj atómov hliníka, kyslíka a vodíka. Zloženie ílových minerálov môže zahŕňať aj Fe, Mg, K, Mi a iné. Ílové minerály majú vrstevnatú štruktúru a patria medzi vrstvené silikáty. Vrstvy ílových minerálov pozostávajú z kombinácie zlúčenín kremíka a kyslíka a kyslíka a hydroxyhliníka.

Základnou bunkou kremíkovej kyslíkatej zlúčeniny je štvorsten, ktorého štyri vrcholy sú obsadené 02" aniónmi a v strede tohto štvorstenu je menší katión Si.

Tetrahedron (SiC>4)4 je hlavný konštrukčná jednotka nielen ílové minerály, ale aj všetky prirodzene sa vyskytujúce zlúčeniny kremíka s kyslíkom (A.I. Boldyrev, 1974).

Prebytočné záporné náboje tejto základnej bunky možno neutralizovať pridaním akýchkoľvek katiónov alebo spojením niekoľkých štvorstenov cez vrcholy, keď je kyslíkový ión súčasne spojený s dvoma iónmi kremíka. Pre íl sú najtypickejšie zlúčeniny, v ktorých sú kremík-kyslíkové tetraédre spojené do vrstiev (alebo listov) cyklickej štruktúry. V takejto vrstve na každé dva ióny kremíka pripadá päť kyslíkových iónov, čo zodpovedá vzorcu (Si20s)2

Kremíkovo-kyslíkové tetraedrické vrstvy sa môžu spájať s vrstvou kyslíkovo-hliníkových hydroxylových atómov, ktoré tvoria oktaedry. V nich je hliníkový ión obklopený atómami kyslíka a hydroxidovými iónmi. Hliníkovo-hydroxylové oktaédry sú spojené rovnakým spôsobom ako kremíkovo-kyslíkové tetraédre - do oktaédrických sietí alebo vrstiev. Môžu byť konštruované analogicky s minerálom gibbsit Al(OH)3 alebo brucitom Mg(OH)2.

Siete kremík-kyslík a kyslík-hydroxid-hliník tvoria takzvané tetraedrické-oktaedrické vrstvy a pakety. Keď sú tetraedrické a oktaedrické vrstvy spojené, 0?' ióny tetraedrickej vrstvy nachádzajúce sa vo vrcholoch tetraedra sa stanú spoločnými pre obe vrstvy, t.j. 0?' ióny budú slúžiť ako akési „mosty“ medzi Si4 ~ ióny jednej vrstvy a ióny AB3+ druhej vrstvy Táto štruktúra je najstabilnejšia, keďže počet kladných nábojov Si4+ a AC+ v tejto štruktúre sa rovná počtu záporných nábojov 0? a on".

Minerály kaolinitovej skupiny majú dvojvrstvovú fystalickú mriežku, ktorej pakety sú tvorené dvoma spojenými spoločné atómy kyslíkové vrstvy: vrstva kremíka-kyslíkového tetraédra a hliníkovo-hydroxylová vrstva s dioktaedrickou štruktúrou. Takéto dvojvrstvové vrstvy sa v kryštáli striedajú v intervaloch, čo mu dáva doštičkovú štruktúru. Kaolinit nie je schopný absorbovať vodu do intersticiálnych priestorov, a preto nemá schopnosť napučiavať.

Minerály skupiny montmorillonitu sa podľa ich kryštalochemických vlastností delia do dvoch skupín:

Dioktaedrický (montmorillonit, nontronit, beidellit);

Trioktaedrický (saponit, hektorit).

Montmorillonit je trojvrstvový minerál. Jeho pakety pozostávajú z oktaedrickej vrstvy (dioktaedrickej štruktúry), ktorá je vložená medzi dve tetraedrické vrstvy.

Zloženie týchto vrstiev nie je konštantné kvôli izomorfným substitúciám. Kremík tetraedrov môže byť čiastočne nahradený aj hliníkom a železom a v oktaédroch môžu byť okrem iónov hliníka ióny horčíka. Na rozdiel od kaolinitu sa medzipaketové vzdialenosti montmorillonitu môžu líšiť. Tieto vzdialenosti sa líšia v závislosti od množstva vody medzi vreckami. Vďaka tomu má montmorillonit vysokú napučiavaciu schopnosť.

Minerály skupiny hydromica zahŕňajú hydromuskovit (illit), hydrobiotit, vermikulit a iné hydratované odrody sľudy. Absorpčná kapacita hydromiky je niekoľkonásobne vyššia ako kapacita kaolinitu, ale 2-3 krát menšia ako kapacita montmorillonitu.

Štruktúra illitu je podobná štruktúre montmorillonitu, len s tým rozdielom, že v jeho kryštálovej mriežke sú početné izomorfné substitúcie. Tak je ión Al3+ v oktaedrických vrstvách nahradený iónom Fe3+ a iónom Mg2+ a dva ióny hliníka sú nahradené tromi iónmi horčíka s nahradením oktaedrických dutín. V illite sú dva ióny hliníka v oktaédroch často nahradené dvoma iónmi horčíka, zatiaľ čo nadmerné záporné náboje sú kompenzované iónmi draslíka, ktoré sa nachádzajú v medzipaketových priestoroch.

Aluminosilikáty – zeolity – majú „molekulárne sitá“ používané ako katalyzátory v petrochemickom priemysle na výrobu vysokooktánového benzínu. Zeolity sú najlepšími adsorbentmi rádioaktívneho odpadu z jadrových elektrární. Výborne sa osvedčili pri odstraňovaní rádionuklidov z tela „likvidátorov“, ako aj hospodárskych zvierat žijúcich v kontaminovaných oblastiach. Zeolity sú životne dôležité pre zvieratá. Po konzumácii veľkého množstva prírodných zeolitov sa zvieratá stali zdravšími: pribrali na váhe a znížila sa úmrtnosť teliat. Vysvetľuje to skutočnosť, že zeolity sú schopné absorbovať škodlivé látky a dodávať telu zložky, ktoré mu chýbajú.

Najdôležitejšie fyzikálno-chemické a vodno-fyzikálne vlastnosti ílu - absorpčná schopnosť, hydrofilnosť, súdržnosť, lepivosť, reakcia prostredia - sú priamo závislé od mineralogického zloženia.

Voľná a viazaná voda v hline

Samotné molekuly vody sú neutrálne. Akonáhle sa však dipólové molekuly vody umiestnia do vonkajšieho elektrického poľa, okamžite sa začne prejavovať dipólový charakter týchto molekúl.

Hydratáciu hydrofilných koloidov určujú aj elektrostatické sily, to znamená elektrické náboje vznikajúce v dôsledku ionizácie. Na povrchu častíc koloidného ílu sa vytvárajú škrupiny pozostávajúce z vodných dipólov, orientovaných kladným alebo záporným koncom v závislosti od typu náboja.

V hydrofilných koloidoch, teda v ílových roztokoch, je teda časť vody pevne naviazaná na koloidné častice, zatiaľ čo druhá časť zohráva úlohu média, v ktorom sa nachádzajú koloidné micely.

Vlastnosti viazanej vody sa výrazne líšia od vlastností voľnej vody. Z hľadiska stupňa usporiadanosti konštrukcie sa viazaná voda približuje vlastnostiam pevný a má vyššiu hustotu v porovnaní s voľnou vodou. Hydratačné obaly vysokomolekulárnych zlúčenín nemajú rozpúšťacie vlastnosti, preto sa vysokomolekulárna látka rozpúšťa len vo voľnej vode. Viazaná voda Keď sa ílový roztok ochladí, nezamrzne, zatiaľ čo voľná voda je náchylná na zamrznutie.

Metabolizmus v hline

Íly sa často nachádzajú pod vrstvou piesku a pôdy. Keď sa minerály a organické zvyšky vyplavia z pôdy, skončia na hlinitom substráte. K ich najintenzívnejšiemu prieniku dochádza v hornej vrstve ílu hrubej 10-15 cm V oblasti Orenburgu bolo preskúmané a využité ložisko miocénnych poduhoľných ílov (N.P. Toropova et al., 2000).

Íl je výborným „výmenným bodom“ pre ióny minerálnych vôd. Zloženie hliny je zároveň výrazne ovplyvnené prírodným minerálka. Ak teda podzemná voda síranovo-vápenatá (alebo horčíková) migruje medzi ílovitými horninami morského pôvodu, zvyčajne obsahujúcimi vymeniteľný sodík, dochádza k nasledujúcim reakciám:

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

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

Symbol „clay=Ca++“ označuje íl obsahujúci vymeniteľný vápnik (alebo iný vymeniteľný katión). Takto dochádza k výmene katiónov, ale množstvo aniónu (SO4 ~) sa nemení.

Postupne všetok vymeniteľný sodík prechádza z ílov do roztoku. Vody zo síranu vápenatého (horčíka) sa premieňajú na síran sodný a absorbujúci komplex z typického morského - sodíka sa stáva typicky kontinentálnym - vápenato-horečnatým (A.I. Perelman, 1982).

Ílová frakcia pôd a hornín obsahuje dve kategórie iónov: niektoré ľahko prechádzajú do roztoku a sú schopné zúčastňovať sa reakcií - sú to vymeniteľné katióny a anióny; iné sú pevne fixované v uzloch kryštálových mriežok a môžu prejsť do roztoku len v dôsledku deštrukcie minerálov počas dlhodobých procesov zvetrávania.

Nečistoty obsiahnuté v hline určujú jej farbu, konzistenciu, špeciálnu plasticitu alebo tvrdosť horniny. V kameninovom a porcelánovom priemysle, farmakológii, stavebníctve, voňavkárstve (hlavná časť prášku), chémii a potravinárskom priemysle sa používa až 40 druhov ílov. Hlina môže byť biela, modrá, šedá, červená, hnedá, zelená, čierna. Niekedy sa nachádzajú hliny čokolády alebo špinavej čiernej farby.

Farby hliny sú určené veľkým množstvom solí prítomných v nich:

Červená farba - draslík, železo;

Zelenkastá - meď, železné železo;

Modrá - kobalt, kadmium;

Tmavo hnedá a čierna - uhlík, železo;

Žltá - sodík, trojmocné železo, síra a jej soli.

Modrá, zelená a čierna hlina sa považuje za najaktívnejšie. Kaolinit bol dobre študovaný - základ pre porcelánové výrobky je biely. Žiaruvzdorné íly sú hlavne kaolín, sú plastické, ale majú málo železa.

Hlina je svojimi vlastnosťami zaujímavý a rôznorodý materiál, ktorý vzniká v dôsledku deštrukcie hornín. Mnoho ľudí sa pri práci s touto plastovou látkou pýta: z čoho pozostáva hlina? Poďme zistiť odpoveď na túto otázku a tiež zistiť, ako to môže byť pre človeka užitočné.

Čo je to hlina, z akej látky sa skladá?

Íl je sedimentárna hornina s jemnozrnnou štruktúrou. Keď je suchý, často je zaprášený, ale ak je navlhčený, stáva sa z neho plastický a poddajný materiál, ktorý môže mať akýkoľvek tvar. Keď hlina stuhne, stane sa tvrdou a jej tvar sa nemení.

Minerálne zloženie rôznych typov ílov, hoci je rozdielne, nevyhnutne obsahuje látky skupiny kaolinitu a montmorillonitu alebo iné vrstvené hlinitokremičitany. Hlina môže obsahovať aj iné nečistoty, častice uhličitanu a piesku.

Typické zloženie tejto látky vyzerá takto:

kaolinit - 47 %;
oxid hlinitý - 39%;
voda - 14%.

To nie sú všetky zložky hliny. V rôznych množstvách sú prítomné aj minerálne inklúzie - halloysit, diaspóra, hydrargilit, korund, monotermit, muskovit a iné. Nasledujúce minerály môžu kontaminovať íly a kaolíny: kremeň, dolomit, sadra, magnetit, pyrit, limonit, markazit.

Druhy ílov

To, z čoho je hlina vyrobená, závisí vo veľkej miere od toho, kde a ako vzniká. V závislosti od toho rozlišujú:

1. Sedimentárne íly sú výsledkom prenosu prírodných produktov zvetrávania a ich usadzovania na určitom mieste. Sú morské – rodia sa na dne morí a oceánov a kontinentálne – vznikajú na pevnine. Morské íly sa zase delia na:

polica;
lagúna;
pobrežné.

2. Zvyškové íly vznikajú pri zvetrávaní neplastických hornín a ich premene na plastické kaolíny. Štúdium takýchto zvyškových usadenín môže odhaliť plynulý prechod ílu na materskú horninu so zmenami nadmorskej výšky.

Vlastnosti hliny

Bez ohľadu na to, z akej látky je hlina vyrobená a kde vznikla, existujú charakteristické vlastnosti, ktoré ju odlišujú od iných prírodných materiálov.

Po vyschnutí má hlina prašnú štruktúru. Ak stvrdne v hrudkách, ľahko sa drobí. Tento materiál sa rýchlo namočí, absorbuje vodu a v dôsledku toho napučí. Hlina zároveň získava vodeodolnosť – schopnosť nedovoliť tekutine prejsť.

Hlavnou črtou hliny je jej plasticita - schopnosť ľahko nadobudnúť akýkoľvek tvar. V závislosti od tejto schopnosti možno íl rozdeliť na „tučný“ – ktorý sa vyznačuje zvýšenou plasticitou a „chudý“ – zriedený inými látkami a túto vlastnosť postupne stráca.

Plastová hlina sa vyznačuje lepivosťou a viskozitou. Táto vlastnosť je široko používaná v stavebníctve. Zamyslite sa nad tým, z čoho pozostáva stavebná zmes? Hlina je nevyhnutnou súčasťou každého spojovacieho riešenia.

Distribúcia na planéte

Hlina je na Zemi veľmi bežný materiál, a preto je lacný. V ktorejkoľvek oblasti je veľa ílových ložísk. Na morských pobrežiach môžete vidieť hlinené skládky, ktoré boli kedysi pevnými skalami. Brehy a dno riek a jazier sú často pokryté vrstvou hliny. Ak má lesná cesta hnedý alebo červený odtieň, potom s najväčšou pravdepodobnosťou pozostáva aj zo zvyškovej hliny.

Pri priemyselnej ťažbe hliny sa používa povrchová ťažba. Aby sa dostali k ložiskám užitočných látok, najprv odstránia a potom odstránia fosílie. V rôznych hĺbkach sa vrstvy hliny môžu líšiť zložením a vlastnosťami.

Ľudské využitie hliny

Ako už bolo spomenuté, najčastejšie sa v stavebníctve používa hlina. Každý vie, že obvyklým materiálom na stavbu štruktúr sú tehly. Z čoho sú vyrobené? Piesok a hlina sú hlavnými zložkami cesta, ktoré po vystavení vysokým teplotám stvrdne a zmení sa na tehly. Aby sa stena z jednotlivých blokov nerozpadla, používa sa viskózny roztok, ktorý obsahuje aj hlinu.

Surovinou na výrobu keramiky sa stáva zmes hliny a vody. Ľudstvo sa oddávna naučilo vyrábať vázy, misy, džbány a iné nádoby z hliny. Môžu mať rôzne veľkosti a tvary. Predtým bolo hrnčiarstvo nevyhnutné a rozšírené remeslo a výrobky z hliny sa stali jediným náradím používaným v každodennom živote a veľmi obľúbeným výrobkom na trhoch.

Hlina je široko používaná v medicíne a kozmeteológii. Tí, ktorým záleží na kráse a zdraví pokožky, vedia o priaznivých účinkoch niektorých druhov tejto látky. Hlina sa používa na zábaly, masky a pleťové vody. Účinne bojuje proti celulitíde, dodáva pokožke pružnosť a zabraňuje predčasnému starnutiu. Pri niektorých medicínskych indikáciách sa hlina dokonca užíva vnútorne. A pri kožných ochoreniach je sušený a rozomletý na prachový materiál predpísaný vo forme práškov. Je dôležité spomenúť, že na takéto účely sa nepoužíva žiadna hlina, ale iba niektoré druhy, ktoré majú antiseptické a antimikrobiálne vlastnosti.

Čo je polymérna hlina

Polymérová hlina uľahčuje imitáciu textúry iných materiálov, ako je drevo alebo kameň. Z tejto plastovej hmoty si môžete vyrobiť vlastné suveníry, ozdoby na vianočný stromček, šperky, interiérové dekorácie, kľúčenky a mnoho iného. Takéto ručne vyrábané výrobky budú vynikajúcim darčekom, môžu sa skladovať po dlhú dobu bez straty atraktívneho vzhľadu a pôvodného tvaru.

Z čoho pozostáva polymérna hlina? Domáci recept

Remeselníčky, ktoré sa zaujímajú o proces výroby takýchto svetlých suvenírov, pravdepodobne premýšľali o tom, ako vyrobiť polymérnu hlinku sami. Toto je veľmi reálna úloha. Prirodzene, výsledný materiál nebude identický s polymérnou hlinkou vyrobenou v továrni, ale ak je vyrobený správne, jeho vlastnosti nebudú v žiadnom prípade horšie.

Požadované komponenty:

PVA lepidlo - 1 šálka;
kukuričný škrob - 1 šálka;
nemastný krém na ruky bez silikónu - 1 polievková lyžica;
vazelína - 1 polievková lyžica;
citrónová šťava - 2 polievkové lyžice.

To je všetko, čo si doma pripravíme.

Škrob, lepidlo a vazelínu dôkladne premiešame, pridáme citrónovú šťavu a opäť vymiešame do hladka. Vložte do mikrovlnnej rúry na 30 sekúnd, premiešajte a pošlite späť na ďalších 30 sekúnd. Kôra, ktorá sa vytvorila na povrchu, sa musí odstrániť a zlikvidovať a elastická hmota by sa mala umiestniť na podnos vymastený krémom na ruky a 5 minút intenzívne miesiť. Po ochladení je naša polymérová hlina pripravená na použitie.

Tým, že sa naučíte vyrábať polymérovú hlinku sami, môžete ušetriť na drahých zakúpených materiáloch a bez toho, aby ste sa obmedzovali, zvládnuť zaujímavú tvorivú činnosť.

Aby sme pochopili, aký je rozdiel, dotknime sa niektorých geologických problémov. Koniec koncov, prísne vzaté, pojem „íl“ spája širokú triedu hornín sedimentárneho pôvodu. Íl pozostáva z drobných čiastočiek hornín, ktoré vznikli v dôsledku veternej a vodnej erózie. Jeho chemické zloženie je určené zložením týchto hornín, ktoré sa v rôznych oblastiach líši. Preto sa hliny ťažené v jednej oblasti môžu výrazne líšiť od ílov z inej oblasti. Presne povedané, všetky druhy prírodných ílov majú len jednu spoločnú vlastnosť – plasticitu a veľkosť častíc, ktoré ju tvoria (častice musia mať priemer menší ako 1/270 milimetra). Keďže íly vznikajú z materiálov v zemskej kôre, ich celkové chemické zloženie je vo všeobecnosti blízke jej „zloženiu“. Ide najmä o kremičitany hlinité, katióny draslíka, sodíka, horčíka, vápnika a množstvo ďalších prvkov.

Íly sa však môžu navzájom výrazne líšiť v zložení mikroprvkov. Ovplyvňuje to nielen miesto vzniku tejto hliny, ale aj doba jej vzniku a premeny, ktorými prešla počas vývoja našej planéty.

Aby sme na to prišli, pozrime sa, ako vznikajú plytké íly, s ktorými sa stretávame najčastejšie – počas vidieckej prechádzky alebo na záhradnom pozemku. Spravidla sú veľmi mladí -primárne íly, tvorené z drobných čiastočiek prachu, ktoré sa ukladajú na povrch pôdy, prenikajú cez hrubé vrstvy pôdy (štrk, piesok). V tomto prípade sa pri procese filtrácie najmenšie čiastočky postupne zlepujú k sebe, pričom spočiatku vytvoria tenkú vrstvu, ktorá na rozdiel od piesku neprepúšťa vodu a preto začína spomaľovať pohyb ďalších podobných čiastočiek. Takto postupne vzniká hlinená vrstva. Tento proces je dosť pomalý. V priemere za tri roky sa takto vytvorí vrstva ílových sedimentov hrubá asi 1 mm. Hlinené vrstvy a šošovky neprepúšťajú vodu a vytvárajú tak vodonosnú vrstvu, ktorá nám dáva možnosť získať pramenitú a studničnú vodu,

Ak sa podľa jednoduchých rád „odborníkov“ pokúsite použiť takýto primárny íl na lekárske účely jednoduchým vykopaním špachtľou, riziko bude značné. Moderný prach ich v kombinácii s kontaminovanými sedimentmi, zasahujúcimi do hlinených horizontov, dokáže doslova otráviť. A takto vyťažená hlina môže vážne zhoršiť vaše zdravie. Veď pred použitím akéhokoľvek vodného zdroja treba urobiť chemický a bakteriologický rozbor zloženia vody. Ale to, čo sa nám zdá celkom prirodzené pre vodu, platí nemenej aj pre íly. Najmä pri použití hliny ako lieku alebo kozmetiky. Preto je hlavným prikázaním úpravy hliny — Nepoužívajte hlinu, ktorej chemické a bakteriologické zloženie je vám neznáme. Je to nebezpečné!

Ale aj keď zloženie hliny nespôsobuje obavy, neznamená to, že môže byť liečivá. Liečivá hlina by mala mať množstvo vlastností, ktoré plytké primárne íly majú len zriedka. Liečivé íly sú bežnejšie medzisekundárne íly , vznikajúce pri opakovaných prípadoch veternej a vodnej erózie primárnych ílov. V dôsledku tejto erózie jeho častice nadobúdajú ešte menšie veľkosti - až 1/500 mm alebo menej. Sekundárne íly sú samozrejme staršieho pôvodu. Môžu ležať vo veľkých hĺbkach, vystavené vysokým teplotám, tlaku a iným peripetiám geologických procesov, ktoré ovplyvňujú fyzikálne a chemické vlastnosti a štruktúru ílov, čím im dávajú nové kvality.

Inými slovami, čím starší je pôvod hliny, tým rozmanitejšie je jej zloženie, tým menšie sú jej častice a tým vyššia je ich pórovitosť . Najväčší vplyv na liečivé vlastnosti ílov majú v akom geologickom období a na akom území vznikli. Koniec koncov, hlina ako sedimentárna hornina obsahuje stopy tej historickej éry v živote našej planéty, počas ktorej vznikla.

V súlade s tým sa fosílne íly zvyčajne nazývajú podľa geologických období, na ktoré sa vzťahujú. takže,Kambrické modré íly (geologický názov - „modrý“) patria medzi najstaršie (vznikli pred 530-600 miliónmi rokov). Práve kambrické íly majú najväčšie liečivé vlastnosti.Ale vo väčšine prípadov sú tieto íly kvôli svojej starobylosti pochované v kilometrových hĺbkach a len na niekoľkých miestach našej planéty ležia blízko zemského povrchu.

/ Skalná hlina

Hlina je skala, keď je suchá, je ako prach, ale keď je vlhká, stáva sa plastickou, mäkkou, takže sa dá vytvarovať, teda dať požadovaný tvar. Hlina sa dodáva v rôznych farbách, ako je červená, modrá, zelená, hnedá, ale vo väčšine prípadov je stále sivá.

Vlastnosti hliny spočívajú v tom, že je plastická, ohňovzdorná a vodotesná. V mnohých odľahlých kútoch našej zeme sa pri stavbe ich obydlí stále používa nepečená hlina. V súčasnosti existuje mnoho rôznych použití hliny, napr.

Hrnčiarska výroba dnes pozostáva najmä z tehál, kachličiek s rôznymi vzormi, keramiky a hračiek. Človek pracujúci s takouto hlinou sa nazýva hrnčiar. Potom, čo výrobok dostane požadovaný tvar, je potrebné ho natrieť, potom je výrobok vypálený v špeciálnej peci. Hlina je tiež súčasťou cementu, keďže cement je vápenec + íl.

Hlina má široké využitie aj v medicíne. Bahenné kúpele sú veľmi dobré pri rôznych chorobách. Hlina sa pridáva do rôznych mastí. Hlina sa môže zdať ako špina, no je to hodnotný produkt, ktorý ľudstvo skutočne potrebuje.

Hlina- jemnozrnná sedimentárna hornina, hrudkovitá alebo prašná, keď je suchá a nadobúda plasticitu alebo zaostáva po navlhčení.

Zloženie hliny

Priemer častíc v hline je menší ako 0,005 mm; horniny pozostávajúce z väčších častíc sa zvyčajne klasifikujú ako bahno. Farba je rôznorodá a je spôsobená najmä nečistotami minerálnych chromofórov alebo organických zlúčenín, ktoré ich farbia. Čistá hlina je väčšinou sivá alebo biela, ale bežná je aj hlina v červenej, žltej, hnedej, modrej, zelenej, fialovej a čiernej farbe.

Pôvod

Íl je sekundárny produkt, ktorý vzniká v dôsledku deštrukcie hornín počas procesu zvetrávania. Hlavným zdrojom ílových útvarov sú živce, ktorých deštrukciou vplyvom atmosférických činidiel vznikajú kremičitany skupiny ílových minerálov. Niektoré íly vznikajú lokálnym nahromadením týchto minerálov, no väčšinou ide o sedimenty z vodných tokov, ktoré sa hromadia na dne jazier a morí.

Vo všeobecnosti sa plemeno na základe pôvodu a zloženia delí na:
Sedimentárne íly, ktoré vznikli prenesením na iné miesto a ukladaním ílu a iných produktov kôry zvetrávania. Sedimentárne íly sa podľa pôvodu delia na morské íly, uložené na morskom dne, a kontinentálne íly, vznikajúce na pevnine.

Medzi morské patria:
Pobrežná morská hlina - vzniká v pobrežných zónach (turbulentné zóny) morí, otvorených zálivov a delt riek. Často sa vyznačujú nevytriedeným materiálom. Rýchlo sa menia na piesčité a hrubozrnné odrody. Nahradené piesčitými a karbonátovými nánosmi pozdĺž rázu. Takéto íly sú zvyčajne preložené pieskovcami, prachovcami, uhoľnými slojami a karbonátovými horninami.

Lagúnová hlina – vzniká v morských lagúnach, polouzavretá s vysokou koncentráciou solí alebo odsolená. V prvom prípade sú íly heterogénne v granulometrickom zložení, nedostatočne vytriedené a navetrané spolu so sadrou alebo soľami. Íly z odsolených lagún sú zvyčajne jemne rozptýlené, tenkovrstvové a obsahujú inklúzie kalcitu, sideritu, sulfidov železa atď. Medzi nimi sú ohňovzdorné odrody.

Policová hlina – tvorí sa v hĺbke do 200 m pri absencii prúdov. Vyznačujú sa rovnomerným granulometrickým zložením a veľkou hrúbkou (až 100 m a viac). Distribuované na veľkej ploche.

Medzi kontinentálne patria:
Deluviálny íl – vyznačuje sa zmiešaným granulometrickým zložením, jeho ostrou variabilitou a nepravidelným vrstvením (niekedy chýba).

Jazerný íl, väčšinou s jednotným granulometrickým zložením a jemne rozptýlený. V takýchto horninách sú prítomné všetky ílové minerály, ale v íloch čerstvých jazier prevláda kaolinit a hydrosmisky, ako aj minerály hydratovaných oxidov Fe a Al a v íloch slaných jazier minerály skupiny montmorillonitov a karbonáty. Jazerné íly zahŕňajú najlepšie odrody ohňovzdorných ílov.

Proluviálny, tvorený dočasnými tokmi. Charakterizované veľmi zlým triedením.
Rieka – vyvinutá v riečnych terasách, najmä v nive. Zvyčajne zle triedené. Rýchlo sa menia na piesky a kamienky, najčastejšie nestratifikované.

Zvyškové íly – vznikajú pri zvetrávaní rôznych hornín na súši a v mori v dôsledku zmien láv, ich popola a tufov. Dole v úseku sa zvyškové íly postupne premieňajú na materské horniny. Granulometrické zloženie zvyškového ílu je variabilné – od jemnozrnných odrôd v hornej časti ložiska až po nerovnomerné v spodnej časti.

Zvyškové íly vytvorené z kyslých masívnych hornín nie sú plastické alebo majú malú plasticitu; Íly vznikajúce pri ničení sedimentárnych ílovitých hornín sú plastickejšie. Kontinentálne zvyškové íly zahŕňajú kaolíny a iné eluviálne íly. V Rusku sú okrem moderných rozšírené staroveké zvyškové íly - na Urale, západnej a východnej Sibíri (veľa je ich aj na Ukrajine) - ktoré majú veľký praktický význam. V uvedených oblastiach sa na bázických horninách vyskytujú najmä montmorillonit, nontronit a iné íly, na stredných a kyslých horninách - kaolíny a hydrosmikové íly. Morské zvyškové íly tvoria skupinu bieliacich ílov zložených z minerálov skupiny montmorillonitov.

Praktické využitie hliny

Táto hlina má tvar oválnych granúl. Vyrába sa aj vo forme piesku - keramzitu. V závislosti od režimu spracovania hliny sa získava keramzit rôznej objemovej hmotnosti (objemovej hmotnosti) - od 200 do 400 kg/m3 a vyššie. Expandovaná hlina má vysoké tepelné a hlukové izolačné vlastnosti a používa sa predovšetkým ako porézne plnivo do ľahkého betónu, ktorý nemá serióznu alternatívu. Steny z expandovaného betónu sú odolné, majú vysoké sanitárne a hygienické vlastnosti a konštrukcie z expandovaného betónu postavené pred viac ako 50 rokmi sa používajú dodnes. Bývanie postavené z prefabrikovaného keramzitbetónu je lacné, kvalitné a cenovo dostupné. Najväčším producentom keramzitu je Rusko.

nahlásiť chybu v popise

Íl pozostáva z jedného alebo viacerých ílových minerálov - illitu, kaolinitu, montmorillonitu, chloritu, halloysitu alebo iných vrstvených hlinitokremičitanov, ale ako nečistoty môže obsahovať aj častice piesku a uhličitanu. Oxid hlinitý (Al 2 O 3) a oxid kremičitý (SiO 2) tvoria základ zloženia ílotvorných minerálov.
Priemer častíc ílu je menší ako 0,005 mm; horniny pozostávajúce z väčších častíc sa zvyčajne klasifikujú ako bahno. Farba ílov je rôznorodá a určuje ju Ch. spôsobom, ktorý ich zafarbí nečistotami minerálnych chromofórov alebo organických zlúčenín. Väčšina čistých ílov je sivá alebo biela, ale bežné sú aj íly červenej, žltej, hnedej, modrej, zelenej, fialovej a čiernej farby.

Pôvod

Íl je sekundárny produkt, ktorý vzniká v dôsledku deštrukcie hornín počas procesu zvetrávania. Hlavným zdrojom ílových útvarov sú živce, ktorých deštrukcia pod vplyvom atmosférických činidiel vytvára silikáty skupiny ílových minerálov. Niektoré íly vznikajú lokálnym nahromadením týchto minerálov, no väčšinou ide o sedimenty z vodných tokov, ktoré sa hromadia na dne jazier a morí.

Vo všeobecnosti sa všetky íly podľa pôvodu a zloženia delia na:

Sedimentárne íly, vznikajúce v dôsledku presunu na iné miesto a tam uloženia ílu a iných produktov kôry zvetrávania. Sedimentárne íly sa podľa pôvodu delia na morské íly, uložený na morskom dne, a kontinentálnych ílov, vytvorený na pevnine.
- Medzi morské íly rozlišovať:
  - Pobrežné more - vytvorené v pobrežných zónach (turbulentné zóny) morí, otvorených zátok, riečnych delt. Často sa vyznačujú nevytriedeným materiálom. Rýchlo sa menia na piesčité a hrubozrnné odrody. Nahradené piesčitými a karbonátovými nánosmi pozdĺž štrajku Takéto íly sú zvyčajne preložené pieskovcami, prachovcami, uhoľnými slojmi a karbonátovými horninami.
  - Lagúna – vzniká v morských lagúnach, polouzavretá s vysokou koncentráciou solí alebo odsoľovaná. V prvom prípade sú íly heterogénne v granulometrickom zložení, nedostatočne vytriedené a navetrané spolu so sadrou alebo soľami. Íly z odsoľovaných lagún sú zvyčajne jemne rozptýlené, tenkovrstvové a obsahujú inklúzie kalcitu, sideritu, sulfidov železa atď. Medzi týmito ílmi sú žiaruvzdorné odrody.
  - Polica - vytvorená v hĺbke do 200 m pri absencii prúdov. Vyznačujú sa rovnomerným granulometrickým zložením a veľkou hrúbkou (až 100 m a viac). Distribuované na veľkej ploche.
- Medzi kontinentálnych ílov Zlatý klinec:
  - Koluviálny - vyznačuje sa zmiešaným granulometrickým zložením, jeho ostrou variabilitou a nepravidelným vrstvením (niekedy chýba).
  - Ozernye, rod. časti s jednotným granulometrickým zložením a jemne dispergované. V takýchto íloch sú prítomné všetky ílové minerály, ale v íloch čerstvých jazier prevláda kaolinit a hydromiky, ako aj minerály hydratovaných oxidov Fe a Al a v íloch slaných jazier minerály skupiny montmorillonitov a karbonáty. Jazerné íly zahŕňajú najlepšie odrody ohňovzdorných ílov.
  - Proluviálny, tvorený dočasnými tokmi. Charakterizované veľmi zlým triedením.
  - Rieka – vyvinutá v riečnych terasách, najmä v nive. Zvyčajne zle triedené. Rýchlo sa menia na piesky a kamienky, najčastejšie nestratifikované.
Zvyškové íly- íly vznikajúce zvetrávaním rôznych hornín na súši a v mori v dôsledku zmien láv, ich popola a tufov. Dole v úseku sa zvyškové íly postupne premieňajú na materské horniny. Granulometrické zloženie zvyškových ílov je variabilné – od jemnozrnných odrôd v hornej časti ložiska až po nerovnomerné v spodnej časti. Zvyškové íly vytvorené z kyslých masívnych hornín nie sú plastické alebo majú malú plasticitu; Íly vznikajúce pri ničení sedimentárnych ílovitých hornín sú plastickejšie. Kontinentálne zvyškové íly zahŕňajú kaolíny a iné eluviálne íly. V Rusku sú okrem moderných rozšírené aj staré zvyškové íly - na Urale, na Západe. a Vost. Sibír (na Ukrajine je ich tiež veľa) - veľký praktický význam. V uvedených oblastiach sa na zásaditých horninách vyskytujú íly prevažne montmorillonit, nontronit a pod., na stredných a kyslých horninách - kaolíny a hydromikátové íly. Morské zvyškové íly tvoria skupinu bieliacich ílov zložených z minerálov skupiny montmorillonitov.

Praktické využitie

Íly sú široko používané v priemysle (pri výrobe keramických obkladačiek, žiaruvzdorných materiálov, jemnej keramiky, porcelánu a sanitárnej keramiky), stavebníctve (výroba tehál, keramzitu a iných stavebných materiálov), pre potreby domácnosti, v kozmetike a ako materiál na umelecké práce (modelovanie). Vyrobené z expandované hlinyŽíhaním s napučiavaním sa keramzitový štrk a piesok široko používajú pri výrobe stavebných materiálov (expandovaný betón, keramzitbetónové tvárnice, stenové panely atď.) a ako tepelne a zvukovo izolačný materiál. Ide o ľahký pórovitý stavebný materiál získaný vypaľovaním hliny s nízkou teplotou topenia. Má tvar oválnych granúl. Vyrába sa aj vo forme piesku - keramzitu. V závislosti od spôsobu spracovania hliny sa získa keramzit s rôznou objemovou hmotnosťou (objemová hmotnosť) - od 200 do 400 kg/m 3 a vyššie. Expandovaná hlina má vysoké tepelné a hlukové izolačné vlastnosti a používa sa predovšetkým ako porézne plnivo do ľahkého betónu, ktorý nemá serióznu alternatívu. Steny z expandovaného betónu sú odolné, majú vysoké sanitárne a hygienické vlastnosti a konštrukcie z expandovaného betónu postavené pred viac ako 50 rokmi sa používajú dodnes. Bývanie postavené z prefabrikovaného keramzitbetónu je lacné, kvalitné a cenovo dostupné. Najväčším producentom keramzitu je Rusko.

Literatúra

Gorkova I.M., Korobanova I.G., Oknina N.A. a iné Povaha pevnostných a deformačných charakteristík ílovitých hornín v závislosti od podmienok vzniku a vlhkosti. - Tr. Laboratórium hydrogeol. Probl., 1961, vydanie. 29