Состав глин



Глина состоит из весьма мелких частиц, которые можно рассмотреть только при большом увеличении, под микроскопом. Величину частиц глины выражают в тысячных долях миллиметра. Одна тысячная доля миллиметра (0,001 мм) называется микроном. Диаметр частиц глины обычно менее 10 микронов (0,010 мм).

Глина неоднородна по своему составу. Она представляет собой смесь частиц различных минералов. Главными из этих минералов являются кварц, полевой шпат, слюда и каолинит.

Кварц, полевой шпат и слюда встречаются как в составе других горных пород, так и самостоятельно. Например, чистый горный или речной песок состоит почти исключительно из кварца. Слюда иногда залегает в горных породах в виде гнезд и жил. Она отличается способностью расщепляться на тончайшие листочки. Цвет ее черный или светло-желтый.

Полевой шпат часто залегает мощными пластами. Он является основной составной частью многих горных пород, которые и называются полевошпатовыми. К числу этих горных пород принадлежит, например, гранит. Цвет полового шпата от светло-красного до серовато-белого.

Каолинит встречается только в глинах. Некоторые белые глины, так называемые каолины, состоят преимущественно из каолинита. Бывают и такие глины, в которых содержится всего 1-4% каолинита или даже нет его вовсе. Если в глине отсутствует каолинит, в ней обязательно содержатся другие минералы, весьма близкие по составу к каолиниту.

Кроме указанных основных минералов, во многих глинах встречаются различные примеси: известняк, магнезит, гипс, доломит, железная руда, пирит, или серный колчедан, остатки, получившиеся при разложении растений и животных, и т. п.

Такая смесь частиц различных минералов образовалась на протяжении многих веков. На полевошпатовые горные породы воздействовали вода и ветер, тепло и холод. Под их влиянием эти породы постепенно дробились на мельчайшие частицы, как говорят, выветривались. При этом полевой шпат под воздействием воды и содержащегося в воздухе углекислого газа превращался в каолинит.

Глина, получившаяся в результате выветривания горных пород, иногда отлагалась там же, где образовалась, иногда же водой и ветром ее переносило на новые места. При переносе к глине примешивались частицы известняка, магнезита, железной руды и т.п. Глины, отложившиеся на месте их образования, получили название первичных, а перенесенные на новые места — вторичных. Основные вещества, из которых состоят глины — это кремнезем, глинозем и вода.

Кремнезем представляет собой соединение кремния с кислородом. Кислород и кремний — самые распространенные в природе химические элементы, т. е. простые вещества, которые никакими известными химии способами нельзя больше разложить.

Кислород легко соединяется со многими химическими элементами, образуя ряд веществ, которые входят в состав земной коры и окружающей ее атмосферы. Он является той важнейшей составной частью воздуха, без которой невозможна жизнь на земле. С водородом кислород образует воду, без которой также невозможно существование живых организмов. Кислород занимает 49,5% доступной нашему наблюдению части земной коры и атмосферы.

Кремний тоже легко соединяется со многими химическими элементами, образуя с ними прочные соединения. В составе земной коры кремний занимает 26%.

Одним из наиболее распространенных и прочных соединений кремния является кремнезем. Он встречается в природе не только в составе различных пород, но и в чистом виде. Например, чистый кварцевый песок, или белый кварц, представляет собой почти чистый кремнезем.

Глинозем, или окись алюминия, — это соединение алюминия с кислородом. В чистом виде глинозем встречается в периоде очень редко.

Вода, содержащаяся в частицах глины, называется химически связанной, или конституционной. Эту воду можно удалить только в том случае, если нагреть глину выше 400°С. Однако при таком нагреве глина превращается в черепок, по свойствам резко отличающийся от глины.

От конституционной воды следует отличать так называемую механически связанную, или гигроскопическую, воду. Гигроскопическая вода содержится не в самых частицах глины, а в мельчайших порах между ними. Ее можно удалить, высушив глину при температуре до 110°. При такой температуре свойства глины не изменяются.

Чистые глины, например каолины, состоят почти исключительно из кремнезема, глинозема и конституционной воды. Гончарные же глины обычно содержат много примесей: в состав их, кроме кремнезема, глинозема и конституционной воды, входит ряд других веществ. Так, в большей части гончарных глин содержится окись железа — соединение железа с кислородом.

В состав гончарных глин входят также соединения кислорода с химическими элементами - кальцием и магнием. Первое из этих соединений — окись кальция - является основной составной частью известняка, а второе - окись магния — представляет собой основную часть магнезита. Оба эти соединения входят и в состав доломита.

В гончарных глинах содержатся также органические вещества - остатки от разложения растений и животных. Помимо всех этих веществ, в гончарных глинах часто встречаются щелочи, которые являются составными частями полевого шпата и слюды.

Содержание отдельных веществ в гончарных глинах колеблется в весьма широких пределах:
Кремнезема - 44,4-74,0%
Глинозема - 12,0-23,0%
Окиси железа - 2,12-8,9%
Окиси кальция - 0,46-6,3%
Окиси магния - 0,4-10,5%
Щелочей - 0,0-3,3%
Конституционной воды и органических примесей - 4,5-17,1%

Также на сайте:



Керамика в Месопотамии

Керамика в МесопотамииОдним из важнейших центров раннеземледельческой культуры Передней Азии считается Северная Месопотамия включающая примыкающие горные области Западного Ирана. В этих областях, в VII-VI тысячелетии до нашей эры развилась культура типа Джармо. Среди ее исторических и культурных памятников можно отметить непосредственно поселение Джармо, поселение Телль-Шамшира в иракской части горного массива Загроса и Тепе-Сораб и в иранской части гор - Тепе-Гуран.



Усадка глины

Подвергнув изделие после сушки обжигу, можно убедиться, что при обжиге объем глины тоже уменьшается. Уменьшение объема глины во время обжига называют огневой усадкой, или просто усадкой.

При обжиге изделий глина сначала не дает усадки. Примерно, до 400° наблюдается только незначительное уменьшение веса глины. Нагрев выше 400° уменьшает вес глины уже очень сильно. При этом из глины выделяется так называемая конституционная вода.