Svoboda | Graniru | BBC Russia | Golosameriki | Facebook
Пређи на садржај

Глина

С Википедије, слободне енциклопедије
За друге употребе, погледајте страницу Глина (вишезначна одредница).
Глина
Глинац
Глинац, са више кластичне компоненте

Глина је пластични полувезан седимент настао дијагенезом (везивањем) муља, пелитског материјала транспортованог водом и исталоженог у воденој средини. Осим глина које постају транспортом и таложењем муљевитог материјала, постоје и оне које су постале и остале на месту распадања примарног материјала. То су такозване резидуалне или седиментарне глине. Овај пелитски материјал може бити везан или исушивањем или истискивањем воде под притиском горњих слојева. Глина представља средњи стадијум у дијагенези муљевитог материјала. Под утицајем притисака, или врло интензивним исушивањем, овај материјал губи пластичност и прелази у чврсту слојевиту стену која се назива глинац.

Глина је тип ситнозрног природног земљишног материјала који садржи минерале глине[1][2][3] (хидрозни филосиликати алуминијума, нпр. каолинит, Al2Si2O5(OH)4). Већина чистих минерала глине су беле или светле боје, али природне глине показују различите боје од нечистоћа, као што је црвенкаста или браонаста боја од малих количина оксида гвожђа.[4][5]

Глине развијају пластичност када су мокре, али се могу очврснути печењем.[6][7][8] Глина је најдуже познати керамички материјал. Праисторијски људи открили су корисна својства глине и користили је за прављење грнчарије. Неки од најранијих уломака грнчарије датирани су на око 14.000 година пре нове ере,[9] а глинене плоче су биле први познати медиј за писање.[10] Глина се користи у многим савременим индустријским процесима, као што су производња папира, производња цемента и хемијско филтрирање. Између једне половине и две трећине светске популације живи или ради у зградама направљеним од глине, често печене у циглу, као суштинског дела њене носиве конструкције.

Глина је веома честа супстанца. Шкриљац, формиран углавном од глине, је најчешћа седиментна стена.[11] Иако многе природне наслаге укључују и муљ и глину, глине се разликују од других ситнозрнатих земљишта по разликама у величини и минералогији. Муљ, који су ситнозрна тла која не укључују минерале глине, обично имају веће величине честица од глине. Мешавине песка, муља и мање од 40% глине називају се иловача. Земљишта са високим садржајем глине која бубри (експанзивна глина[12][13]), која су минерали глине која се лако шири када апсорбује воду, представљају велики изазов у грађевинарству.[1]

Особине

[уреди | уреди извор]
23.500 пута увећан електронски микрограф смектитне[14][15] глине

The defining mechanical property of clay is its plasticity when wet and its ability to harden when dried or fired. Clays show a broad range of water content within which they are highly plastic, from a minimum water content (called the plastic limit) where the clay is just moist enough to mould, to a maximum water content (called the liquid limit) where the moulded clay is just dry enough to hold its shape.[16] The plastic limit of kaolinite clay ranges from about 36% to 40% and its liquid limit ranges from about 58% to 72%.[17] High-quality clay is also tough, as measured by the amount of mechanical work required to roll a sample of clay flat. Its toughness reflects a high degree of internal cohesion.[16]

Clay has a high content of clay minerals that give it its plasticity. Clay minerals are hydrous aluminium phyllosilicate minerals, composed of aluminium and silicon ions bonded into tiny, thin plates by interconnecting oxygen and hydroxide ions. These plates are tough but flexible, and in moist clay, they adhere to each other. The resulting aggregates give clay the cohesion that makes it plastic.[18] In kaolinite clay, the bonding between plates is provided by a film of water molecules that hydrogen bond the plates together. The bonds are weak enough to allow the plates to slip past each other when the clay is being moulded, but strong enough to hold the plates in place and allow the moulded clay to retain its shape after it is moulded. When the clay is dried, most of the water molecules are removed, and the plates hydrogen bond directly to each other, so that the dried clay is rigid but still fragile. If the clay is moistened again, it will once more become plastic. When the clay is fired to the earthenware stage, a dehydration reaction removes additional water from the clay, causing clay plates to irreversibly adhere to each other via stronger covalent bonding, which strengthens the material. The clay mineral kaolinite is transformed into a non-clay material, metakaolin, which remains rigid and hard if moistened again. Further firing through the stoneware and porcelain stages further recrystallizes the metakaolin into yet stronger minerals such as mullite.[8]

The tiny size and plate form of clay particles gives clay minerals a high surface area. In some clay minerals, the plates carry a negative electrical charge that is balanced by a surrounding layer of positive ions (cations), such as sodium, potassium, or calcium. If the clay is mixed with a solution containing other cations, these can swap places with the cations in the layer around the clay particles, which gives clays a high capacity for ion exchange.[18] The chemistry of clay minerals, including their capacity to retain nutrient cations such as potassium and ammonium, is important to soil fertility.[19]

Clay is a common component of sedimentary rock. Shale is formed largely from clay and is the most common of sedimentary rocks.[11] However, most clay deposits are impure. Many naturally occurring deposits include both silts and clay. Clays are distinguished from other fine-grained soils by differences in size and mineralogy. Silts, which are fine-grained soils that do not include clay minerals, tend to have larger particle sizes than clays. There is, however, some overlap in particle size and other physical properties. The distinction between silt and clay varies by discipline. Geologists and soil scientists usually consider the separation to occur at a particle size of 2 μm (clays being finer than silts), sedimentologists often use 4–5 μm, and colloid chemists use 1 μm.[6] Clay-size particles and clay minerals are not the same, despite a degree of overlap in their respective definitions. Geotechnical engineers distinguish between silts and clays based on the plasticity properties of the soil, as measured by the soils' Atterberg limits. ISO 14688 grades clay particles as being smaller than 2 μm and silt particles as being larger. Mixtures of sand, silt and less than 40% clay are called loam.

Some clay minerals (such as smectite) are described as swelling clay minerals, because they have a great capacity to take up water, and they increase greatly in volume when they do so. When dried, they shrink back to their original volume. This produces distinctive textures, such as mudcracks or "popcorn" texture, in clay deposits. Soils containing swelling clay minerals (such as bentonite) pose a considerable challenge for civil engineering, because swelling clay can break foundations of buildings and ruin road beds.[1]

Минерални састав

[уреди | уреди извор]

Глине и глинци су веома распрострањене седиментне стене. Састоје се од минерала глина и разних примеса.

Међу минералима глина најважнији су каолинит, хидролискуни (илит), монморионит, и други алуминијски силикати. Споредним састојцима у глинама сматрамо зрна кварца и, веома ретко, циркона, апатита, граната и других. Глине често као примесе садрже и хидроксиде гвожђа, који стену пигментирају црвенкасто, жуто, или мркоцрвено. Често садрже и органске супстанце (нарочито битумију), које им опет дају тамносиву, па чак и црну боју. Мале количине мангана боје стену зеленкасто.

У глинама може преовлађивати један од минерала глина, и тада су то мономинералне глине, или је неколико минерала заступљено у приближним количинама, када их називамо полиминералним.

Врсте глина према минералном саставу

[уреди | уреди извор]
  • каолинитске или ватросталне глине, које су претежно изграђене од каолинита. Често настају и као продукти распадања на месту, у непосредној близини матичне стене (обично гранита). Употребљавају се у индустрији порцелана и електропорцелана, затим у ливачкој индустрији, када морају имати мали садржај гвожђа и високу ватросталност.
  • монморионитске глине, изграђене су претежно од монморионита. Имају јако изражену особину бубрења и апсорпције органских материја. Користе се у индустрији фине керамике, текстилној индустрији, ливачкој индустрији, индустрији шећера, итд. Бентонитске глине су по саставу монморионитске глине, које настају изменама вулканског пепела - туфова. За индустријске потребе, бентонитске глине морају имати бар 80% монморионита.
  • ума, или сукнарска глина, такође је монморионитска глина. То је глина са великом способношћу за упијање масти, и некада је употребљавана у сукнарству, по чему је и добила име. Ума обично садржи повећану количину магнезијума и калцијума. Као ума се користила и свака монморионитска масна глина, укључујући и бентонит.
  • иловаче су нечисте глине које садрже песак и калцијум - карбонат. Употребљавају се у цигларској индустрији, ако састав глина није строго стандардизован. Песковита иловача је нечиста глина са великим садржајем песка, као кластичног компонента.
  • лапоровита глина, садржи калцијум - карбонат, обично 5 - 15%.

Боја глине зависи од јако малих количина разних примеса и степена оксидације код припреме. Искуства показују, да је глина боље активна, ако је дуже била изложена сунцу, ваздуху и киши. Зелена глина обично се користи у лековите сврхе, док се у козметици предност даје бијелој глини.

Врсте глине по боји

[уреди | уреди извор]
  • бела
  • сива
  • смеђа
  • црвена
  • зелена

Геолошки састав глине

[уреди | уреди извор]

Састав сиве глине словенског порекла (Болус глина из Коменде, Словенија) је:

Просечни састав зелене глине италијанског порекла је:

  • Силицијум – 46,7%
  • Алуминијум – 11,30%
  • Оксид гвожђа – 5,20%
  • Калцијум оксид – 10,60%
  • Магнезијум оксид – 4,95%
  • Калијум оксид – 2,70%
  • Титанов оксид – 0,65%
  • Натријум оксид – 1,30%

Просечни састав зелене глине француског порекла је:

  • Силицијум – 49,10%
  • Алуминијум – 14,61%
  • Оксид гвожђа – 5,65%
  • Калцијум оксид – 4,44%
  • Магнезијум оксид – 4,24%
  • Калијум оксид – 3,08%
  • Титанов оксид – 0,74%
  • Натријум оксид – 7,40%

Можемо видети да су саставни елементи глине практично непроменљиви иако постоје одређене разлике зависно од места порекла.

Подела глина према постанку

[уреди | уреди извор]

Према месту постанка, глине делимо на речне, барске, језерске и маринске. Специфично место овде свакако заузимају седиментарне (резидуалне) глине.[20]

  • Барске глине имају обично сочиваст начин појављивања, загађене су шљунком, песком и органском материјом, при чему је дебљина сочива редовно мала.
  • Језерске глине су слојевите и могу имати знатно распрострањење. Садржај крупније фракције у глини расте према обалској линији. Ова лежишта дају добре ватросталне каолинитске глине.
  • Маринске глине стварају се у дубокоморском и приобалном региону. У приобалном делу материјал је слабије сортиран. Слојевитост је честа, али се маринске глине јављају и у облику сочива. Дубокоморске глине обично имају велико хоризонтално распрострањење и уједначену гранулацију и састав.
  • Шљунковита иловача (ледничка глина) настаје од најситнијег материјала који није транспортован водом, него ледом. Сем пелитских честица, обично је у овом седименту присутно и доста крупнијег детритуса, по чему је и добила име. Због краћег транспорта и мањег дејства воде на материјал, много је хетерогенијег састава него обичне глине. По саставу се ова глина доста приближава лесу. Ледничке глине нису слојевите стене. Класирање материјала по крупноћи је веома слабо. И шљунковита иловача може да се користи у цигларској индустрији.
  • Црвеница или terra rossa представља пелитски материјал који настаје распадањем кречњака. При разарању кречњака, калцијум - карбонатна супстанца бива одношена водом, а у остатку распадања концентришу се оксиди и хидроксиди гвожђа и алуминијума. Име је добила због карактеристичне црвене боје, која потиче од повећаног садржаја гвожђа. Уз оксиде и хидроксиде гвожђа и минерала глина у овим стенама концентришу се често и бокситни минерали (интересантни као сировина за довијање алуминијума).
  • Уљни шкриљци су пелитске стене које садрже преко 10% органске материје, керогена. То су тамносиве, тамномрке или жутомрке стене настале у већим језерима, мочварама и плитководним деловима шелфа.

Појављивање глина

[уреди | уреди извор]

Глине су обично слојевити до танкослојевити седименти, каткад неправилно слојевити, тракасти или сочивасти. Коса слојевитост није карактеристична. Само резидуалне глине обично нису слојевите и садрже доста минерала примарне матичне стене, поготово кварца (ако га је било у примарној стени) те се због тога, пре употребе, морају пречишћавати.[21]

Употребе и ограничења

[уреди | уреди извор]

Глина у индустрији и грађевинарству

[уреди | уреди извор]

Глине су стене, које могу, ако су чисте, представљати изванредан материјал за индустријске потребе.

Са друге стране, представљају, за грађевинаре, веома непогодно тло за градњу, због особине да не пропуштају воду. На слојевима глине стварају се клизишта која могу да угрозе све грађевинске објекте. Носивост глина је изузетно мала, заправо, ове стене подносе само минимална оптерећења. Зато се глиновита земљишта пре градње електрохемијски консолидују.

Глина у медицини и козметици

[уреди | уреди извор]

Зелена глина кроз историју

[уреди | уреди извор]

Уз сунце, ваздух и воду, чије виталне елементе садржи, глина је једно од најмоћнијих и најстаријих средстава физичког обнављања. Вишеструко лековито делује на организам - подстиче зацељивање рана, чисти и храни кожу.[22] Многе генерације пре нас су веровале у моћ глине. У древном Египту, лековита моћ глине је била добро позната. Зелена глина се користила за лечење и мумифицирање фараона. Древни Грци су употребљавали глину за лечење прелома: на фрактуру су ставили гипсане траке намазане глиненим блатом. Диоскорид је говорио о томе да глина поседује изузетно лековите моћи. Сматрао је да глина има божанску интелигенцију и сама проналази и лечи све болести у организму. Гален, познати грчки филозоф и лекар, написао је трактат о лечењу зеленом глином. Арапи Авицена, принц међу лекарима, предавао је терапију глином хиљадама својих ученика.[23]

Својства глине

[уреди | уреди извор]

Бројна лековита својства глине не потичу искључиво од њених хемијских особина. И остали чинитељи, као што је начин припремања, способност размјене јона у процесима осмозе, њена способност сушења на сунцу, гранулометрија и претварање у прах (као основни динамични процес) утичу на деловање глине, која још увек нису у потпуности објашњена.

Глина има својства:[24]

Глина за разлику од хемијских антисептика, не уништава аутоматски оболело и здраво место већ својом природном интелигенцијом делује искључиво тамо где је то потребно, водећи рачуна о оним регенеративним елементима који доприносе брзом излечењу.

Поједини аутори се позивају на експеримент изведен у Француској, када је одређеном броју мишева убризган раствор стрихнина; смрт је наступила неколико минута касније. Иста доза, али с додатком мале количине глине, дата је затим другим мишевима, који су поднели отров без икаквих тегоба. Доктор В.де Зидер је написао: Лековите земље нису делотворне само у случајевима цревне интоксикације и њихових бројних последица на организам, него и у случајевима свих врста тровања.

Способност апсорпције(упијања) масовно се користи у индустрији ради уклањања неугодних мириса и укуса из медицинског уља или прехрамбених супстанци, као што је на пример маргарин, али и због своје способности уклањања боје, односно филтрирања. Према анализама професора Лаборда с Фармацеутског факултета у Страсбургу, лековита глина је стерилна. Односно, она је у потпуности лишена микроорганизама. Њена радиоактивност у различитим концентрацијама износи од 0,3 до 1,25 Мацхових јединица, што је довољно за уништавање бактерија и за стимулативно деловање, апсолутно нешкодљиво за човека и животиње.

Због своје способности апсорпције и антибактеријскога деловања глина се користи у лечењу повреда и рана.Осим тога, садржи и велику количину базних елемената који утичу на алкалност организма. Захваљујући својим основним својствима, лековита глина има велик утицај као биокатализатор, посебно код везивних ткива.

У глини су концентрисани природна сунчева енергија и ваздушни и водени магнетизам. Према Рамолу Монтованија: На оболело место кашасти глинени облог делује као снажни магнетни животни талас, који продире у орган дајући му снагу, виталност, здравље, спречавајући све што је негативно и што би могло бити узрок болести.

Топитељи

[уреди | уреди извор]
Топитељи у Естонији.

Топитељи су такве материје, који при печењу керамичке масе ступају у реакцију са основним сировинама, образујући лакотопива једињења. При увођењу топитеља у састав керамичких маса постиже се снижавање температуре синтеровања и смањује ватросталност, због чега повећава густину печеног црепа, чврстоћа на притисак и савијање и смањује упијање воде. С друге стране, са повећањем количине топитеља механичка чврстоћа материјала се снижава на високим температурама. Поред тога, топитељи делују и као опошћивачи јако пластичних керамичких маса па утичу на смањење скупљања при печењу. Сви топитељи се могу поделити на две основне групе:

  • прави топитељи, тј. материје чији је утицај условљен њиховим ниском температуром топљења;
  • материје са високом температуром топљења, које реагују при загревању са компонентама керамичке масе и дају лако топива једињења.

Типични представници прве групе топитеља су фелдспати и пегматити. У другој групи су доломит и магнезит (материјали друге групе се могу такође користити и као основне сировине у индустрији ватросталних производа).

Референце

[уреди | уреди извор]
  1. ^ а б в Olive et al. 1989.
  2. ^ Kerr PF (1952). „Formation and Occurrence of Clay Minerals”. Clays and Clay Minerals. 1 (1): 19—32. Bibcode:1952CCM.....1...19K. doi:10.1346/CCMN.1952.0010104 Слободан приступ. 
  3. ^ Bailey SW (1980). „Summary of recommendations of AIPEA nomenclature committee on clay minerals”. Am. Mineral. 65: 1—7. 
  4. ^ Klein & Hurlbut 1993, стр. 512–514.
  5. ^ Nesse 2000, стр. 252–257.
  6. ^ а б Guggenheim & Martin 1995, стр. 255–256.
  7. ^ Science Learning Hub 2010.
  8. ^ а б Breuer 2012.
  9. ^ Scarre 2005, стр. 238.
  10. ^ Ebert 2011, стр. 64.
  11. ^ а б Boggs 2006, стр. 140.
  12. ^ Hobart king, "Expansive Soil and Expansive Clay: The hidden force behind basement and foundation problems". Geology.com. Accessed March 19, 2015.
  13. ^ Biswas, Rajdip, and Nemani Kriscna. “Effect of fly ash on strength and swelling aspect of an expansive soil.“ Department of Civil Engineering National Institute of Technology. Visited on November 19th, 2015.
  14. ^ CNRLT (2012). „Smectite : Définition de smectite” [Smectite: Definition of smectite]. cnrtl.fr (на језику: француски). Приступљено 28. 7. 2022. „Terre qui a la propriété de nettoyer. Earth that has the property of cleaning” 
  15. ^ Friedrich Klockmann (1978) [1891], Paul Ramdohr, Hugo Strunz, ур., Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie (на језику: German) (16. изд.), Stuttgart: Enke, p. 753, ISBN 3-432-82986-8 
  16. ^ а б Moreno-Maroto & Alonso-Azcárate 2018.
  17. ^ White 1949.
  18. ^ а б Bergaya, Theng & Lagaly 2006, стр. 1–18.
  19. ^ Hodges 2010.
  20. ^ „Nastanak gline, tehnologija i mineralogija keramike”. Hrčak-Portal Hrvatskih znanstvenih i stručnih časopisa. Приступљено 28. 11. 2019. 
  21. ^ „Лежишта каолина и глина” (PDF). Рударско-геолошки факултет-Предавања. Архивирано из оригинала (PDF) 25. 09. 2015. г. Приступљено 28. 11. 2019. 
  22. ^ „Моћно средство против обољења”. Сенса. Приступљено 28. 11. 2019. 
  23. ^ „Нема тога што не лечи зелена глина”. Курир-стил. Приступљено 28. 11. 2019. 
  24. ^ „Лековита глина”. Val-Znanje. Приступљено 28. 11. 2019. 

Литература

[уреди | уреди извор]

Спољашње везе

[уреди | уреди извор]
ДржавнеОстале
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Глина&oldid=28466027”