کانی های رسی (Clay Minerals)
پنج شنبه 4 / 2 / 1393 ساعت 16:58 | بازدید : 1754 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

کانی های رسی (Clay Minerals) مهم ترین، پر مصرف ترین و قدیمی ترین مواد اولیه در صنعت سرامیک هستند. اگر چه امروزه در تولید بعضی از فرآورده های خاص سرامیک، از رس استفاده نمی شود، ولی در حقیقت صنعت سرامیک نه تنها نام خود، بلکه حیات خود را مدیون رس است. به طور کلی، مواد اولیه سرامیک را می توان بر حسب نقش آن ها در بدنه ها به سه دسته تقسیم نمود که رس ها در دسته مواد پلاستیک قرار می گیرند:

1- مواد پلاستیک

2- پر کننده ها (فیلرها - fillers)

3- کمک ذوب ها یا گدازآور ها (فلاکس ها – Fluxes)

  رس، clay
 

چگونگی تشکیل کانی های رسی

ویرایش
 
 
 
 

به طور کلی کانی های رسی از تجزیه و هوازدگی سنگ های آذرین مثل گرانیت، گنیس، فلدسپات، پگماتیت و غیره به وجود آمده اند. گرانیت به عنوان مثال از سه کانی میکا6SiO2.3Al2O3.K2O.2H2O ، کوارتز (SiO2) و فلدسپات 6SiO2.Al2O3.K2O با نسبت های تقریبا برابر تشکیل شده است. در بین این سه نوع کانی، فلدسپات در برابر آب و هوازدگی از همه ضعیف تر و ناپایدارتر است. به این ترتیب فلدسپات موجود در گرانیت چنانچه در برابر آب و هوا قرار گیرد، در دراز مدت تخریب و باعث تشکیل کانی های رسی می شود. این عمل اصطلاحا به کائولینیزه شدن (Kaolinisation) مشهور است. در نتیجه این عمل قلیایی های موجود در فلدسپات تبدیل به نمک های محلول شده و از محیط خارج می شوند. معادلات شیمیایی زیر به صورت کاملا ساده و کلی این فرآیند را نشان می دهند:

هیدرولیز
سیلیس زدایی
سیلیس زدایی
آب گیری

و یا به طور خلاصه:

چنانچه عمل تجزیه هم چنان ادامه یابد، دیاسپور و ژیپسیت (گیبسیت) به وجود خواهند آمد:

                                           دیاسپور
سیلیس زدایی
                                          ژیپسیت
آب گیری

معادلات فوق تصویر کلی و ساده ای برای بیان کائولینیزه شدن فلدسپات هستند. در واقع هوازدگی فلدسپات که در اثر  آب، باد، یخچال ها و حرکات زمین به همراه اثرات شیمیایی آب، دی اکسید کربن، اسیدهای هیومیک و در بعضی موارد گازهای گوگرد دار و فلوئور دار صورت می پذیرد بسیار پیچیده تر از موارد مذکور است. بنابراین کانی های رسی از نظر شیمیایی سیلیکات های آلومین آبدار هستند. بلور های این کانی ها به طور کلی به شکل شش وجهی های پهن و نازک هستند. همانطور که در تصویر مشخص است، اندازه این بلورها در جهات a و b در مقایسه با جهت c بسیار بزرگتر است.

  بلور 6 وجهی کائولینیت، kaolinite crystal

هر یک از بلورهای شش وجهی در حقیقت خود از هزاران ورقه نازک کانی های رسی تشکیل شده اند. به عبارت دیگر این ورقه ها روی هم قرار گرفته و بدین وسیله بلورهای کانی های رسی را به وجود آورده اند، ولی با این همه اندازه بلور ها در نهایت بسیار کوچک است، به نحوی که بلور های کانی های رسی در ردیف ذرات کلوئیدی (0.001-1 میکرون) قرار می گیرند. اندازه بسیار کوچک و شکل پهن و نازک این بلورها عامل مهمی در بسیاری از خواص اصلی کانی های رسی است.

 

دسته بندی کانی های رسی

ویرایش
 
 
 
 

دسته بندی کانی های رسی در طول سالیان دراز مورد بحث متخصصین بوده و اگر چه در سال های اخیر توافق هایی کسب شده ولی هنوز نیز اختلافاتی در این مورد وجود دارد. جدول زیر یکی از رایج ترین تقسیم بندی های کانی های رسی را نشان می دهد. در این تقسیم بندی ابتدا کانی های رسی به دو دسته آمورف و متبلور تقسیم شده و در وهله دوم گروه کانی های رسی متبلور، با توجه به ساختمان آن ها (لایه ای یا زنجیری) و نیز تعداد لایه ها به چهار دسته دیگر تقسیم شده اند. در مرحله سوم کانی های هر گروه با توجه به رفتارشان هنگام اختلاط با آب به دو گروه منبسط شونده و غیر قابل انبساط تجزیه و نهایتا نیز نحوه انبساط گروه های قابل انبساط به عنوان معیار تقسیم بندی مورد توجه قرار گرفته اند.

بنابراین به طور خلاصه با توجه به جدول مذکور ، کانی های رسی به هشت گروه مستقیم تقسیم می گردند که عبارتند از: گروه های آلوفان، کائولینیت، هالویزیت، مونت موریلونیت و یا اسمکتیت، ورمیکولیت، ایلیت، کلریت و رس های زنجیری (آتاپولژیت، سپیبولیت و پالیگورسکیت). در صنعت سرامیک از بین گروه های مذکور گروه های کائولینیت، اسمکتیت  و ایلیت بیشر از دیگر گروه ها مورد توجه هستند.

بی شکل

گروه آلوفان
متبلور ساختمان دو لایه ای (هر یک از ورقه های این کانی ها از  وجهی آلومین تشکیل شده اند)

کانی هایی که دارای انبساط یکسان در جهات مختلف می باشند. مانند گروه کائولینیت: کائولینیت، ناکریت و ...

کانی هایی که در اثر انبساط، طول آن ها افزایش می یابد. مانند گروه هالویزیت

ساختمان سه لایه ای (هر یک از ورقه های این کانی ها از دو لایه چهار وجهی سیلیس و یک لایه هشت وجهی آلومین تشکیل شده است. دارای شبکه منبسط شونده

کانی هایی که دارای انبساط یکسان در جهات مختلف هستند. مانند گروه مونت موریلونیت: مونت موریلونیت، ساکونیت و غیره ورمیکولیت

کانی هایی که در اثر انبساط، طول آن ها افزایش می یابد. مانند گروه مونت موریلونیت: نونترونیت، ساپونیت، هکتوریت.

دارای شبکه غیر قابل انبساط ایلیت
کانی هایی با ساختمان متشکل از لایه های مختلط منظم گروه کلریت
ساختمان زنجیری: زنجیره هایی مشابه زنجیره های هورنبلند، متشکل از چهاروجهی های سیلیس، که به وسیله گروه های هشت وجهی اکسیژن و هیدروکسیل که دارای اتم های Al و Mg نیز هستند، به یکدیگر متصل شده اند. آتاپولژیت، سپیولیت، پالیگورسکیت
آلوفان، allophane  

آلوفان ((allophane یک اسم عام برای ژله های بی شکل (آمورف) آلومینو سیلیکات است و شامل یکی از چند گروه مواد بی شکل متداول در خاک می شود. ترکیب شیمیایی آلوفان تا حد زیادی متغیر است، اما بیشتر شامل Al2O3، SiO2 و Fe2O3 هیدراته است. معمولا مقادیر جزئی از Na+، K+ وMg2+ نیز در آن وجود دارند. نسبتAl2O3/SiO2  در آلوفان اغلب بین 1 و 2 است. رس ها به شکل چند کانی و تک کانی دیده می شوند. واژه چند کانی در مورد رس هایی به کار می رود که هیچ کدام از کانی های رسی آن ها از 50 درصد تجاوز نکند. اگر یکی از ترکیبات کانی های رسی بیش از 50 درصد باشد، رس را تک کانیایی می نامند و معمولا آن را به نام همین کانی نیز نامگذاری می کنند. یکی از انواع رس های تک کانیایی (monomineralic)، کائولین است که بیش از 50 درصد از ترکیب آن را کانی کائولینیت تشکیل می دهد. اغلب سایر کانی های رسی مانند ناکریت، دیکیت، هالوزیت که از نظر ترکیب شیمیایی به کائولینیت نزدیک هستند، در آن یافت می شوند. رس هایی که 70 درصد آن ها از کانی های گروه مونت موریلونیت تشکیل شده باشد، معمولا بنتونیت نامیده می شوند.

بعضی از رس ها در اثر حرارت، دارای سختی، نفوذ ناپذیری و رنگ های زیبا می شوند که آنها را برای صنعت سرامیک ارزشمند می نماید. رس ها معمولا دارای رنگ سفید هستند، ولی وجود ناخالصی ها در آن ها باعث تغییر رنگ می شود، مثلا لیمونیت (FeOOH.aq) رس ها را به رنگ زرد متمایل به قهوه ای، هماتیت آن ها را به رنگ قرمز تیره، کلریت رس ها را به رنگ سبز، اکسید های گوناگون منگنز آن ها را به رنگ قهوه ای و مواد آلی رس ها را به رنگ سیاه در می آورند. مواد آلی به دو صورت در رس ها وجود دارند:

1- به شکل ذرات ریز ذغالی یا لجن نیمه ذغالسنگی که باعث ایجاد رنگ خاکستری در رس ها می شود. وجود اینگونه ناخالصی ها در رس ها، سبب ایجاد تخلخل زیاد و پایین آمدن کیفیت فنی و فیزیکی فرآورده های رسی خواهد شد.

2- به شکل ترکیبات کربنی و یا باکتری که به صورت دانه های بسیار ریز و نرم در رس ها پراکنده می باشد.

موضوعات مرتبط: کانی های , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


صفحه قبل 1 صفحه بعد

منوی کاربری


عضو شوید


نام کاربری
رمز عبور

:: فراموشی رمز عبور؟

عضویت سریع

نام کاربری
رمز عبور
تکرار رمز
ایمیل
کد تصویری
موضوعات
نویسندگان
نظر سنجی

سطح وبسایت چطوری در نظر میگیرید

خبرنامه
براي اطلاع از آپيدت شدن وبلاگ در خبرنامه وبلاگ عضو شويد تا جديدترين مطالب به ايميل شما ارسال شود



دیگر موارد


خبرنامه وبلاگ:

برای ثبت نام در خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید



تبادل لینک هوشمند

تبادل لینک هوشمند

برای تبادل لینک ابتدا ما را با عنوان Special reference Metallurgy و آدرس metallurgyy.lxb.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.






آمار وب سایت

آمار مطالب

:: کل مطالب : 384
:: کل نظرات : 16

آمار کاربران

:: افراد آنلاین : 8
:: تعداد اعضا : 955

کاربران آنلاین


آمار بازدید

:: بازدید امروز : 240
:: باردید دیروز : 51
:: بازدید هفته : 293
:: بازدید ماه : 240
:: بازدید سال : 10389
:: بازدید کلی : 142695