Leire

Leire

Leire fra kvartærtiden (400 000 år), Estland .
Generell
Kategori Mineral
Klasse fyllosilikater
Kjemisk formel Al 2 O 3 2 Si O 2 2 H 2 O
fysiske egenskaper
Farge Hvit, rød, brun.
Åpenhet Ugjennomsiktig

Leire er en sedimentær bergart som består av aggregater av hydratiserte aluminiumsilikater fra nedbrytning av feltspatholdige bergarter , som granitt . Den har forskjellige farger avhengig av urenhetene den inneholder, fra oransjerød til hvit når den er ren.

Fysisk regnes det som et kolloid , med ekstremt små partikler og en jevn overflate . Diameteren på leirpartiklene er mindre enn 0,0039 mm . I teksturfraksjonen av leire kan det være ikke-mineralske partikler, fytolittene . Kjemisk er det et hydratisert silikat av aluminiumoksyd , hvis formel er: Al 2 O 3 · 2 Si O 2 · 2 H 2 O .

Den kjennetegnes ved å oppnå plastisitet når den blandes med vann , og også sonoritet og hardhet når den varmes opp over 800  °C . Brannherdet leire var det første keramikken laget av mennesker, og det er fortsatt et av de billigste og mest brukte materialene. Murstein , kjøkkenutstyr , kunstgjenstander og til og med musikkinstrumenter som ocarina er laget av leire. Det brukes også i mange industrielle prosesser, for eksempel papirfremstilling , keramiske belegg, sementproduksjon og kjemiske prosesser.

Klassifisering

Leire kan klassifiseres etter flere faktorer. Avhengig av den geologiske prosessen som oppsto dem og plasseringen av forekomsten der de er funnet, kan de klassifiseres som:

Hvis vi ser på strukturen til komponentene, skilles lamellleire og fibrøse leire.

Leire kan også skilles ut i henhold til deres plastisitet. Det er altså plastleire (som kaolinitt) og ikke-plastiske (som smectic, som absorberer fett).

Til sist er det også kalk- eller mergelleire (med høy andel kalkstein), leire med blokker (leire, grus og steinblokker fra morene), avkalkende leire og småleire (litifisert leire).

Kjemi og struktur

Disse mineralene er bygd opp av plater av tetraeder med en generell kjemisk sammensetning av Si 2 O 5 , hvor hvert tetraeder (SiO 4 ) er forbundet med sine hjørner med tre andre, og danner et sekskantet nettverk. Aluminium- og jernatomer kan delvis erstatte silisium i strukturen. [ 1 ] Oksygenatomene som befinner seg ved toppen av tetrahedronene til disse arkene kan samtidig utgjøre en del av et annet parallelt ark sammensatt av oktaedere . Disse oktaedrene er vanligvis koordinert av Al , Mg , Fe 3+ og Fe 2+ kationer , det vil si at atomene til disse elementene opptar den sentrale posisjonen til oktaederet. Mer sjeldnere opptar Li- , V- , Cr- , Mn- , Ni- , Cu- eller Zn- atomer nevnte koordinasjonssete. [ 1 ]

De relativt store overflatene av leirmineraler kan adsorbere ioner og molekyler fordi de er ladet med statisk elektrisitet . [ 2 ]

Leirmineralgrupper

Leiremineraler er ofte definert i henhold til idealiserte kjemiske sammensetninger. [ 1 ] Mengden av silika (SiO 2 ) i formelen er en nøkkeldeterminant i klassifiseringen av leirmineraler. [ 1 ]

Granulometri

Innenfor den granulometriske klassifiseringen av jordpartikler opptar leire følgende plass:

Granulometri
Partikkel Størrelse
leire <0,0039 mm
slimes 0,0039-0,0625 mm
sand 0,0625-2 mm
grus 2-64 mm
Steinblokker 64-256 mm
blokker >256 mm

Til tross for det foregående, bruker SUCS-klassifiseringen som vanligvis brukes i ingeniørfag de maksimale størrelsesgrensene på 4,75 mm for sand og 0,075 mm for leire og silt.

Leirmineraler

Leirmineraler er hydratiserte aluminiumfyllosilikater , noen ganger med varierende mengder jern , magnesium , alkalimetaller , jordalkalimetaller og andre kationer . [ 2 ]​ [ 1 ]​ Leiremineraler er generelt mikroskopiske. [ 2 ] I naturen er leirmineraler viktige komponenter i skifer og jordsmonn . [ 2 ] De stammer fra forvitring eller hydrotermisk endring av feltspat , pyroksener og glimmer . [ 2 ] Noen plastmaterialer og partikler med størrelse lik eller mindre enn 2 mikrometer kalles også leire, som er den enkle eller vanligste størrelsen av alle leirmineraler. [ 1 ]

Historie

Kunnskapen om leirens natur ble bedre på 1920- og 1930 -tallet med forbedringen i mikroskopteknologi, nødvendig for å analysere de uendelige størrelsene på partiklene. [ 1 ]​ [ 4 ]​ Standardiseringen av terminologien i denne perioden var god med spesiell oppmerksomhet på lignende og forvirrende termer, som ark og plan. [ 4 ]

Historie om bruk av leire

Leire har plastiske egenskaper, som gjør at den lett kan formes når den er fuktet. Når den tørker blir den fast og når den utsettes for høye temperaturer , oppstår det kjemiske reaksjoner som blant annet fører til at leiren blir et permanent stivt materiale, kalt keramikk.

På grunn av disse egenskapene brukes leire til å lage keramikkgjenstander , til daglig eller dekorativ bruk. De forskjellige leiretypene, når de blandes med forskjellige mineraler og under forskjellige forhold, brukes til å produsere keramikk , steintøy og porselen . Avhengig av mineralinnholdet i jorda kan leire vises i forskjellige farger, fra blekgrå til mørk oransjerød. En ovn designet spesielt for å brenne leire kalles en pottemakerovn.

Menneskeheten oppdaget de nyttige egenskapene til leire i forhistorisk tid , og de eldste beholderne som ble oppdaget er potter laget av leire. Det ble også brukt, siden forhistorien, til å bygge rammede jord- , adobe- og senere murbygninger , et konstruksjonselement hvis bruk fortsatt varer og er det mest brukte for å lage vegger i den moderne verden. Leire ble også brukt i antikken som skrivestøtte . Tusenvis av år før Kristus, på grunn av sumererne i den mesopotamiske regionen , ble kileskrift skrevet inn på leirtavler .

Brent leire , keramikk, er en av de billigste måtene å produsere hverdagsgjenstander på, og en av de mest brukte råvarene, også i dag. Murstein, krukker, tallerkener, kunstgjenstander og til og med sarkofager eller musikkinstrumenter, for eksempel ocarinaen, ble og er modellert med leire. Leire brukes også i mange industrielle prosesser, for eksempel sementproduksjon, papirfremstilling og filtreringsstoffer.

Arkeologer bruker de magnetiske egenskapene til brent leire som finnes i bunnen av branngroper, ovner osv., for å datere leireelementer som har holdt seg i samme orientering, og sammenligne dem med andre historiske perioder.

Ball leire

Kuleleire kalles en leire med mye plastisitet og lite kalsium som ble utvunnet manuelt, på slutten av 1800-tallet , fra åkrene i Sør- England . Navnet kommer fra ballene som gruvearbeiderne laget for å lette utvinningen.

Se også

Referanser

  1. ↑ a b c d e f g "leiremineral" . Encyclopaedia Britannica . s. 1. Arkivert fra originalen 21. april 2014 . Hentet 17. april 2013 . 
  2. ↑ abcd Wenk , Hans - Rudolf ; Bulakh, Andrei (2004). Mineraler : deres konstitusjon og opprinnelse . s. 453-457. 
  3. ↑ abcd Amethyst Galleries . _ "The Clay Mineral Group." 2006. 22. februar 2007. [1]
  4. ^ abc Bailey , SW (1980). « Sammendrag av anbefalingene fra AIPEAs nomenklaturkomité for leirmineraler ». American Mineralogy , 65 : 1-7

Eksterne lenker