Что такое глина и ее свойства. Полезные ископаемые: Глина

Глина - полезное ископаемое, которое нашло широкое применение в различных сферах жизнедеятельности. Эта достаточно сложная горная порода может быть представлена разным составом и свойствами. Условия образования разных видов глин также существенно отличаются.

Что собой представляет глина?

Геологическая наука изучает горную породу уже достаточно давно. Учеными было установлено, что глина, не загрязненная посторонними примесями, состоит и небольших частиц. Диаметр пыли не превышает и 0,01 мм. Это частицы, которые относятся к определенной группе минералов. Неслучайно применение глины нашло широкое распространение. Горная порода представляет собой запутанное химическое соединение, в состав которого входят вода, кремний и алюминий.

Глины под воздействием жидкости меняют свои свойства. В зависимости от количества воды, которая добавляется к частицам горной породы, может образовываться пластичная масса или же известь. Жидкость с добавлением глины обладает высокой степенью вязкости. Это свойство широко используется в строительной и ремонтной сферах.

Свойства глин

Свойства любой горной породы полностью зависят от состава. Не исключением является и глина. Имеет значение также и величина составляющих частиц. В смеси с порода способна образовывать вязкое тесто. Это свойство широко используется в различных сферах жизнедеятельности. Глина набухает в воде. Благодаря этому ее можно использовать очень экономно. В сыром виде глиняное тесто способно сохранять абсолютно любую форму. Изменить ничего нельзя после застывания. А чтобы изделие смогло сохраниться продолжительное время, его обжигают. Под воздействием высоких температур глина становится еще более крепкой и прочной.

Если описывать основные свойства глины, нельзя не вспомнить про водоупорность. После насыщения частицами породы нужного количества жидкости, она уже не пропускает через себя влагу. Это свойство также достаточно широко используют в строительстве.

Отдельные сорта глин способны очищать нефтепродукты. Эти же свойства глины используют для очистки растительных жиров и масел. Благодаря этому люди могут употреблять продукты без вредных примесей. Глина поглощает из жидкости которые могут нанести вред здоровью. По этой же причине отдельные виды горных пород применяются в косметологии.

Какие бывают глины?

В природе существует огромное количество видов глин. Все они нашли свое применение в той или иной сфере жизнедеятельности. Каолин - глина светлого оттенка, которая обладает меньшей пластичностью по сравнению с другими видами. Именно такая порода чаще всего применяется в бумажной промышленности, а также при изготовлении посуды.

Отдельного внимания заслуживает глина огнеупорная. Это вещество белого или светло-серого цвета, которое выдерживает температуру свыше 1500 градусов при обжиге. Под воздействием высокой температуры огнеупорная глина не размягчается и не теряет своих полезных свойств. Горная порода широко используется при изготовлении фарфоровых изделий, а также при отделке помещений. Популярной считается облицовочная плитка, выполненная из огнеупорной глины.

Формовочные глины могут обжигаться также при достаточно высокой температуре. Отличаются они повышенной пластичностью. Такая глина огнеупорная может применяться в металлургии. С ее помощью изготавливают специальные связующие формы для литья металла.

В строительстве наиболее часто используются цементные глины. Это вещества сероватого оттенка с примесью магния. Глину используют для изготовления различных отделочных изделий, а также в качестве связующего звена при проведении строительных работ.

Как и где добывают глину?

Глина - полезное ископаемое, которое сегодня не является редким. Вещество без проблем можно добыть из земли. Легче всего обнаружить вещество в тех местах, где ранее текли реки. Глина считается продуктом осадочной горной породы и земной коры. В промышленных масштабах добыча глины производится с помощью экскаваторов. Машина срезает большие слои земли. Таким образом можно добыть гораздо больше полезного ископаемого. Проблема в том, что глина в большинстве случаев залегает слоями.

Местами для добычи глины служат целые карьеры. Работа начинается с удаления верхнего слоя почвы. Чаще всего глину можно обнаружить уже на расстоянии полуметра от вершины. Обычно легко поддается обработке может находиться на самой поверхности. В некоторых же случаях полезное ископаемое может быть обнаружено под грунтовыми водами. В этом случае бригада устанавливает специальный дренаж для отведения воды.

Зима не помеха для добычи горной породы. Во избежание промерзания почвы ее утепляют опилками и другими веществами с низким уровнем теплопроводности. Толщина утеплителя иногда достигает 50 см. От промерзания защищается также уже добытая глина. Ее накрывают брезентом или другим подобным материалом, который сможет удержать нужную температуру до того момента, как глина будет доставлена до склада.

Глина в строительстве

В строительной сфере глина начала использоваться уже с первых дней ее открытия. Сегодня материал достаточно широко используется для строительства домов в южных регионах. Благодаря свойствам ископаемого в домиках летом прохладно, а зимой тепло и уютно. Для изготовления блоков берут лишь немного песка, глины и соломы. После застывания получается прочный строительный материал, который не поддается никаким природным факторам.

Какая лучше глина для строительства домов специалисты отвечают однозначно. Наиболее подходящей является цементная глина. Из этого материала также достаточно часто изготавливают облицовочную плитку. С помощью такой отделки можно не только украсить помещение, но и защитить его от огня. Ведь цементная глина является еще и огнеупорной.

Посуда из глины

Столовые приборы из глины - это не только красиво, но еще и полезно. Материал является экологически чистым. Не стоит бояться, что посуда под воздействием высокой температуры станет выделять вредные для здоровья вещества. Применение глины у многих ассоциируется именно с изготовлением тарелочек, горшочков и ваз. Сегодня посуду из этого материала изготавливают в промышленных масштабах. Каждый может приобрести сервиз из качественного материала, который сможет прослужить в течение продолжительного времени.

Гораздо больше ценится ручная работа. Устраиваются целые выставки, на которых мастера могут похвастаться своими изделиями. Здесь же можно приобрести качественную глиняную посуду. Главное, что изделие изготавливается в единичном экземпляре. Но и цена будет соответствующая.

Лепка из глины вместе с детьми

Изготовление различных изделий с помощью глины может стать очень увлекательным и веселым занятием для ребенка. Лепка способствует умственному развитию, улучшает моторику детских рук. Малыш может проявлять фантазию в свое удовольствие. А что можно сделать из глины, всегда подскажут родители.

Лепка из глины требует тщательной подготовки. Следует помнить о том, что не любая одежда может отстираться от полезного ископаемого. А пятна ребенок поставит обязательно. Поэтому малыша стоит переодеть в рабочую форму, а стол застелить клеенкой. Что можно сделать из глины в первую очередь? В первую очередь следует лепить несложные овальные фигурки. Это могут быть животные или смешные человечки. С ребенком постарше удастся сделать тарелку и ложку. После застывания изделие можно покрасить. Оно будет выглядеть оригинально и сможет сохраниться на протяжении долгого времени. Но стоит помнить о том, что глина без обжига является достаточно хрупкой.

Применение глины в медицине

Еще в древности люди заметили полезные свойства глины и начали использовать их в лечебных целях. Некоторые виды полезного ископаемого обладают противовоспалительным действием. Благодаря этому их используют для лечения различных кожных заболеваний. Глина быстро помогает справиться с ожогами, угрями и экземой. Но самолечением заниматься ни в коем случае нельзя. Отдельные виды глины имеют различные свойства. Только специалист сможет подобрать нужный материал и нанесет его правильно на больное место. Без необходимых знаний и навыков можно нанести лишь вред.

Глина - полезное ископаемое, которое является источником множества минералов, витаминов и микроэлементов. Некоторые разновидности горной породы можно принимать также и внутрь. Именно глина является отличным источником радия. При этом организмом усваивается то количество полезного вещества, которое необходимо для нормальной жизнедеятельности.

Глина способна вывести из крови токсины, а также нормализовать обмен веществ. Благодаря этому нередко используют при различных видах отравлений. Порошок принимают внутрь в небольшом количестве, запивая водой. Но в лечебных целях могут использоваться лишь некоторые виды глины.

Глина в косметологии

Многими девушками для совершенствования внешности нередко применяется косметическая глина. Полезное ископаемое способно выровнять тон кожи, избавить лицо от прыщей, а бедра от жировых отложений. В косметологических целях используются различные виды глины. Все они имеют свои особенности и свойства.

Для омоложения лица наиболее часто используется белое полезное ископаемое глина. Фото женщин, которые использовали этот продукт для совершенствования лица, впечатляют. Мимические морщинки действительно разглаживаются, а пигментные пятна исчезают полностью. Девушкам с жирной кожей и крупными порами также отлично подойдет вещества - сведения, которые можно прочитать на упаковке. Но использовать любую глину все же лучше после консультации с косметологом.

Применение голубой глины

Эта горная порода отличается хорошими противовоспалительными свойствами. В ее состав входят соли и минералы, необходимые для нормального функционирования Маски из голубой глины следует делать людям, которые имеют склонность к кожным высыпаниям. С помощью природного вещества прекрасно лечатся угри и комедоны.

С помощью голубой глины можно также сделать кожу более светлой. 10 процедур помогут на долгое время избавиться от веснушек и пигментных пятен. Кроме того, отлично разглаживает неглубокие мимические морщины.

Зеленая глина

Это вещество также достаточно широко используется в косметологии. Зеленая глина обладает прекрасными адсорбирующими свойствами. Благодаря этому удается быстро очистить организм от вредных веществ и токсинов. Глина может наноситься как на лицо, так и на все тело.

Популярными считаются обертывания с применением зеленой глины. Полезное ископаемое помогает восстановить водный баланс организма и убрать лишнюю влагу. Это свойство помогает девушкам избавляться от целлюлита, а также делать кожу более ровной и гладкой.

Красная глина

Наиболее оптимальной для людей, которые имеют склонность к аллергическим реакциям, будет красная глина. Это вещество имеет особый оттенок благодаря содержанию в нем меди и оксида железа. Только добытое вещество не может сразу использоваться в косметологии. Изготовление глины для различных масок - трудоемкий процесс. С особым вниманием готовится к применению именно красная глина. Порода очищается от различных вредных примесей, которые могут нанести вред коже.

Маски из красной глины отлично снимают покраснения и раздражения кожи. Материал широко используют также и в медицине. Красная глина способствует скорейшему а послеоперационные рубцы делает менее заметными.

Глина является очень распространённой горной породой. Сложная, как по составу, так и по физико-технологическим свойствам. Чистая порода состоит из сложных химических соединений - «глинистых» минералов, в состав которых входят алюминий, кремний и вода. В минералогии их называют водными алюмосиликатами.

Свойство глины зависит от её химического и минерального состава. Землистая порода - глина легко распускается в воде, образовывая «взвеси» (муть) или пластичное тесто, которое сохраняет приданную ему форму после высыхания и приобретает твердость камня после обжига. Также ещё одним свойством глины можно считать «сорбционность» - способность поглощать из жидкости некоторые растворенные в ней вещества. Так как в глине содержится большое количество окиси алюминия, её применяют в качестве химического сырья, для получения сернокислых солей.

Характеристика и виды

Всю существующую глину для удобства эксплуатации разделили на такие виды:

  • Каолин - самый востребованный вид, белого цвета, состоящий из минерала каолинита. Применяется в фарфорово-фаянсовой и бумажной промышленности.
  • Огнеупорная глина , бывает белого или серого цвета. При обжиге выдерживает температуру примерно 1580°. В состав входят минералы каолинита и гидрослюды. Используют для изготовления огнеупорной посуды.
  • Кислотоупорная глина - это разновидность огнеупорной глины, в состав которой входит железо, магний, кальций и сера.
  • Формовочная глина - обладает повышенной пластичностью и связующей способностью. Используют в виде скрепляющего материала при изготовлении ёмкостей для металлургического литья.
  • Цементная глина обладает богатой цветовой палитрой. Входит в состав портланд-цемента.
  • Кирпичная глина - легкоплавкая, в состав входит значительная примесь кварцевого песка. Широко используют в кирпичном производстве.
  • Бентонитовая глина - главным образующим минералом, является монтмориллонит. Богатая цветовая гамма. Обладает самой высокой отбеливающей способностью. Данный вид незаменим при очистке нефтепродуктов, растительного и смазочных масел.
  • Минеральная природная глина - используется в медицине и косметологии

(На картинке разновидность косметической глины )

В производственной практике глину подразделяют на «жирные» и «тощие» группы. Всё зависит от степени загрязненности их кварцевым песком. В «жирных» глинах песка не много, а в «тощих» его большое количество.

Месторождение и добыча

Глина широко распространена в природе, залегает на небольшой глубине. Всё это способствует невысоким затратам при добыче, делая сырьё дешёвым. Обычно на самом месторождении глины строятся кирпичные и черепичные заводы. Самые большие месторождения глины находятся на территории Украины и России. Сравнительно небольшие скопления породы имеются в Грузиии, Казахстане, Узбекистане, Туркмении и других странах СНГ.

Применение глины

Глину можно отнести к минеральному сырью массового потребления. Она используется в самых разнообразных отраслях, например в хозяйственной, где изготовляют посуду и другие изделия. В строительной, для производства строительного кирпича любого цвета и цемента. А так же в промышленности: мыловарении, парфюмерии, текстиле и многих других.

Заводы используют определённый вид глины для очистки нефтепродуктов, растительных масел и жиров. Незаменима глина и в искусстве, пластичная цветная глина является отличным материалом для создания скульптур. Широкую популярность заслужила в сельском хозяйстве: для кладки печей, глиняных потолков, побелки стен и пр.

Глина - продукт выветривания горных пород, в основном полевого шпата и слюды. Землетрясения, сильные ветры, наводнения сдвигают с места пласты пород, измельчают их до пудры. Уложенные в трещинах земной коры, они за миллионы лет затвердевают.

Кембрийские глины являются первичными, они за миллионы лет не вымывались, хотя и подвергались выветриванию. Другие глины называются вторичными, это продукт отложения. Вторичные глины встречаются среди осадочных толщ всех типов - континентальных, включая озерные, прибрежно-лагунные и морские.

Озерные глины часто имеют мономинеральный каолинитовый состав. Чистые монтмориллонитовые глины (бентониты) образуются обычно в результате изменения вулканических пеплов и пемз. В промышленности выделяют 4 наиболее важные группы глин: грубокерамические, огнеупорные и тугоплавкие, каолины, адсорбционные и

высокодисперсные монтмориллонитовые.

Основными химическими компонентами глины являются вторичные минералы простого состава: двуокись кремния (кварц, SiO„ 30-70%), гидрокись алюминия (АЬОз, 10- 40%) и Н20 (5-10%). Присутствуют в глинах ТЮ2, гидрокись железа (Fe20„ FeO), MnO, MgO, CaO, K20, Na20.

Кроме того, в процессе выветривания образуются также вторичные минералы более сложного строения (алюмо — и феррисиликаты). Они более высокодисперсные, чем первичные минералы. Все вторичные минералы сложного состава имеют пластинчатое строение и содержат химически связанную воду. Поскольку эти минералы являются важнейшей составной частью различных глин, они получили название глинистых, или глинных, минералов (А. И. Болдырев, 1974). При всем разнообразии глинистых материалов у них есть общая особенность: они образовались при химическом разрушении других минералов и потому размеры их кристалликов очень малы - всего 1…5 мкм в поперечнике.

В составе глины главную роль играют каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, шпаты, известняки, мраморы. По преобладанию глинистого минерала выделяют минеральные типы глин: каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые и др.

К минералам каолинитовой группы относятся каолинит AL2Si2Os(OH4) и галлуазит АЬ28і2Ол(ОН4) х 2Н?0, а также некоторые другие минералы. Каолинитовые глины содержат примерно 20-25% илистых частиц (меньше 0,001 мм), из них 5-10% частиц коллоидных размеров (меньше 0,25 микрона). Минералы этой группы довольно часто встречаются во многих типах глин. Такие глины имеют сравнительно небольшую на-бухаемость и липкость.

Бентониты - осадочные породы, состоящие из минералов группы монтмориллонита. Эти минералы имеют слоистую кристаллическую структуру как у графита или талька, т. е. состоят из тончайших чешуек, способных при механическом воздействии на них скользить друг по другу. Поэтому эти минералы на ощупь кажутся жирными. Между чешуйками имеются полости, в которые легко проникают молекулы воды. Благодаря этому бентонитовые глины сильно набухают в воде и образуют пластичное тесто.

Из минералов монтмориллонитовой группы в глинах наиболее распространены монтмориллонит AL2Si40|9(OH2) х пН20, бейделлит ALoSbOyfOH?) х пН20, нонтронит Fe2Si4 0|о(ОНз) х пН20. Монтморри-лонитовые глины обладают, в отличие от каолинито-вых, высокой набухаемостью, липкостью и связностью.

Для них весьма характерным признаком является высокая степень дисперсности (до 80% частиц меньше 0,001 мм, из которых 40-45% меньше 0,25 микрона).

Среди глинистых минералов большое место принадлежит минералам группы гидрослюд. В эту группу ВХОДЯТ гидромусковит (иллит) KAb[(Si, Al)4O|0](OH)2 х пН,0, гидробиотит K(Mg, Fe)3[(Al, Si)40io](OH)2 х пН20 и вермикулит (Mg, Fe++, Fe+++)2[(Al, Si)4O|0](OH)2 х nH20.

Кроме глинистых материалов все глины содержат то или иное количество примесей, которые сильно влияют на свойства глин.

Кварц - один из самых распространенных на Земле минералов, состоящий из одной лишь двуокиси кремния - кремнезема (Si02).

Полевой шпат - минерал, в котором наряду с кремнеземом обязательно присутствует глинозем - окись алюминия (А120з), а также окись одного из металлов типа натрия, калия, кальция.

Слюда очень легко расщепляется на тончайшие прозрачные пластинки. Слюда содержат кремнезем, глинозем и (часто) соединения железа, натрия, магния.

Чаще всего эти минералы-примеси и составляют присутствующий в глине песок. Реже в глине встречаются зерна известняка, гипса, других пород и минералов.

Разные минералы по-разному влияют на свойства глины. Так, кварц снижает ее пластичность, но повышает прочность.

Кристаллическая решетка глины

Глинистые минералы различаются по структуре. Такие важные свойства глины, как растворимость, летучесть, вязкость и другие свойства, характеризующие устойчивость соединения, обусловлены энергией кристаллической решетки. Глина относится к кристаллическим твердым телам, т. е. она имеет четкую внутреннюю структуру, обусловленную правильным расположением частиц в строго определенном периодически повторяющемся порядке. Частицы в кристаллах (атомы, молекулы или ионы) располагаются закономерно, образуя так называемую пространственную решетку кристалла.

Кристаллическая решетка различных глинистых минералов построена из одних й тех же элементарных структурных единиц, состоящих из атомов кремния и кислорода, а также из атомов алюминия, кислорода и водорода. В состав глинистых минералов могут также входить Fe, Mg, К, Ми и другие. Глинистые минералы имеют слоистое строение и относятся к слоистым силикатам. Слои глинистых минералов состоят из сочетания кремнекислородных и кислород-гидроксиалю-миниевых соединений.

Элементарной ячейкой кремне кислородного соединения является тетраэдр, четыре вершины которого заняты анионами 02", а в центре этого тетраэдра находится более мелкий катион Si.

Тетраэдр (SiC>4)4 является основной структурной единицей не только глинистых минералов, но и всех существующих в природе соединений кремния с кислородом (А. И. Болдырев, 1974).

Избыток отрицательных зарядов этой элементарной ячейки может быть нейтрализован присоединением каких-либо катионов или соединением нескольких тетраэдров через вершины, когда кислородный ион оказывается одновременно связанным с двумя ионами кремния. Для глины наиболее типичным являются такие соединения, в которых кремнекислородные тетраэдры соединены в слои (или листы) циклической структуры. В таком слое на каждые два иона кремния приходится пять ионов кислорода, что соответствует формуле (Si20s)2

Кремнекислородные тетраэдрические слои могут соединяться со слоем кислород — алюмогидроксильных атомов, которые образуют октаэдры. В них ион алюминия окружен атомами кислорода и гидроксид-ионами. Алюмогидроксильные октаэдры соединяются так же, как и кремнекислородные тетраэдры, - в октаэдрические сетки или слои. Они могут быть построены по аналогии с минералом гиббситом А1(ОН)з или бруситом Mg(OH)2.

Кремнекислородные и кислород-гидроксид-алюми-ниевые сетки образуют так называемые тетраэдро-окта-эдрические слои и пакеты. При соединении тетраэдри-ческого и октаэдрического слоев ионы 0?’ тетраэдриче-ского слоя, расположенные на вершинах тетраэдров, становятся общими для обоих слоев, т. е. ионы 0?" будут служить своеобразными «мостиками» между ионами Si4~ одного слоя и ионами АЬз+ другого слоя. Такая структура наиболее устойчива, так как количество положительных зарядов Si4+ и АЦ+ в этой структуре равно количеству отрицательных зарядов 0?" и ОН".

Минералы группы каолинита имеют двухслойную фисталлическую решетку, пакеты которой образованы из двух связанных через общие атомы кислорода слоев: слоя кремнекислородных тетраэдров и алюмо-гидроксильного слоя, имеющего диоктаэдрическое строение. Такие двухслойные пакеты чередуются в кристалле с промежутками, придавая ему пластинчатое строение. Каолинит не способен впитывать воду в межпакетные пространства и поэтому не обладает способностью к набуханию.

Минералы монтмориллонитовой группы по своим кристаллохимическим свойствам разделяются на две группы:

Диоктаэдрические (монтмориллонит, нонтронит, бейделлит);

Триоктаэдрические (сапонит, гекторит).

Монтмориллонит относится к трехслойным минералам. Его пакеты состоят из октаэдрического слоя (ди-октаэдрического строения), который заключен между двумя тетраэдрическими слоями.

Состав этих слоев вследствие изоморфных замещений не постоянен. Кремний тетраэдров также может быть частично замещен на алюминий и железо, а в октаэдрах, кроме ионов алюминия, могут находиться ионы магния. В отличие от каолинита, межпакетные расстояния монтмориллонита могут изменяться. Эти расстояния изменяются в зависимости от количества воды, находящейся между пакетами. В силу этого монтмориллонит обладает большой способностью к набуханию.

Минералы группы гидрослюд включают гидромусковит (иллит), гидробиотит, вермикулит и другие гид-ратизированные разновидности слюд. Способность поглощения у гидрослюд в несколько раз выше, чем у каолинита, но в 2-3 раза меньше, чем у монтмориллонита.

Структура иллита подобна структуре монтмориллонита, с той лишь разницей, что в его кристаллической решетке имеются многочисленные изоморфные замещения. Так, ион А1з+ в октаэдрических слоях замещен на ион Fe3+ и ион Mg?+, причем два иона алюминия замещаются тремя ионами магния с замещением октаэдрических пустот. В иллите нередко два иона алюминия в октаэдрах замещаются на два иона магния, при этом избыточные отрицательные заряды компенсируются ионами калия, которые размещаются в межпакетных промежутках.

Алюмосиликаты - цеолиты - имеют «молекулярные сита», используемые в качестве катализаторов в нефтехимической промышленности для получения высокооктановых бензинов. Цеолиты являются наилучшими адсорбентами для радиоактивных отходов атомных электростанций. Они прекрасно себя зарекомендовали при выведении радионуклидов из организма «ликвидаторов», а также сельскохозяйственных животных, обитающих на зараженной территории. Цеолиты жизненно необходимы животным. Наевшись вдоволь природных цеолитовА животные здоровели: лучше прибавляли в массе, а среди телят уменьшался падеж. Объясняется это тем, что цеолиты способны поглощать вредные вещества и поставлять в организм недостающие ему компоненты.

Важнейшие физико-химические и водно-физические свойства глины - емкость поглощения, гидро-фильность, связность, липкость, реакция среды - находятся в прямой зависимости от минералогического состава.

Свободная и связанная вода в глине

Молекулы воды сами по себе нейтральны. Однако стоит только поместить дипольные молекулы воды во внешнее электрическое поле, как тотчас начнет проявляться дипольный характер этих молекул.

Гидратация гидрофильных коллоидов также обусловливается электростатическими силами, т. е. за счет электрических зарядов, возникающих вследствие ионизации. На поверхности коллоидных частиц гли ны образуются оболочки, состоящие из диполей воды, ориентированных в зависимости от вида заряда своим положительным или отрицательным концом.

Таким образом, в гидрофильных коллоидах, т. е. в растворах глины, какая-то часть воды оказывается прочно связанной с коллоидными частицами, другая же часть играет роль среды, в которой находятся коллоидные мицеллы.

Свойства связанной воды резко отличаются от свойств свободной воды. По степени упорядоченности структуры связанная вода приближается к свойствам твердого тела и имеет большую плотность по сравнению с водой свободной. Гидратационные оболочки высокомолекулярных соединение не обладают растворяющими свойствами, поэтому высокомолекулярное вещество растворяется только в свободной воде. Связанная вода при охлаждении раствора глины не замерзает, тогда как свободная вода подвержена замерзанию.

Обмен веществ в глине

Часто глины находятся под слоем песка, почвы. При вымывании из почвы минеральных веществ и органических остатков они попадают на глиняную подложку. Наиболее интенсивное проникновение их происходит в верхнем слое глины толщиной 10- 15 см. В Оренбургской области разведано и используется месторождение миоценовой подугольной глины (Н. П. Торопова и соавторы, 2000).

Глина является превосходным «обменным пунктом» ионов минеральных вод. В то же время на состав глины большое влияние оказывают природные минеральные воды. Так, если сульфатно-кальциевые (или магниевые) подземные воды мигрируют среди глинистых пород морского происхождения, обычно содержащих обменный натрий, то протекают реакции:

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

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

Символом «глина=Са++» обозначена глина, содержащая обменный кальций (или другой обменный катион). Так происходит обмен катионов, количество аниона (SO4 ~) при этом не меняется.

Постепенно весь обменный натрий переходит из глин в раствор. Воды из сульфатных кальциевых (магниевых) превращаются в сульфатные натриевые, а поглощающий комплекс из типичного морского - натриевого становится типично континентальным - кальциево­магниевым (А. И. Перельман, 1982).

В глинистой фракции почв и пород содержатся две категории ионов: одни легко переходят в раствор и способны участвовать в реакциях - это обменные катионы и анионы; другие прочно закреплены в узлах кристаллических решеток и могут переходить в раствор лишь в результате разрушения минералов в ходе длительных процессов выветривания.

Примеси, входящие в глину, определяют ее цвет, консистенцию, особую пластичность или каменную твердость. Различают до 40 видов глин, использующихся в фаянсовой и фарфоровой промышленности, фармакологии, строительстве, парфюмерии (основная часть пудры), химии, в пищевой промышленности. Глина бывает белая, голубая, серая, красная, коричневая, зеленая, черная. Иногда встречаются глины шоколадного или грязно-черного цвета.

Цвета глины определяются большим количеством присутствующих в них солей:

Красный цвет - калий, железо;

Зеленоватый - медь, двухвалентное железо;

Голубой - кобальт, кадмий;

Темно-коричневый и черный - углерод, железо;

Желтый - натрий, трехвалентное железо, сера и ее соли.

Наиболее активной считается голубая, зеленая и черная глина. Хорошо изучен каолинит - основа для фарфоровых изделий, он белый. Огнеупорные глины в основном каолиновые, они пластичны, но в них мало железа.

Глина состоит из одного или нескольких глинистых минералов - иллита, каолинита , монтмориллонита , хлорита, галлуазита , или других слоистых алюмосиликатов, но может содержать также песчаные и карбонатные частицы в качестве примесей. Глинозём (Al 2 O 3) и кремнезём (SiO 2) составляют основу состава глинообразующих минералов.
Диаметр частиц глин менее 0,005 мм.; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как алеврит. Цвет глин разнообразен и обусловлен гл. образом окрашивающими их примесями минералов-хромофоров или органических соединений. Большинство чистых глин - серого или белого цвета, но обычны и глины красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и чёрного цветов.

Происхождение

Глина - вторичный продукт, образующийся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания . Основным источником глинистых пластов служат полевые шпаты , при разрушении которых под воздействием атмосферных агентов образуются силикаты группы глинистых минералов. Некоторые глины образуются в процессе местного накопления этих минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, скапливающиеся на дне озёр и морей.

В целом по происхождению и составу все глины подразделяются на:

  • Глины осадочные , образовавщиеся в результате переноса в другое место и отложения там глинистых и других продуктов коры выветривания. По происхождению осадочные глины делятся на морские глины , отложившиеся на дне моря, и континентальные глины , образовавшиеся на материке.
    • Среди морских глин различают:
      • Прибрежно-морские - образуются в береговых зонах (зонах взмучивания) морей, незамкнутых заливах , дельтах рек. Характеризуются часто неотсортированностью материала. Быстро переходят в песчанистые и грубозернистые разновидности. Замещаются песчаными и карбонатными отложениями по простиранию Такие глины обычно переслаиваются с песчаниками , алевролитами , пластами угля и карбонатными породамм.
      • Лагунные - образуются в морских лагунах , полузамкнутых с повышенной концентрацией солей или опресненных. В первом случае глины неоднородны по гранулометрическому составу, недостаточно отсортированы и ветречаются совместно с гипсом или солями. Глины опреснённых лагун обычно тонкодисперсные, тонкослоистые, содержат включения кальцита , сидерита , сульфидов железа и др. Среди этих глин встречаются огнеупорные разновидности.
      • Шельфовые - образуются на глубине до 200 м. при отсутствии течений. Характеризуются однродным гранулометрическим составом, большой мощностью (до 100 м. и более). Распространены на большой площади.
    • Среди континентальных глин выделяют:
      • Делювиальные - характеризуются смешанным гранулометрическим составом, резкой его изменчивостью и неправильной слоистостью (иногда отсутствует).
      • Озёрные, б. ч. с однородным гранулометрическим составом и тонкодисперсные. В таких глинах присутствуют все глинистые минералы , но каолинит и гидрослюды , а также минералы водных окислов Fе и Аl преобладают в глинах пресных озёр , а минералы монтмориллонитовой группы и карбонаты - в глинах соляных озёр. К озёрным глинам принадлежит лучшие разновидности огнеупорных глин.
      • Пролювиальные , образованные временными потоками. Характеризуются очень плохой сортировкой.
      • Речные - развиты в речных террасах , особенно в пойме . Обычно плохо отсортированы. Быстро переходят в пески и галечники, чаще всего неслоистые.
  • Глины остаточные - глины, возникающие в результате выветривания различных горных пород на суше, и в море в результате изменения лав , их пеплов и туфов . Вниз по разрезу остаточные глины постепенно переходят в материнские породы. Гранулометрический состав остаточных глин изменчив - от тонкодисперсных разновидностей в верхней части залежи до неравномернозернистых - в нижней. Остаточные глины, образовавшиеся из кислых массивных пород, не пластичны или мало пластичны; более пластичны глины, возникшие при разрушении осадочных глинистых пород. К континентальным остаточным глинам относятся каолины и др. элювиальные глины. В России широко распространены, кроме современных, древние остаточные глины - на Урале, в Зап. и Вост. Сибири, (их много также на Украине), - имеющие большое практическое значение. В упомянутых районах на основных породах возникают глины преимущественно монтмориллонитовые, нонтронитовые и др., на средних и кислых - каолины и гидрослюдистые глины. Морские остаточные глины образуют группу глин отбеливающих, сложенных минералами монтмориллонитовой группы.

Практическое использование

Глины широко применяются в промышленности (в производстве керамической плитки, огнеупоров, тонкой керамики, фарфоро-фаянсовых и сантехнческих изделий), строительстве (производство кирпича, керамзита и др. стойматериалов), для бытовых нужд, в косметике и как материал для художественных работ (лепка). Производимый из керамзитовых глин путём отжига со вспучиванием керамзитовый гравий и песок широко используются при производстве строительных материалов (керамзитобетон, керамзитобетонные блоки, стеновые панели и др.) и как тепло- и звукоизоляционный материал. Это лёгкий пористый строительный материал, получаемый путём обжига легкоплавкой глины. Имеет форму овальных гранул. Производится также в виде песка - керамзитовый песок. В зависимости от режима обработки глины получается керамзит различной насыпной плотности (объемного веса) - от 200 до 400 кг/м 3 и выше. Керамзит обладает высокими тепло- и шумо-изоляционными свойствами и используется преимущественно как пористый заполнитель для лёгких бетонов, не имеющий серьёзной альтернативы. Стены из керамзитобетона долговечны, имеют высокие санитарно-гигиенические характеристики, а сооружения из керамзитобетона, построенные более 50 лет назад, эксплуатируются и по сей день. Жилье, возводимое из сборного керамзитобетона, дёшево, качественно и доступно. Самым крупным производителем керамзита является Россия.

Литература

  • Горькова И.М., Коробанова И.Г., Окнина Н.А. и др. Природа прочности и деформационные особенности глинистых пород в зависимости от условий формирования и увлажнения. - Тр. Лабор. гидрогеол. пробл., 1961, вып. 29

С самых древних времен человек использовал глину для своих нужд. Она была основой строительных материалов, из нее делали посуду, использовал для лечения. Глина является неотъемлемой частью мира, в котором мы живем, как земля, деревья, вода. Месторождения глины встречаются по всему миру. Одни виды используют как компонент для производства строительных материалов. Другие виды глины – в лечебных и косметических целях. Нас интересует последняя глина, та, которую можно использовать для оздоровления и сохранения здоровья.

Из чего состоит глина

Глина представляет собой мягкий, рыхлый землистый материал, содержащий частицы размером менее 4 мкм. Глина образуется в результате выветривания и эрозии горных пород, которая содержит минерал полевого шпата. Во время выветривания полевого шпата под воздействием воды изменяется его состав и образуются минералы глины, такие как каолинит (основной минерал каолиновых глин) и смектит (основной минерал бентонитовых глин).

Каолинит имеет плоскую плотную пластинчатую структуру и состоит главным образом из силиката и алюмината.

Смектиты, в отличие от каолинита, имеют четырех, шести, восьмигранную структуру, через которую свободно проникает вода, образуя гель. Есть два основных типа . Это натриевый и калиевый бентонит, в зависимости от содержания в ней калия или натрия.

Полезные и лечебные свойства глины

Глина является одним из старейших средств, применяемых человеком для лечения многих заболеваний. Ее свойства для поддержания красоты передаются по наследству из поколения в поколение.

В зависимости от минералов (кремний, железо, магний, кальций), содержащихся в глине, ее цвет и свойства могут варьироваться. Глина способна поглощать неприятные запахи, бороться с микробами и бактериями, успокаивать боль, очищать кожу, делая ее чистой и гладкой.

Глина может принести большую пользу для организма человека и сохранения здоровья. Ее применяют в лечении дерматитов, ревматизма, она способна снять стресс и успокоить. Химический состав глины придает этому минеральному веществу поистине уникальные лечебные свойства. Вот только некоторые из ее лечебных свойств.

Антисептические и бактерицидные. Глина представляет собой стерильный комплекс, которая может создать среду, которая является не жизнеудобной для развития бактерий, подавлять их размножение и совсем безопасна для человека.

Противовоспалительные и обезболивающие свойства. Благодаря своей способности поглощать тепло, глина успокаивает и снимает воспаление. Это свойство применяется при ожогах, растяжениях, ушибах, в косметологии.

Реминерализация. Мелкодисперсная структура глины позволяет высвобождению и усвоению минералов из нее, что успешно можно применять при заболеваниях суставов, переломах, остеопорозе, анемии.

Адсорбирующие и антитоксичные свойства. Способность глины поглощать большое количество воды позволяет вытягивать токсины, яды из организма, особенно водорастворимые, а также уменьшать газообразование. В тоже время она «делится» минеральным составов с организмом. Это свойство глины применяют при отравлении, метеоризме. Действие всем известного средства «Смекта» основано именно на этом свойстве глины.

Регенерирующие свойства. Глина стимулирует свертываемость крови и ускоряет процессы регенерации тканей (это относится только к глинам, содержащим алюминий).

Подщелачивающие свойства. Большое содержание базовых элементов состава глины оказывают на организм человека подщелачивающее действие.

Тонизирующие свойства. Комплекс минеральных веществ улучшает функции организма и дает энергию. Высокое содержание кальция, например, помогает укреплять кости и придавать эластичность тканям. Магний может снять нервное напряжение и мышечную усталость. Большое содержание кремнезема в глине особенно полезно при анемии, хронической усталости, слабом иммунитете.

Виды глины

Глина сейчас доступна в любой аптеке или магазине. Ее классификация зависит от цвета глины, которые в свою очередь зависят от химического состава, расположения месторождения глины. Вообще существует два основных вида глины. Это каолиновая глина и бентонитовая. Разноцветная глина относится к каолиновым. Хотя бентонитовая также может незначительно отличаться по своему цвету в зависимости от месторождения.

Зеленая глина. Зеленая глина состоит примерно на 50 процентов диоксида кремния и около 14 процентов соединения алюминия. Она является щелочной и обладает сильными противовоспалительными свойствами. Такая глина чаще всего используется для внешнего применения для лечения экземы, угрей, темных пятен. Она хорошо впитывает кожный жир и часто применяется в косметологии.

Белая глина. Этот вид глины содержит большое количество диоксида кремния, около 48 процентов и алюминия (около 36 процентов). Часто ее называют просто каолин или Белая глина считается лучшей глиной из всех видов для внутреннего применения. Она убирает брожение в кишечнике, обладает интоксикационными свойствами.

В отличие от зеленой глины, при внутреннем употреблении которой могут быть запоры, белая глина наоборот стимулирует перистальтику кишечника. При использовании внутрь белая глина поглощает бактерии и вирусы, токсины, которые присутствуют в пищеварительной системе, уменьшает газообразование, что полезно при отравлениях и вздутии живота.

Кроме того, белая глина снимает боль в желудке, вызванную повышенной кислотностью, изжогу и нормализует ph. Используют ее также для ускорения заживления ран, уменьшения воспаления.
при наружном применении с ней можно делать маски. Она улучшает состояние кожи, убирает морщины, шелушение, очищает кожу от излишков кожного жира, сужает поры и подтягивает контур лица.

Белая глина гипоалергенна и может применяться для ухода за чувствительной кожей и даже детской в виде присыпки.

Красная глина. Красный цвет глине придает трехвалентное железо. В этой глине практически нет алюминия. Еще древними римлянами она использовалась для лечения болей в суставах. Ей лечили травмы у лошадей и мыли их этой глиной, чтобы предотвратить инфекции и болезни.

Сегодня красная глина используется в косметологии во многих масках и кремах. Ее можно применять при воспаленных деснах: просто почистить зубы и десна и затем хорошо прополоскать рот.
Красная глина рекомендуется для чувствительной нежной кожи, при дерматите, так как она обладает хорошими адсорбирующими свойствами, снимает раздражение и боль.

Этот вид глины можно использовать при ушибах, гематомах, мышечных болях. Она снимает отек и боль. Рекомендуется применять красную глину тем, кто часто страдает от головных болей, абсцессов, фурункулов, мигрени, подагрой, так как она улучшает кровообращение.

Желтая глина. Желтый цвет глины обусловлен присутствием в ней железа и меди. Ее можно применять при болях в спине, шее, позвоночнике. При смешивании с зеленой глиной применяется для лечения суставов, облегчает боль, снимает усталость, восстанавливает мышцы и связки. Иногда ее применяют внутрь.

Серая глина. Такую глину можно встретить под названием голубая, синяя глина. Хотя на самом деле она более близка именно к серому цвету. Серый цвет глине придает большое содержание диоксида кремния. Его в ней около 60 процентов.

Внутрь серую глину применяют при проблемах с желудком, связанных с повышенной выработкой желудочного сока и кишечника. Она также выводит лишнюю жидкость и оказывает подщелачивающий эффект. Эта глина также отличный адсорбент, возможно даже лучше, чем зеленая глина.

Так как она содержит почти 60 процентов диоксида кремния и около 20 процентов алюминия, серая глина обладает хорошими противовоспалительными свойствами. Ее можно использовать для лечения как внутрь, так и внешне.

Розовая глина. Вообще это не отдельный вид глины, а смесь белой и красной глины. Но ее часто можно видеть в аптеке. Эта глина имеет сбалансированный состав оксида железа, минеральных солей и кремнезема. Ее применяют в виде масок и подходит для всех типов кожи.

Красная глина очищает кожу от токсинов и излишков выделяемого кожного жира. Белая глина снимает раздражение и сухость. В розовой глине совмещены эти оба свойства.

Она хорошо стимулирует кровообращение, отшелушивает и очищает кожу.

Эту глины часто используют для приготовления домашних скрабов, присыпок и мыла.

Как применять глину

К сожалению, у нас глина продается только в виде порошка и в качестве косметического средства. Хотя в тех же азиатских странах, можно найти другие коммерческие формы. Но все же важно знать как применять глину для различных целей.

Глину можно применять как внутрь, так и местно на коже в виде масок, припарок, компрессов, сухого порошка. Ее добавляют в ванну. При этом глина может разного помола.

Глина с более крупными частицами используется только в ванне, включая ножные, для больших компрессов или повязок. Мелкодисперсная глина может использоваться для тех же целей. Но кроме этого такую глину можно применять внутрь.

При лечении глиной в нее можно добавлять эфирные масла в зависимости от той проблемы, которую хотите решить.

Глина для приема внутрь

Глину для приема внутрь обычно готовят с вечера, чтобы потом выпить натощак. Для приготовления раствора нужно развести столовую ложку глины (без верха, на уровне края ложки) в 3/4 стакана воды.

Глину размешивают деревянной ложкой и, накрыв салфеткой или марлей, оставляют до утра.

В первое время можно пить только ту часть воды, которая сверху, оставляя глиняный осадок. Курс приема 1 месяц. Глиняную воду можно пить при анемии, кишечных и желудочных проблемах, для очищения организма от токсинов.

Сушеная глина в виде палочек. Глиняные палочки продают в Индии, Китае, странах Южной Америки. Используют их для рассасывания, а не для питья.

Таблетки из глины. В такие таблетки могут быть добавлены эфирные масла. Их также рассасывают. В течение дня можно принять до 3-х таблеток. Курс – 1 месяц.

Внешнее применение. Для приготовления глины в виде припарки ее смешивают только в деревянной, керамической или стеклянной посуде и деревянной ложкой. Никогда не использовать металлическую посуду.

Для косметических целей

Использовать ту же посуду, что и для приготовления для внешнего применения. Глину залить минеральной или очищенной водой так, чтобы она вся была покрыта водой.

Оставить примерно на час и затем добавить эфирное масло. Количество глины и эфирного масла варьируется в зависимости от цели использования. Перемешивать только деревянной ложкой.

Далее наложить глину на лицо. Если глина применяется для лечения кожных заболеваний, то распределить равномерным слоем на марле или салфетке. Оставить от 30 минут и до 2-х часов. Зафиксировать повязку, чтобы она не смешалась.

Лечение глиной в домашних условиях

Применение глины для лечения – не новая практика. В некоторых странах она и сейчас занимает не последнее место. Хотя у нас глина больше известна и применяется в косметических целях. Поэтому приведем несколько рецептов как применять глину для лечения некоторых заболеваний.

Нарушение кровообращения. Приготовить глиняную болтушку, в которую можно добавить эфирное масло кипариса, и приложить к больным венам. Кроме кипариса, можно добавить эфирное масло герани, лимона, например, герани 3 капли и 5 капель масла лимона.

Кишечные спазмы, колики, судороги. Развести глину, но не жидко. Завернуть в салфетку и подогреть на водяной бане. Приложить компресс в области живота. Делать такой компресс не ранее, чем через полчаса после еды. В глину можно добавить эфирное масло римской ромашки, лаванды, мелиссы, фенхеля в такой пропорции 3 капли ромашки, по 2 капли лаванды и мелиссы, 3 капли фенхеля.

При бессоннице. Сделать горячий компресс с глиной в области позвоночника и шеи, добавив в нее 4 капли эфирного масла горького апельсина, 3 капли римской ромашки, 4 капли масла лаванды.

Применение глины в виде бандажа. Такое делают, когда нужно нанести глину на большую площадь кожи. Нужно нарезать марлю или ткань, соответствующую ширине участка, на который будет накладываться глина. Приготовить глиняную болтушку и смочить в ней ткань.

При температуре. При температуре делают холодную болтушку из глины. В раствор нужно добавить 2 капли эфирного масла бергамота, по 1 капле эфирного масла мяты и эвкалипта. Смоченный бинт приложить в область лба и оставить на несколько часов.

При воспалении полости рта и десен. Для этого применяют полоскание раствором глины, который настаивают не менее 2-х часов. Перед полосканием глину хорошо размешать. После полоскания хорошо прополоскать рот водой.

Ванны с глиной. Ванны можно делать или для всего тела, или только для рук или ног. Можно сделать сидячую ванну. Для приготовления ванны 500 грамм глины развести в воде. Можно добавить эфирное масло, в зависимости от цели применения. Так как глина может забить слив, лучше все же делать сидячие ванны или использовать отдельную ванночку.

При ревматизме в ванну с глиной добавить 8 капель эфирного масла можжевельника и 2 капли масла лавра.

При физической усталости: 7 капель эфирного масла розмарина и 2 капли масла тимьяна.

Принимать ванны нужно не более 15-20 минут и делать их через день.

Мазь с глиной

Для приготовления мази используются тонкодисперсная глина. Развести ее можно отваром лечебных трав или гидролатом. Добавляются также и эфирные масла. Для лечебных мазей обычно используется зеленая глина или бентонитовая. Для косметических – белый каолин

Глина для лица. Маски с глиной

Глина используется во многих косметических процедурах: обертывания, скрабах, масках для волос. Но самый часто применяемый способ – это маски для лица.

Чтобы приготовить маску для лица, нужно 10 грамм глины смешать с 10-15 мл жидкости (это могут быть отвары трав, просто вода или цветочные воды). Для жирной кожи для разведения глины можно использовать фруктовые соки или овощей, такие, как томатный, огуречный, сок лимона или апельсина. Для сухой и нормальной кожи подойдет молоко, мед, оливковое или другое косметическое масло, яичные желтки.

Размешать до пастообразного состояния. Маску наносят на 20-30 минут и затем смывают теплой водой. После маски нанести увлажняющий крем.

Для жирной кожи в маску можно добавить 1 каплю эфирного масла лимона и 2 капли масла лаванды.

Для сухой кожи 1 каплю сладкого апельсина и 2 капли сандалового дерева.

Глина в качестве присыпки. Глину можно использовать в качестве талька. Она отлично подходит для лечения язв, ран, экземы, способна успокоить просто раздраженные красные участки кожи.

Кроме того, глина выполняет функции дезодоранта, впитывает лишний жир, способствует снятию раздражения и заживлению.

Глина от целлюлита

При отечности кожи сделать такой компресс: 5 капель лимонного сока, 4 капли эфирного масла мелиссы, 2 капли масла орегано. Приложить компресс к ногам и ягодицам.

При нарушении кровообращения: 4 капли эфирного масла герани, 4 капли масла кипариса, 3 капли масла розмарина.

При утолщенной корке: 6 капель эфирного масла горького апельсина, по 2 капли масла кедра и имбиря.

Применение глины даже просто в чисто косметических целях позволит вам надолго сохранить красоту вашей кожи и продлить молодость.

Разные виды глины можно смешивать между собой. Это только усилит взаимное действие глины.