Что же такое каолинит? Это минерал глинистой природы. То есть, каолинит – это и есть белая глина. По химической структуре каолинит – один из представителей водных силикатов алюминия.
История минерала и добыча каолина
Као-Линг в переводе с китайского есть высокий холм. Такое название эта глина получила в связи с тем, что в одной из китайских провинций имелось природное возвышение, состоящее из этой самой глины. Добывают этот минерал с давних времён. Китайские мастера активно применяли её в промышленности, изготавливая из неё фарфор. В Европе этот минерал стал известен со второй половины XIX века. В настоящее время добыча каолинита проводится в таких странах, как Великобритания (Северная Ирландия), Украина, Чехия, Австралия, США, Китай, а также Россия. Добыча каолинита не требует особых затрат труда, так как залежи располагаются обычно на поверхности земли.
В природе каолиновая глина встречается не только в отдельности. Также она может содержаться в других породах (например, в ). И это ухудшает качество камня, придавая ему хрупкость. Но есть и такие породы, которые наличие в них каолинита напротив улучшает. К ним можно отнести сланцы, или мергель. Такие минералы могут быть использованы в ландшафтном дизайне, для отделок и т. д., так как выглядят очень красиво.
Характеристики минерала
Внешне каолинит вовсе не похож на камень. Эта глинистая смесь имеет вязкую, а не твёрдую структуру, на ощупь жирная, плотность каолина невысока. Скорее, он походит на песок.
Формирование каолинита в природе происходило в результате выветривания мелких частиц полевых шпатов (первичный каолинит), гранитов и других горных пород под воздействием кислой среды. Затем они спрессовываются, и масса становится похожа на некоторые рыхлые минералы вроде известняка. Структура у них чешуйчатая. На вид они непрозрачны, но при смачивании водой может появляться некоторая прозрачность. Основой глинистого каолинита являются составные части (обломки) кристаллов. Благодаря этому каолинит может обладать перламутровым переливом. Этот минерал широко распространён на суше в виде глины и на дне океанов в виде глинистого осадка.
Физические и химические свойства
Обязательными ингредиентами каолинита являются окись алюминия, вода и двуокись кремния. Состав каолинита зависит от того, какие разновидности шпатов он содержит. Кроме того, в нём могут содержаться титан, железо, магний, натрий, кальций, медь, алюминий. Именно наличие и количество металлов определяют физические и химические свойства каолинитов. Примеси в содержании каолинита составляют несколько процентов. Они и придают разноцветные оттенки. Окраска и химический состав этого минерала могут быть следующие.
- Розовый. Этот оттенок отмечается при наличии в нём железа. Такая разновидность каолинита называется родалит.
- Сиреневато-зелёный, с оттенком жёлтого. Содержит монтмориллонит, галлуазит, и прочие минералы. Называется такой каолинит кеффекелитом.
- Сине-фиолетовый. Содержит в составе слюду и кварц, благодаря чему и имеет такую окраску. Он называется тератолит.
- Красный, его ещё именуют «кровь цыплёнка». Он состоит из каолинита, диккита, кварца.
- Зелёный. В такой разновидности минерала содержится хром, по этой причине он и имеет этот цвет. Называется он милошит.
У каолинита особая химическая формула. При выпаривании воды из состава каолинита он приобретает дополнительную твёрдость. Благодаря этому свойству этот минерал используется для изготовления ваз, посуды, и др. Для удаления воды применяется нагревание до 500 – 600° С. При этом следует помнить о том, что каолинит не выдерживает нагревания выше 1000° С, начиная разлагаться. Однако при высокотемпературной обработке аморфная структура минерала полностью разрушается, но минералогический состав остаётся прежним. Так получают кальцинированный каолин. Он имеет высокую твёрдость, эстетические показатели, обладает матирующими свойствами, потому является ценным сырьём в строительстве. Кальцинация проводится в специальных печах с механизмом вращения, либо в туннельных или шахтных печах.
Использование каолинита
Применение этого минерала очень широко. Он может быть использован не только для производства фарфоровых и керамических изделий. Каолин, или белая глина, также применяется в медицине, в косметологии, в пищевой промышленности, в бумажной промышленности, в строительстве. Каолин обогащённый содержится в зубной пасте. Медики применяют каолин в качестве адсорбента при отравлениях. Пористые чешуйки в составе белой глины способны абсорбировать ядовитые вещества и вывести их из организма, в частности, тяжёлые металлы. Каолин пищевой применяется в питании детей и подростков в качестве источника кремния. Для этого выпускаются специальные таблетки, дозировку приёма которых должен назначать врач.
В косметологии каолин используется для косметических масок, оздоравливающих и осветляющих кожу, а также избавляющих от чёрных угрей. Выпускаются декоративные косметические средства, содержащие в своём составе белую глину, в частности, пудра.
Также используется каолин для изготовления гигиенических средств, карандашей, некоторых разновидностей красок, бумаги. Что касается последнего, то с помощью мелования бумаги каолином ей придаётся особая белизна, гладкая, ровная поверхность, а также увеличивается её плотность. Она становится микропористой. Это обеспечивает повышение впитывания красок для печати, соответственно, качество печати, разумеется, значительно повышается.
Кроме того, применяют каолин, как было сказано, в строительстве. Специальная вата из каолина является замечательным теплоизоляционным материалом. Поэтому её используют в печах, паровых котлах, топках, паровых трубопроводах, и др. Кроме того, она применяется для укладки пола в бытовых помещениях в качестве водонепроницаемого материала. Для этого используют обогащённый каолин. Процесс обогащения проводится на специальных предприятиях, расположенных неподалёку от месторождений каолиновых глин.
Для тонкой керамической промышленности используется каолин, не содержащий примесей металлов, потому имеющий чистый белый цвет. Изделия из этого глинистого минерала отличаются особым изыском, как известный китайский фарфор.
Каолинит более низких сортов применяют для изготовления черепицы, глиняных труб, горшочков. Такие разновидности этой глины называют также терракотовыми, или кирпичными.
Каолиновая глина является материалом для производства саманных кирпичей, некоторых смесей для строительства (шпаклёвки, и др.).
Каолинит обладает низкой электропроводностью. Благодаря такой особенности он используется для электроизолирующих прокладок.
Каолин — универсальная глина с рядом преимуществ, обладает уникальными химическими и физическими свойствами, которые способствуют её широкому использованию. Глиняный порошок, белая каолиновая глина , это хорошо для кожи и волос. Её можно есть, использовать в виде пищевой добавки. Её используют в косметических продуктах — в мыле, дезодорантах, аэрозолях объёмного действия.
Химическая композиция и свойства белой каолиновой глины
Это природное глинистое вещество, которое главным образом встречается в почвах в жарком, влажном климате. Хорошим примером такого климата является тропический лес. Химическое название — гидросульфатный филлосиликат (Al2 Si2 O5 (OH)4. Её также называют китайской глиной, фарфоровой глиной, белой косметической глиной, гидратированным силикат алюминия. Она инертна (не реагирует с другими элементами) при широком изменении рН и температуры, однако может трансформироваться при экстремальных температурах выше 500°C. Каолин-глина практически не растворяется в воде, но образует суспензию; обладает очень низкой способностью к катионному обмену. Это означает, что она при любом заданном значении рН наименее реактивна.
Китайская глина прекрасна и легка kaolin-shop.ru . Она белого цвета в своём естественном состоянии. Однако цвет меняется в сочетании с другими элементами. Например, каолиновая глина выглядит розово-оранжевой в сочетании с оксидом железа, коричневой при смешивании с песком, а светло-жёлтой в сочетании с полевым шпатом.
Под микроскопом, белая глина видна в кристаллических формах разного размера. Кристаллы каолинита имеют гексагональную форму, расположены в слоистых пластах. Каолиновая глина — тонкий мягкий порошок с шелковистой текстурой. Белая глина имеет низкую способность к набуханию и не сжимается при сушке. Что делает каолиновую белую глину особенной?
- Это самая мягкая из всех глин.
- Она состоит из широкого спектра минералов.
Например, разница между каолином и бентонитовой глиной состоит в том, что
бентонит является более тяжёлым, более поглощающим, чем каолин.
Бентонитовая глина имеет высокий PH по сравнению с каолиновой глиной.
В связи с этим, каолин может использоваться для всех типов кожи, но особенно его качества полезны для кожи с высокой чувствительностью. Бентонит не хорош для высокочувствительной кожи. Из всех известных глин, каолин (белый тип) является самым мягким. Это свойство делает его самым щадящим средством по уходу за кожей. Именно каолиновая глина подходит для чувствительных типов дермы. Отличительные компоненты оксида алюминия и диоксида кремния в значительной степени способствуют удивительным эффектам воздействия на кожу. Кожа становится сухой и гладкой.
Безопасность использования каолина основана не на научных доказательствах, а на богатой истории его применения. Каолин как средство детоксикации и чистки кожи известен на протяжении тысячелетий. Сегодня каолиновая глина является одним из основных активных ингредиентов в большинстве косметических продуктов. Как правило, естественные поглощающие, детоксицирующие и отшелушивающие свойства белой глины делают её незаменимой в гигиенических продуктах, таких как скрабы, лицевые порошки, маски и обёртывания для тела.
Для некоторых, глотание глины — это традиция. Употребление белой глины в пищу является обычной привычкой, особенно у беременных женщин. Практика использования глины или почвенных субстратов, таких как мел, человеком и животными, называется геофизикой. Знаете ли вы, что даже птицы едят глину?
Каолин (каолинит) или китайская глина представляет собой алюмосиликатный минерал, почти белого цвета. За ее белый цвет её также называют фарфоровой глиной. Каолин отличается от других промышленных глин, его мелкодисперсным размером частиц и чистой окраской. Его способность рассеиваться в воде делает его идеальным пигментом. Первичной составляющей в каолине является минеральный каолинит, водный силикат алюминия, образованный разложением минералов, таких как полевой шпат.
Каолин назван в честь горы (Као-лин) в юго-восточном Китае, где первоначально была обнаружена и использована глина на протяжении веков. В VII и VIII веках китайцы первыми использовали каолин для изготовления фарфора. Только спустя столетия другие области мира могли дублировать этот процесс. Образцы каолина были впервые отправлены в Европу французским миссионером-иезуитом примерно в 1700 году в качестве образца материала, используемого китайцами в производстве фарфора.
Основным компонентом каолина, является минеральный каолинит. Чистый каолинит ярко-белый и чем ярче белый, тем каолиновая глина считается лучшего качества. Белый цвет минерала может быть либо естественным, либо может возникнуть после обработки. Найденный в природе, каолин обычно содержит различное количество сопутствующих минералов, таких как мусковит, кварц, полевой шпат, анатаз. Неочищенный каолин часто имеет желтый оттенок из-за присутствия гидроксида железа. Для коммерческого использования каолин химически очищают от примесей железа и промывают для удаления других минералов. Хотя каолин встречается во всем мире, отложения с подходящей белизной, вязкостью и чистотой встречаются редко. По иронии судьбы, лучшие месторождения находятся совсем не в Китае. Каолин добывают во Франции, Англии, Германии, Чехии, России, южной и северной Америке.
Применение каолина
Фарфор и посуда: многие люди ошибочно считают, что единственное использование каолина - это производство фарфора. Это неверно. Его применение в бумажной промышленности преобладает над всеми другими отраслями. Однако каолин по-прежнему служит ценным компонентом в производстве фарфора. Его цвет, блеск и твердость являются идеальными характеристиками для создания высококачественных изделий.
Бумажная промышленность : Первенство по использованию каолина принадлежит бумажной промышленности. Он служит в качестве покрытия, которое наносится на бумагу для улучшения её внешнего вида, способствуя гладкости, блеску и белизне. Это также улучшает возможности печати. Кроме того, каолин используется бумажной промышленностью в качестве наполнителя, снижающего стоимость от использования био ресурсов.
Каолин имеет применение и в других промышленных отраслях. В составе с каолином производятся: краски, резины, изоляция кабелей, специальные пленки и удобрения. Вновь открываемые варианты его использования гарантируют, что минерал будет оставаться востребованным еще в течение очень длительного времени.
Медицина: Каолиновая глина зарекомендовала себя как полезная для каждого времени нашей эволюции. Все чаще свое применение она стала находить в отраслях красоты и здоровья. Фармацевтические компании используют каолин в своих препаратах. Поскольку глина не разрушается и не поглощается организмом, она очень полезна при лечении язвенных болезней желудка и воспалений. Во время лечения, она покрывает (выстилает) внутреннюю часть всего пищеварительного тракта, блокируя доступ желудочно-кишечной кислоты и бактерий к эпителиальной оболочке на которой образовались язвенные поражения. Кроме того, каолин является природным абсорбентом, поэтому он оказался полезным при лечении таких заболеваний как диарея. Контролируя уровень абсорбции в желудочнокишечном тракте оказывает благотворное влияние на протекающие в кишечнике процессы. Хотя каолин считается безопасным для потребления продуктом, все равно следует придерживаться соблюдения дозировок при его применение. Употребление безмерного количества каолина может вызвать запор, а длительное внутреннее потребление может затруднить поглощение организмом полезных микроэлементов из пищи.
Косметология: С древних времён каолин использовали в пелоидотерапии (от греческого pelos - глина, грязь) для ухода за телом. С ним мы сталкиваемся каждое утро, беря в руки тюбик зубной пасты: здесь каолин применяют в качестве лёгкого абразивного материала, который, к тому же, способствует удалению зубного камня, отбеливает зубы и дезинфицирует полость рта. Кроме того широкое применение белая глина снискала в косметических и парфюмерных продуктах (Е-559, алюмосиликат, эмульгатор). Каолин мягко, с его благоприятным для кожи pH 4,2-5,2 очищает кожу, вытягивая отложения из пор не вызывая покраснений.
Являясь абсорбентом, он поглощает избыточные выделения сальных желез с поверхности кожи, делая это естественным образом, не вызывая раздражения. Каолин - очень мягкая глина. Может использоваться с любым типом кожи, включая людей чувствительных к раздражающим действиям скрабов и моющих средств. При длительном применении каолин благотворно стимулирует кожу, отбеливая её и подтягивая.
Разведенный в воде, до состояния нежной пасты, образует приятную отшелушивающюю субстанцию. При нанесении на кожу делает её мягкой и красивой, при этом разглаживаются морщины. Каолин для косметических процедур разводят водой, свежевыжатыми соками или травяными отварами до консистенции густой сметаны и используют как маски для нормальной или проблемной кожи, антицеллюлитный или очищающий скраб, маску-шампунь, средства для обёртываний и массажа. В глиняную кашицу так же добавляют эфирные масла, мёд, молоко, сырые яйца, измельчённые ягоды, фрукты или овощи. В таком виде каолин обладает мягким отшелушивающим действием, активизирует кровообращение, дезинфицирует, подсушивает и слегка отбеливает кожу, выводит шлаки, способствует укреплению волос и ногтей.
Что именно и в каких пропорциях смешивать - нужно подбирать индивидуально, в соответствии с типом кожи и желаемым результатом, однако есть несколько общих пожеланий к использованию и хранению каолина:
- хранить каолин-порошок нужно в герметичной упаковке (ёмкости) в сухом месте, подальше от какой-либо бытовой химии или пыли.
- для разведения белой глины лучше использовать очищенную воду (как минимум - кипячёную). Вода должна быть прохладной, поскольку в горячий каолин теряет свои полезные свойства.
- перед нанесением глиняной маски на лицо удостоверьтесь, что вас никто не побеспокоит на время процедуры. Когда смесь засыхает, говорить и смеяться противопоказано (это не только больно, но и грозит появлением морщин). После того, как маска полностью засохнет, её смывают той же очищенной водой.
Несколько косметических решений от нашего магазина с ипользованием в составе каолиновой глины
Очищающий мус для лица с применением каолина - это прекрасное, нежное пенистое очищающее средство. Обычно в подобных средствах применяют французскую зеленую глину, но её можно с легкостью заменить на каолин. Отличие лишь в том, что конечный продукт просто не будет зеленым, но он все равно будет отлично работать в качестве очищающего средства.
Использование белой глины в составе детской присыпки. Быстрый и легкий способ создания собственного детского порошка без талька. Абсорбирующие свойства этого минерала способствуют впитыванию влаги в местах опрелостей как у детей так и у взрослых. Используйте его после ванны для создания мягкой, матовой кожи. Или используйте летом, под юбками или шортами, чтобы победить потливость в проблемных местах.
Нежный вспенивающий скраб из глины Используя вспенивающееся поверхностно-активное вещество, каолиновую глину с некоторыми другими приятными для кожи лакомствами можно создать приятную скрабящую пенку. Применение её будет с достоинством оценено вашей собственной кожицей, ведь нежнее пены быть нечего не может.
Глинистое мыло - это одно из лучших средств для бритья. Применения глины в мыле обеспечивает изумительное скольжение, а также создает мягкий уход за кожей не только в процессе бритья, но и после окончания этой процедуры в течении длительного времени. Ощущения от использования такого мыла нельзя передать словами. Надо обязательно пробовать.
Глинистые ванны полезны в лечение некоторых заболеваниях кожи и нервной системы. Не плохого результата в лечении можно добиться, если принимать такие ванны на ночь, 2-3 раза в неделю. Курсом 10-12 ванн. 100-150г. глиненого порошка на ванну будет достаточно. В процессе растворения глины вода должна стать мутной. Лучшего результата от принятия глиняной ванны можно добиться, если использовать для этого случая банную бомбу (для ванны), с присутствием в составе каолиновой глины. Такие ванны хорошо расслабляют нервную систему, тонизируют кожу и улучшают кровообращение. Узнать о том, . можно в статье, перейдя по ссылке.
Срок годности каолина
Неограничен.
Где купить каолин?
Купить каолин в Новосибирске можно у нас в магазине. В продаже он представлен в разных фасовках: 300г., 500г., 1000г. и 17кг.
Нажав на эту ссылку вы попадете на страницу отбора товара.
Bienvenido всем читающим мой отзыв), что значит "добро пожаловать".
Пишу отзыв о продукте, который вы хотя бы раз употребляли как косметическое средство в составе кремов и масок,но вряд ли видели вживую в его первозданном природном виде. Речь идет о каолине.
Разбирая на днях завалы своего огромного шкафа, обнаружила в недрах большую пятилитровую банку с моей обожаемой белой глиной.
Где я его взяла? Я не живу в местах добычи природного каолина и купила его у девушки, которая как раз таки жила недалеко от такого места.
Вообще каолины бывают разные, есть месторождения в Башкирии, Крыму, Украине.
У меня каолин с месторождения на границе с Казахстаном, точнее сказать не могу, т.к. сама не знаю.
ЧТО ТАКОЕ КАОЛИН?
Это глина белого цвета, название произошло от названия местности в Китае, где впервые он был добыт.
В составе этой глины присутствуют окись кремния, окись алюминия и вода + примеси. Издавна каолин использовали и для лечения, и для приема внутрь, и для нанесения на кожу.
А сейчас почти все косметические компании делают маски, кремы и другие средства на основе каолина.
МОЙ КАОЛИН:
Как видите, он очень похож на природный мел, только мел гораздо белоснежнее. Каолин у меня был в глыбках, я их разбила на мелкие кусочки для удобства.
Он с еле уловимым глиняным запахом, твердый, если попробовать, то вкус похож чем то на некислую сметану)
Частички каолина очень мелкие, гораздо мельче, чем у мела, поэтому это единственная глина, которую можно употреблять внутрь. Но! предварительно консультируемся с врачом.
■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■
ПРИМЕНЕНИЕ:
Расскажу, как я его применяю, у меня описаны далеко не все способы. Во-первых я его купила наряду с природным кусковым мелом чтобы попробовать) Я его грызу, а потом запиваю водой. Стаж поедания лет 6. Вода обязательна и много, это как отруби, может привести к запорам при переедании. Выводит токсины, но и витамины тоже, так что мера здесь как нигде обязательное условие.
Распробовала не сразу, сначала показался пресным, но потом вкус раскрылся, и очень даже понравился, стало тянуть на него.
Аптечный косметический применять только для масок! Бывает для употребления внутрь при изжоге, пищевых отравлениях, но у нас в городе таких пищевых аптечных глин я не встречала.
МАСКИ ДЛЯ ЛИЦА
Основным свойством каолина является очищение кожи. Он вбирает в себя избыток кожного сала, грязи, очищает поры, для жирной кожи лучшего очищающего средства не найти.
Делаю себе масочки для подсушивания кожи, летом она у меня становится жирной. Для этого просто добавляю воду и делаю консистенцию сметаны. Для сухой кожи не подойдет! Если подсушивание вам не нужно, то можно в смесь добавить кефир, яйцо или сметану, получится отличная питательно-увлажняющая-очищающая летняя маска!
На фото вода+каолин: очищающая маска для жирной кожи:
■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■
МАСКИ ДЛЯ ВОЛОС
Для волос делаю такую же смесь, но обязательно с яйцом и кефиром, за полчаса до мытья наношу на волосы и смываю. Перхоти нет, волосы становятся более крепкими
ОБЕРТЫВАНИЯ
Пока не делала, но можно использовать глину, каплю эфирного масла, мед и корицу в обертываниях против целлюлита. Наносим на проблемные зоны, укрываем пленкой и лежим полчаса.
ВАННЫ
Раз в 1-2 недели делаю себе очищающую ванну, просто бросаю в воду каолин, естественно, побольше и жду пока растворится. В итоге получаем чистую кожу тела, особенно мне нравится, что со временем пропадают белые прыщики на спине и груди, там больше всего закупориваются поры.
■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■
Глина не панацея от кожных заболеваний, но в качестве помощника в уходе за кожей очень даже хороша.
Нашла сайт, где есть ВСЕ О КАОЛИНЕ : [ссылка] . Кто этим интересуется, обязательно прочтите, там все очень подробно, есть куча разных рецептов с каолином и советов.
■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■ ■□■□■
белая глина **** каолин ***** белая глина****** каолин *****белая глина *****каолин
Массу, в сухом состоянии землистую, мягкую, липкую, а во влажном состоянии более или менее пластичную, называют глиной. Она образуется при разложении горных пород, богатых полевым шпатом. Состав глин разнообразен и зависит от видов горных пород, в результате разрушения которых они образовались. Чисто аналитическим путем (не учитывая тип связи) определены главные составные части глин - Al2O3, SiO2 и H2O. Раньше считали, что каолин представляет собой основное вещество глины, что различные виды глины, следовательно, являются каолином более или менее сильно загрязнённым примесями. Однако в соответствии с более поздними данными глина и каолин - это вещества совершенно различного характера, даже в тех случаях, когда они случайно имеют один и тот же аналитический состав. Ценные керамические глины содержат в значительном количестве примесь каолина; такой каолин был вымыт из своих первичных месторождений, а позднее снова осаждён вместе с другими коллоидно распределенными минералами, которые, однако, могут являться образователями глин и сами по себе.
В качестве основной составной части каолин содержит каолинит , который представляет собой (по рентгенографическим данным) кристаллическое вещество состава Al2O32SiO22H2O. Глины или совсем не содержат этого соединения или содержат его как случайную примесь. Чистый каолин - белого цвета и отличается сравнительно малой пластичностью. Ввиду того, что он служит сырьём для изготовления фарфора, его называют фарфоровой землёй .
Глины, которые часто значительно превосходят каолин по своим пластическим свойствам, служат для изготовления гончарных изделий, фаянса, керамических изделие и майолики. Большинство сортов глин окрашено в желтовато-серые или синеватые тона, но встречаются также и совершенно белые глины. Глины, богатые окисью железа, окрашиваются после прокаливания (обжига) в бурые цвета. Из них изготавливают обычно глиняные горшки и терракотовые изделия. Формовой землёй называют глину, сильно загрязнённую окисью железа и песком. Такая глина служит преимущественно для изготовления кирпича и черепицы. Глину, сильно загрязнённую примесями карбонатов кальция и магния, называют мергелем . Она не пригодна в качестве сырья для керамических изделий, однако её используют при производстве цемента.
Образование глины происходит при выветривании силикатных горных пород, которое связано с их значительным механическим раздроблением (превращение в коллоидное состояние). Наряду с этим протекает подчинённый химический процесс, а именно гидролиз более или менее значительной части силикатов (прежде всего полевых шпатов) с образованием аморфных глинозёмистых гелей. Последние называются аллофанами и, по-видимому, представляют собой чистые смеси гидратов окиси алюминия и двуокиси кремния или прокаолинами - тоже аморфные, содержащие воду силикаты алюминия. Прокаолин является, вероятно, определенным химическим соединением состава Al2O32SiO2. Он содержит переменное количество воды, которая не связана с ним химически, как в каолините, примешана к нему, как вода в гелях. Раздробленные только механически и поэтому ещё кристаллические составные части горных пород содержатся в большинстве сортов глин также преимущественно в коллоидно раздробленном состоянии.
Особые свойства глин создаются определёнными составными частями, которые имеют слоистую структуру решётки, образованной шестичленными кольцами, состоящими из тетраэдров SiO4. Эти составные части, подобно пермутитам, отличаются определённой способностью к катионному обмену. К ним в первую очередь относится каолин и родственные ему вещества (например, галлоизит , Al2O32SiO24H2O), монтмориллонит и некоторые слюдоподобные минералы . Все глинообразующие минералы имеют аналогичные решётки. Аморфные составные части глин (аллофаны), смешанные большей частью с кристаллическими , преимущественно находящимися в коллоидно раздробленном состоянии составными частями, не имеют существенного значения для свойств глин.
В то время как выветривание горных пород с образованием глин может идти в обычных условиях атмосферного выветривания, образование каолина , как впервые показал Шварц (1933 год), связано с особыми условиями. Этому существенно благоприятствуют повышенная температура, повышенное давление, присутствие сильных кислот (например, HCl), но не угольной кислоты. Однако, согласно Ноллю (1935 год), в геологические периоды каолин мог образоваться также при низких температурах. Действие сильных кислот способствует образованию каолина, т.к. при этом ускоряется гидролиз полевого шпата. Если исходить из продуктов гидролиза полевого шпата, не содержащих щелочи, то можно наблюдать образование каолина в отсутствие кислоты. Так, Нолл смог синтезировать каолин, исходя, например, из смеси аморфной SiO2 с бёмитом или с байеритом при нагревании её с водой под давлением. Если нагревать смесь в присутствии раствора едкого натра, то образуется монтмориллонит. Очевидно, образование каолин в природе идет в том случае, если щелочные и щелочноземельные элементы полностью выщелочены из исходных горных пород; в противном случае образуется монтмориллонит . Следовательно, образование каолина в природе ускоряется прежде всего интенсивным вымыванием и хорошей циркуляцией растворов, а также благодаря кислой реакции вымывающих вод.
Образования каолина - чисто химический процесс, который можно передать суммарным уравнением
2K + 7H2O = Al2(OH)4 + 4H2SiO3 + 2KOH .
Каолин может образоваться непосредственно из полевого шпата, а также из прокаолина, первоначально образованного из полевого шпата при обычном выветривании, если его нагревать с водой под высоким давлением. Если каолин нагревать под давлением в слабощелочной среде (с раствором щелочного карбоната), то он превращается в монтмориллонит Al2(OH)2nH2O, в то время как в сильнощелочной среде из него получаются цеолиты .
При нагревании каолинит сначала отщепляет воду (10 мм рт. ст. при 430?). Механизм отщепления воды показывает, что вода в каолините связана химически. Обезвоженный каолинит (метакаолинит ) при более сильном нагревании сначала разлагается на Al2O3 и SiO2; при ещё более высокой температуре из него образуется муллит 3Al2O32SiO2 (наряду с тридимитом ).
Рентгеноструктурным анализом установлено, что каолинит построен из сетчатых плоскостей, образованных ионами 2-, между которыми включено иногда по два слоя из +. С каолинитом имеют одинаковый состав минералы дикит и накрит , встречающиеся во многих сортах каолина. Они показывают иную, чем каолинит, картину рентгеновской интерференции, но, по-видимому, построены аналогично.
Чистую глину в виде порошка применяют в медицине и называют "Bolus alba" (- комок земли).
Керамические изделия. Изделия, получаемые из встречающихся в природе и искусственно приготовленных пластических смесей глины или каолина с другими веществами называют "керамическими изделиями". Легко формующейся или "пластической" называют вязкую массу, которой при незначительном давлении можно придать любую форму, причем эта форма сохраняется и после прекращения давления. Важнейшие керамические изделия и их характерные свойства приведены в таблице 1.
Таблица 1
Важнейшие керамические изделия и их свойства
Фарфор. Фарфор был известен в Китае уже в самые древние времена, а в Европе его стали изготовлять фабричным способом впервые в Мейссене (с 1710 года). Фарфор был получен при сильном прокаливании ("обжиге") пластичных масс, изготовленных перемешиванием каолина (фарфоровой земли) с порошкообразным полевым шпатом и кварцем с добавлением небольшого количества воды. Если температура обжига не слишком высокая, то форма изделий сохраняется, только объём сильно уменьшается, так как фарфор "садится" при обжиге. Одновременно масса ("черепок") становится плотной (водонепроницаемой) и звонкой.
Для изготовления твёрдого фарфора обычно применяют около 50% каолина, 25% полевого шпата и 25% кварца. При обжиге каолин сначала отдает конституционную воду. Затем он разлагается на Al2O3 и SiO2, которые растворяют в стеклообразно размягчённом полевом шпате. При дальнейшем повышении температуры полевой шпат растворяет в возрастающих количествах крупнокристаллический кварц. По мере того, как полевой шпат обогащается двуокисью кремния, из него осаждается муллит , т.к. с увеличением содержания SiO2 растворяющая способность полевого шпата по отношению к муллиту понижается. Поэтому готовый фарфор состоит из стекловидной основной массы, которая пронизана тесно сплетенными между собой иглами муллита и оставшимися нерастворёнными зернышками кварца (и крохотными пузырьками воздуха). Как правило, обжиг производят дважды. После первого обжига, так называемого "сырого обжига", идущего приблизительно при 900?, на фарфор наносят прозрачную глазурь : полученные после сырого обжига ещё пористые черепки быстро погружают в глазурную массу - водную суспензию каолина, глины, полевого шпата и мрамора. При нагревании из неё образуется тугоплавкое стекло. Последующим высушиванием (около 1450?) производят окончательный обжиг . Часто фарфор подвергают еще третьему обжигу в муфельной печи при красном калении после нанесения красок, т.е. перетертого со скипидаром мелкоизмельчённого цветного стекла. Большей стойкостью обладают краски для "острого" огня или подглазурные краски, наносимые на неглазурованный черепок. Однако существует немного красок, для которых этот метод возможен. Окончательно отожженный без глазури фарфор называют бисквитным . Вместо процесса формования фарфоровой массы, основанного на её пластичности, фарфоровую массу можно перевести в жидкое состояние добавление незначительного количества щелочи и отлить в форме из гипса. В результате поглощения воды обожженной гипсовой формой наступает быстрое отвердение фарфорового изделия. Фарфор не только для изготовления домашней посуды и художественных изделий, но также, и при том в весьма широкой степени, для изготовления химической посуды, а благодаря его электроизоляционным свойствам - для изготовления изоляторов.
От обычного или твердого фарфора отличается мягкий фарфор , из которого изготовляют главным образом художественные изделия. В мягком фарфоре содержится меньше каолина и соответственно этому больше "плавней", например, полевого шпата, мела. Такой фарфор в соответствии с его легкоплавкостью подвергают обжигу при менее высокой температуре (обычно при 1200-1300?) . Поэтому легко удается произвести его многоцветное подглазурное раскрашивание.
Каменные материалы , подобно фарфору, являются плотными звонкими и настолько твёрдыми, что не царапаются сталью; кроме того, они очень стойки по отношению к химическому воздействию. Поскольку их изготовляют из глины, они требуют более низкой температуры обжига, чем твердый фарфор (1200-1300?), не обладают такой, как фарфор, просвечиваемостью и в большинстве случаев имеют не белый, а серый, жёлтый или коричневый цвет. Их часто покрывают только тонким слоем "солевой" глазури, который образуется при испарении поваренной соли, бросаемой в печь; благодаря этому на поверхности такого изделия осаждается стекловидный двойной силикат натрия. В химической промышленности весьма часто применяют неглазурованные изделия из каменного материала.
Тонкий каменный материал служит для изготовления ваз и других художественных изделий, в архитектуре для изготовления рельефов и украшения фасадов. Из каменного материала выделывали серые, расписанные голубой краской старинные германские сосуды (кубки и т.п.). Примерами изделий из грубого коричневого каменного материала могут служить водопроводные и канализационные трубы, а также "метлахские плитки". В химической промышленности применяют многочисленные сосуды, изготовленные из коричневого каменного материала: туриллы, змеевики для охлаждения, трубы, ванны и др.
Фаянс , как и фарфор, белого или почти белого цвета, однако он мягче, так что сталь оставляет на нём царапины; он легче ломается, порист, поэтому в большинстве случаев его необходимо покрывать глазурью. Фаянс получают из смеси глины, кварца, щелочи и сурика, иногда добавляют ещё окрашивающие окислы. Фаянс обжигают дважды: сначала без глазури при 1200-1300? (сырой обжиг), а затем несколько слабее с глазурь (окончательный обжиг). Из тонкого фаянса делают мойки, ванны для купания и т.п. Некоторые сорта фаянса часто окрашивают титановой кислотой в бледно-кремовый цвет (умывальники). Примерами неглазурованного фаянса служат глиняные сосуды, глиняные трубка и т.п.
Фаянс имеет грязновато-серый пористый излом. Поэтому его покрывают глазурью, которая благодаря прибавлению двуокиси олова имеет белый цвет и непрозрачна. Раньше фаянс часто применяли для изготовления дешёвой посуды; однако фаянс изготовленный Веджвудом в Англии, почти совершенно вытеснил обычный фаянс из домашнего обихода. Более тонкий фаянс пригоден для художественной керамики. По своим свойствам фаянсу приближается майолика , покрываемая цветной глазурью.
Обычные гончарные изделия , например горшки для цветов, глиняная посуда, также имеют пористый излом. На них наносят глазурь, содержащую большей частью свинец; окрашена она обычно добавленными к ней окислами металлов. Окись железа дает желтую, а вместе с двуокисью марганца - коричневую окраску; медь окрашивает глазурь в зелёный цвет.
Кирпич . Обожженный кирпич формуют из глины и затем подвергают обжигу. Вследствие содержания в глине окиси железа кирпичи большей частью окрашены в красный цвет. Кирпич обладает большой пористостью, т.к. обжиг ведут при относительно низкой температуре. Сильно обожженный, плотный и очень крепкий кирпич называют клинкером .
Огнеупорные материалы . "Огнеупорными" называют такие материалы, которые, не плавясь, выдерживают нагревание при высокой температуре (по крайне мере 1600?). Наиболее употребляемым огнеупорным материалом является шамот , который состоит из смеси двух сортов глин: обожженной до спекания, возможно более огнеупорной глины (собственно шамот) и красной пластичной глины (связывающая глина). Существуют особые месторождения глин, которые в первую очередь идут на изготовление шамота. Шамот, который содержит обычно около 42-45% Al2O3 и 50-54% SiO2, прежде всего применяют для футеровки топок, высокотемпературных печей и рекуператоров. Для коксовых, керамических печей и для печей сталелитейной промышленности (например, печи Сименса - Мартена) используют в большинстве случаев (впервые полученный в Англии) динас . Его приготовляют обжигом грубозернистого кварцевого песка, смешанного с небольшим количеством известковой массы или глины. Глинистый динас содержит 15-17% Al2O3 и 80-83% SiO2. Он размягчается при 1350?, однако плавится только выше 1650?. По огнеупорным свойствам его превосходит известковый динас или силикатный камень (с содержание 1,5-4% CaO, 0,3-2% Al2O3 и 94-96% SiO2), который плавится только при 1700-1750?. Его и применяют в первую очередь в печах Сименса - Мартена. Ещё большей огнеупорностью обладают так называемые силлиманиты , которые получают обжигом при высокой температуре силлиманита, цианита или андалузита (минералов одного состава Al2 SiO5, но различного внутреннего строения), вследствие чего образуется муллит , 3Al2O32SiO2, который, как уже было отмечено является составной частью твердого фарфора.
Из огнеупорных веществ, не содержащих SiO2 или содержащих её в очень небольших количествах, следует назвать боксит, динамидон, магнизит и доломит. Высокими огнеупорными свойствами обладают магнезия, двуокись циркония и главным образом графит (в отсутствии воздуха).
