خاک رس از زمان های قدیم برای بشر شناخته شده است و به طور فعال در فعالیت های اقتصادی استفاده می شود. در مقاله خود می خواهیم در مورد انواع آن و نحوه استخراج خاک رس صحبت کنیم.
خاستگاه خاک رس
قبل از شروع گفتگو، من می خواهم نژاد را تعریف کنم. خاک رس چیست؟ این یک سنگ ریزدانه رسوبی است که در صورت خشک شدن دارای ساختاری غبار مانند و در صورت مرطوب شدن پلاستیک است.
در نتیجه تخریب سنگ ها، به عنوان مثال، در طی فرآیند هوازدگی تشکیل می شود. منبع اصلی لایه های رسی فلدسپات ها هستند. هنگامی که آنها تحت تأثیر معرف های جوی از بین می روند، کانی های رسی تشکیل می شوند. گاهی اقشار از طریق فرآیند انباشتگی شکل می گیرند. اما بیشتر اوقات این در نتیجه رسوب ناشی از جریان آب رخ می دهد. سپس انباشتگی خاک رس در کف دریاها و دریاچه ها تشکیل می شود.
انواع خاک رس
رس های رسوبی در نتیجه انتقال محصولات هوازدگی خاک رس به مکان جدید و ته نشین شدن در آنجا تشکیل می شوند. بر اساس منشأ آنها، این گونه سنگ ها به قاره ای (تشکیل شده در خشکی اصلی) و دریایی (تشکیل شده در بستر دریا) تقسیم می شوند.
به نوبه خود، خاک رس های دریایی به دو دسته تقسیم می شوند:
- ساحلی-دریایی. آنها در مناطق ساحلی، دلتای رودخانه ها و خلیج ها تشکیل می شوند. آنها با مواد مرتب نشده مشخص می شوند. اغلب چنین سنگهایی با درزهای سیلت، ماسه سنگ و زغال سنگ در هم قرار می گیرند.
- مرداب. چنین خاک‌هایی در تالاب‌های دریایی (شیرین‌زدایی شده یا با غلظت نمک بالا) تشکیل می‌شوند. به عنوان یک قاعده، سنگ ها حاوی سولفید آهن و کلسیت هستند. در میان آنها انواع مقاوم در برابر آتش وجود دارد.
- دریایی. چنین خاک رس در عمق بیش از 200 متر تشکیل می شود. آنها از نظر ترکیب همگن تر هستند.
اما در میان رس های منشأ قاره ای وجود دارد:
- Diluvial که با ترکیب مخلوط و تغییر شدید آن مشخص می شود.
- اوزرنیه چنین سنگ هایی حاوی تمام کانی های رسی هستند. اعتقاد بر این است که بهترین گونه های مقاوم در برابر آتش متعلق به خاک رس های دریاچه ای است.
- پرلوویال. این گونه سنگ ها توسط جریان های موقتی تشکیل می شوند. آنها با مرتب سازی ضعیف مشخص می شوند.
- گونه های رودخانه ای را می توان در تراس های مخازن، به ویژه در دشت سیلابی یافت. این گونه سنگ ها طبقه بندی ضعیفی دارند و به سرعت به سنگریزه و ماسه تبدیل می شوند.
علاوه بر این، رس های باقی مانده آزاد می شوند. آنها در نتیجه هوازدگی انواع سنگ ها در دریا یا خشکی به وجود می آیند. معمولاً خیلی انعطاف پذیر نیستند. سنگهای باقیمانده قاره‌ای شامل کائولن و دیگر رس‌های eluvial هستند. 
در روسیه، استخراج خاک رس (سنگ های باقیمانده باستانی) در سیبری شرقی و غربی و اورال بسیار رایج است.
آیا زمین غنی از خاک رس است؟
خاک رس در بسیاری از مناطق کره زمین یافت می شود. اگر طلای سیاه و الماس زیادی روی زمین وجود نداشته باشد، پس مطمئناً خاک رس زیادی وجود دارد. این کاملاً طبیعی است، زیرا سنگ رسوبی است و در واقع سنگ هایی است که در اثر زمان و عوامل خارجی فرسوده شده و به حالت پودر در آمده اند. خاک رس محل زندگی انواع موجودات است که بر رنگ آن تأثیر می گذارد. نمک های آهن نقش مهمی در رنگ آمیزی ماده معدنی دارند. در طبیعت، خاک رس های صورتی، سبز، آبی، زرد، قرمز و غیره وجود دارد.
در قدیم استخراج خاک رس در کنار دریاچه ها و رودخانه ها انجام می شد. همچنین گودال های مخصوصی برای استخراج معدن حفر کردند. سپس خرید مواد معدنی از یک سفالگر آسان تر از استخراج آن توسط خودتان شد. البته استخراج خاک رس قرمز کار سختی نیست. اما، به عنوان مثال، سفید نجیب قبلا فقط در فروشگاه های ویژه برای هنرمندان قابل خریداری بود. در حال حاضر، می توانید این ماده معدنی را به شکل یک محصول آرایشی در هر فروشگاهی خریداری کنید. البته، چنین خاک رس به شکل خالص آن به فروش نمی رسد، بلکه با انواع مواد افزودنی فروخته می شود. 
تقریباً هر روز در زندگی روزمره با خاک رس مواجه می شویم. مسیرها و مسیرهای صحرایی در گرما با لایه‌ای از غبار پوشیده می‌شوند؛ در باران مانند دوغاب سست می‌شوند، زیرا اینجا نیز مواد معدنی وجود دارد.
خواص خاک رس
استخراج گسترده خاک رس (عکس ها در مقاله آورده شده است) به طور مستقیم با خواص آن مرتبط است، زیرا مدت هاست که توسط مردم برای اهداف مختلف استفاده می شده است. در حالت خشک کاملاً آب را جذب می کند و وقتی خیس است اصلاً اجازه عبور رطوبت را نمی دهد. در نتیجه اختلاط و ورز دادن، خاک رس می تواند اشکال مختلفی به خود بگیرد و حتی پس از خشک شدن نیز آنها را حفظ کند. این خاصیت پلاستیسیته نامیده می شود.
علاوه بر این، خاک رس قابلیت اتصال خوبی با بدنه های جامد و پودری دارد. در نتیجه اختلاط با ماسه، توده پلاستیکی به دست می آید. با این حال، انعطاف پذیری آن با افزایش محتوای ماسه و آب در مخلوط کاهش می یابد.
انواع "لاغر" و "چاق".
خاک رس به "لاغر" و "چربی" تقسیم می شود. دومی درجه بالایی از پلاستیسیته دارند. و آنها نام "چربی" را گرفتند زیرا وقتی خیس می شوند در لمس چرب به نظر می رسند. این خاک رس لیز و براق است و ناخالصی های کمی دارد. 
استخراج شن و ماسه و خاک رس همیشه به طور جدایی ناپذیری مرتبط است، زیرا، به عنوان یک قاعده، از مخلوطی از آنها استفاده می شود. به عنوان مثال، هنگام تولید آجر از خاک رس چرب، ترک های زیادی در هنگام پخت ایجاد می شود. برای جلوگیری از چنین لحظات ناخوشایندی، ماسه (گاهی اوقات خاک اره، قطعات آجر) به خاک رس اضافه می شود.
مواد معدنی که پلاستیک نیستند یا دارای خاصیت شکل پذیری پایینی هستند، "لاغر" نامیده می شوند. در لمس خشن هستند و سطحی مات دارند. هنگام مالش، چنین خاک رس به راحتی خرد می شود، زیرا حاوی مقدار زیادی ناخالصی است. آجر ساخته شده از چنین ماده معدنی بادوام نیست.
یک خاصیت بسیار مهم خاک رس رابطه آن با پخت است. همانطور که می دانید وقتی خیسانده می شود در مقابل آفتاب سفت می شود. با این حال، می توان آن را به راحتی در گرد و غبار خرد کرد. اما پس از پخت، خاک رس ساختار داخلی خود را تغییر می دهد. در دمای بسیار بالا، خاک رس حتی می تواند ذوب شود. این نقطه ذوب است که ویژگی های نسوز یک ماده را مشخص می کند. انواع مختلف خاک رس خواص نسوز کاملاً متفاوتی دارند. انواعی از مواد معدنی وجود دارند که برای پخت به حرارت بسیار زیادی نیاز دارند (حدود 2000 درجه). دستیابی به چنین دماهایی حتی در شرایط کارخانه دشوار است، بنابراین نیاز به کاهش مقاومت در برابر آتش وجود دارد. این را می توان با معرفی مواد افزودنی (آهک، اکسید آهن، منیزیا) به دست آورد. به آنها شار می گویند.
خاک رس رنگ های مختلفی دارد (سفید، زرد، مایل به آبی، قهوه ای، قرمز و غیره). کیفیت آجر به هیچ وجه به سایه ماده معدنی بستگی ندارد.
استفاده از خاک رس برای اهداف دارویی
برخی از انواع خاک رس برای اهداف دارویی استفاده می شود. سفید برای درمان چاقی، بیماری های روده، ریزش مو و تقویت ناخن ها استفاده می شود. قرمز برای بیماری های قلبی عروقی، واریس، افت فشار خون، بیماری های غدد درون ریز و عصبی استفاده می شود. خاک رس زرد به پوکی استخوان، سردرد، مشکلات روده و معده کمک می کند. 
رنگ سیاه برای کاهش دما، درمان بیماری های التهابی پوست و جوان سازی بدن استفاده می شود. اما خاک رس آبی برای درمان چاقی، کم کاری تیروئید، رفع ضعف عضلانی و بهبود تحرک مفاصل استفاده می شود. در زیبایی از این نوع خاک رس برای پوست های چرب استفاده می شود.
کاربردهای صنعتی
خاک رس به طور فعال در صنعت استفاده می شود: در تولید ظروف سرامیکی، کاشی، ظروف سفالی و ظروف بهداشتی چینی. این ماده معدنی در ساخت و ساز کمتر مورد تقاضا نیست. خاک رس در تولید آجر، مصالح ساختمانی و خاک رس منبسط شده استفاده می شود. همچنین پایه تمام تولیدات آجر و سفال است. هنگامی که خاک رس با آب مخلوط می شود، یک توده خمیر مانند پلاستیکی تشکیل می دهد که می تواند پردازش شود. خواص اولیه مواد خام بسته به محل مبدا می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد.
خاک رس قرمز طبیعی رنگ خود را مدیون وجود اکسید آهن در ترکیب آن است. هنگام پخت، بسته به نوع کوره، ممکن است رنگ سفید یا قرمز به خود بگیرد. به طور فعال برای ساخت مجسمه های کوچک استفاده می شود. 
خاک رس سفید در جهان بسیار رایج است. وقتی خیس می شود رنگ خاکستری روشنی دارد. اما پس از شلیک، سایه ای نجیب از عاج به دست می آورد. این نوع به دلیل عدم وجود اکسید آهن در ترکیب فوق العاده پلاستیکی است. خاک رس سفید برای ساخت کاشی، ظروف، وسایل لوله کشی و صنایع دستی استفاده می شود.
برای تولید اشیاء چینی از نوع خاصی از خاک رس استفاده می شود که حاوی کوارتز، کائولن و فلدسپات است، اما برعکس اکسید آهن وجود ندارد. هنگامی که خیس می شود، ماده معدنی دارای رنگ خاکستری روشن است، اما پس از پختن سفید می شود.
خاک رس: روش استخراج
روش های مختلفی برای استخراج این ماده معدنی وجود دارد. همه چیز به حجم موجودی و مکان بستگی دارد. همانطور که می دانید، معادنی برای استخراج خاک رس وجود دارد که در آنها استخراج مواد معدنی از توده توسط ماشین های چرخ دنده یا بیل مکانیکی انجام می شود.
برای حجم زیاد سنگ، به خصوص اگر کار در زمستان انجام شود، از روش انفجاری استفاده می شود. استخراج خاک رس و کائولن (خشت آبی، سفید) در شرایط رطوبت بالا و یا در کارخانه های کائولن با استفاده از مانیتورهای هیدرولیک انجام می شود.
برای شرکت های سرامیک، سنگ در معادن با طراحی ویژه استخراج می شود و پس از آن از طریق راه آهن و جاده به مقصد منتقل می شود. به عنوان یک قاعده، چندین نوع رس در یک لایه سنگ رخ می دهد. هر گونه به طور جداگانه حذف می شود.
محل تولد
به انباشته شدن سنگها رسوبات طبیعی می گویند. قلمرو روسیه سرشار از ذخایر انواع خاک رس است. برای صنعت سرامیک، رسوبات سنگ های خالص که حاوی ناخالصی های کمی هستند، بسیار مورد توجه هستند. آنها متعلق به کائولن و رس های نسوز هستند. استخراج انواع معمولی (ذوب سبک) در روسیه تقریباً در همه جا انجام می شود. اما رسوبات خاک رس نسوز و آبی بسیار کمتر دیده می شود. 
استخراج خاک رس در روسیه در ذخایری مانند Kashtymskoye، Nevyanskoye، Astafievskoye، Palevskoye انجام می شود. هر یک از آنها بسته به شرایط تشکیل، ترکیب شیمیایی و معدنی ویژگی های خاص خود را دارند.
رسوب گونه های مقاوم در برابر آتش بسیار رایج تر از رسوبات کائولن است. اما در عین حال، مکان هایی است که انواع نسوز در مجاورت انواع مقاوم در برابر آتش قرار دارند، بیشترین تعداد آنها نیز وجود دارد. در روسیه، معروف ترین آنها ذخایر تروشکوفسکویه، لاتننسکویه و گزلسکویه هستند. 
اما مکان های اصلی تولید بنتونیت ذخایر گامبریان، آکسان و اوگللینسکویه است.
محل استخراج خاک رس همیشه بسته به کیفیت مواد اولیه، حجم ذخایر و منافع اقتصادی توسعه آنها انتخاب می شود.
به جای حرف آخر
از زمان های قدیم، مردم از خواص خاک رس برای اهداف خود استفاده می کردند. ذخایر گسترده آن امکان استفاده بدون تردید در صنایع مختلف و زندگی روزمره را فراهم می کند.
میان وعده سفالی. این غذا در رژیم غذایی کشورهای کوچک خاور دور گنجانده شده است. فقط وارد غذا می شود خاک رس سفید. با شیر بز شسته می شود. هیچ کس تا به حال پس از خوردن یک غذای عجیب در بیمارستان بستری نشده است. معلوم می شود که در مقادیر کم خاک رس نه تنها مضر نیست، بلکه مفید است. به عنوان مثال، برخی از روس ها آن را در دهه 20 قرن گذشته می خوردند. در آن زمان قحطی در کشور بیداد می کرد. گزارش های تاریخی حاکی از آن است که خاک رس به عنوان غذا در بازارهای سامارا فروخته می شد. سنگ حاوی محصولات پوسیدگی مواد آلی است. آنها حاوی مقدار زیادی مواد مغذی و مواد مفید برای بدن هستند.
خواص فیزیکی و شیمیایی خاک رس
2.50-2.85 گرم در سانتی متر مکعب - این چگالی خاک رس است. سنگی که حاوی مقدار زیادی مواد آلی باشد، چگالی کمتری دارد. حداکثر شاخص ها در میان توده ها هستند، جایی که حداقل مواد زائد وجود دارد. رس های باستانی نیز بدون توجه به دسته بندی متراکم هستند. آنها در عمق قرار دارند و زیر وزن پوسته زمین و وزن خود فشرده می شوند.
عکس مجموعه ای از خاک رس را نشان می دهد
چگالی یکی از معدود پارامترهای پایدار خاک رس است. اینها همچنین شامل انعطاف پذیری و انعطاف پذیری مواد هستند. در غیر این صورت، انواع نژاد متفاوت است. این همه به مکان و شرایط تشکیل مواد بستگی دارد. به عنوان مثال، تخلخل یک سنگ می تواند 20٪ یا می تواند تا 60٪ باشد. در عین حال، اکثریت قریب به اتفاق منافذ باز هستند. این بدان معنی است که سوراخ ها اجازه عبور مایع را بدون مشکل می دهند. با این حال، خاک رس این خاصیت را دارد که با جمع آوری مقدار مشخصی مایع، دیگر اجازه عبور آب را نمی دهد. بنابراین، سنگ اغلب در سازه های ضد آب استفاده می شود.
توانایی جذب رطوبت خاصیت متورم شدن خاک رس را مشخص می کند. برعکس، هنگام خشک شدن، سنگ کوچک می شود. در نتیجه، حجم مواد می تواند تقریباً 30٪ تغییر کند. در عین حال، شکل داده شده به خاک رس حفظ می شود.
عکس خاک رس سیاه را نشان می دهد
قابلیت تغییر شکل در انواع خاک رس هم به صورت هزارم و هم به صورت کلی بیان می شود. دامنه وسیع با تفاوت بین سنگ ها در محتوای رطوبت، ترکیب، چگالی و ساختار توضیح داده می شود. برخی از انواع خاک رس چسبناک هستند. در این راستا، سنگ اغلب به عنوان یک ماده چسبنده و اتصال دهنده استفاده می شود.
اساس خاک رس اغلب کانی کائولینیت است. از اکسیدهای سیلیکون، آلومینیوم و آب تشکیل شده است و از گروه فلدسپات ها است. آلومینوسیلیکات های لایه ای همیشه به یک نسبت در ترکیب سنگ قرار می گیرند. گاهی اوقات خاک رس کاملاً از آنها تشکیل شده است. همچنین ذرات شن و کربنات در توده وجود دارد.
خاک رس چگونه و کجا تشکیل می شود
خاک رس می تواند هر جا که آب باشد تشکیل شود و... این نژاد از دومی تشکیل شده است. خاک رس - فلدسپات هایی که توسط باد و سایر عوامل خارجی تخریب می شوند. خرده های آنها با مخلوط شدن با توده های اطراف می توانند در محل رسوب اسپار مستقر شوند. با این حال، اغلب گرد و غبار معدنی توسط جریان های آب، خواه باران، رودخانه ها یا دریاها منتقل می شود. جریان ها رس های مرکب را به مناطقی با کمترین جریان می آورند. در اینجا، تراشه های معدنی در ته نشست می شوند و با ذرات پوسته، جلبک ها و سایر "جاذبه های" محلی ترکیب می شوند.
در عکس خاک رس آبی وجود دارد که در ساحل یک مخزن تشکیل شده است
از آنجایی که فلدسپات ها و سایر آلومینوسیلیکات ها چند رنگ هستند، خاک رس تولید شده از آنها نیز رنگارنگ است. بسته به نوع غالب کانی، سنگ پلاستیک می تواند قرمز، قهوه ای، نارنجی، زرد یا سفید باشد. آنها نیز ملاقات می کنند خاک رس سیاهو خاک رس آبی. رنگ تیره سنگ به دلیل وجود کربن و آهن در آن است. مونت موریلونیت به خاک رس رنگ آسمانی می دهد. این ماده معدنی از زیر کلاس سیلیکات های لایه ای است که دارای رنگ آبی یا خاکستری آبی است.
انواع خاک رس
خاک رس ها بر اساس منشاء آنها تقسیم می شوند. دو کلاس اصلی - سرزمین اصلیو دریایی. از اسامی مشخص می شود که خاک رس قاره ای در کنار توده های سنگی در حال فروریختن بدون اینکه توسط آب منتقل شود می نشیند. سنگهای دریایی شامل آنهایی هستند که جریانها از محل اصلی خود دور شده اند.
در بین خاک رس های دریایی 4 زیر کلاس وجود دارد. آنها با محل رسوب و تشکیل نهایی سنگ مرتبط هستند.
عکس خاک رس ساحلی را نشان می دهد
ساحلیخاک رس در لبه آب تشکیل می شود. به طور معمول، دانه های چنین سنگی به خوبی طبقه بندی شده و با ماسه سنگ ها، کربنات ها یا درزهای زغال سنگ پراکنده شده اند. ذرات رس ساحلی اغلب درشت و بزرگ هستند.
مردابخاک رس ها در برابر آتش مقاوم هستند. این امر در مورد سنگ های تشکیل شده در تالاب های نمک زدایی صدق می کند. در سیستم های نیمه بسته با محتوای نمک زیاد در آب، توده های مقاوم در برابر آتش تشکیل نمی شوند. در اینجا خاک رس دارای ساختار دانه درشتی است که ذرات نمک و گچ با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. دریاییرس ها همگن هستند و در غیاب جریان در عمق تقریباً 200 متری ایجاد می شوند.
در میان رس های قاره ای نیز زیر کلاس ها وجود دارد و همچنین 4 مورد از آنها وجود دارد.
هذیانخاک رس ها ناهمگن هستند. آنها در پای تپه های در حال فروپاشی جمع می شوند. سنگ کولوویال اغلب فاقد لایه بندی است یا تلفظ نمی شود.
اوزرنیهخاک رس ها ریز پراکنده، همگن هستند. اینها شامل بهترین نمایندگان خاکهای نسوز هستند. آنها هم در دریاچه های تازه و هم در دریاچه های نمکی تشکیل می شوند.
پرلوویالرس ها توسط جریان های موقت به داخل حفره ها منتقل می شوند. این نژاد دانه درشت و ضعیف است.
رودخانهخاک رس برای دشت های سیلابی معمولی است. سنگ به چند لایه تقسیم نمی شود و اغلب به سنگریزه یا شن تبدیل می شود.
بیایید با استفاده از نمونه هایی از کاربرد سنگ در مورد انواع خاک رس با توجه به هدف آنها صحبت کنیم.
کاربرد خاک رس
تقریباً تمام چینی ها از خاک رس کائولن یا با استفاده از آن ساخته می شوند. ریز تقسیم شده و سفید است، بنابراین در صنعت کاغذ نیز مفید است.
در عکس خاک نسوز یا خاک نسوز نیز نامیده می شود. آجرهای آتشین از آن ساخته می شود
خاک رس نسوز نیز می تواند سفید، اما اغلب خاکستری یا زرد باشد. این سنگ می تواند دمای تقریبا 1600 درجه سانتیگراد را تحمل کند. این در ساخت ظروف سفالی و محصولات نسوز نیز مفید است. سازندگان اغلب این نژاد را دسته بندی می نامند خاک نسوز" با این حال، این سنگی است که پس از عملیات حرارتی در بریکت خرد شد. پودر به بتن و گچ اضافه می شود.
خاک رس قالب گیری پلاستیکی ترین است. ماتریس هایی از آن برای ریختن در شرکت های متالورژی ساخته می شود.
برای ساخت آجر از خاک رس آجری استفاده می شود. مقدار زیادی کوارتز در آن وجود دارد و این سنگ به راحتی ذوب می شود.
عکس خاک رس پلیمری را نشان می دهد
نیز وجود دارد پلیمر رس. منشا آن طبیعی نیست. ترکیب توده از مواد معدنی دور است. اما از نظر خواص به نژاد واقعی نزدیک است. خاک رس پلیمری پلاستیکی است و به راحتی آتش می گیرد. این در بافت ها و رنگ های مختلف موجود است و یک ماده صنایع دستی محبوب است. اگر به یکی نیاز دارید خاک رس, خریداین در فروشگاه هایی موجود است که همه چیز را برای خلاقیت می فروشند.
خواص درمانی خاک رس
با توجه به ترکیب آن، این نژاد دارای اثر ضد باکتریایی است. ماسک های خاک رسمحبوب در میان کسانی که پوست مشکل دارند. محیط ضد میکروبی نیز در درمان آنتریت همراه با کولیت مفید است. اینها عفونت های گوارشی هستند. بنابراین بیهوده نیست که نمونه هایی از استفاده از خاک رس برای غذا وجود دارد.
عکس ماسک صورت ساخته شده از خاک رس آبی را نشان می دهد
در داروخانه ها و فروشگاه های لوازم آرایشی فروخته می شود خاک رس برای صورت. اینها همیشه فقط ترکیبات ضدعفونی کننده و شفابخش نیستند. محیط معدنی و ارگانیک سنگ سلول ها را تغذیه می کند، جوانی را بازیابی می کند و پوست را سفت می کند.
جالب است که حمام های خاک رس نه تنها توسط مردم، بلکه توسط حیوانات نیز گرفته می شود. آنها کثیف می شوند و در صورت زخمی شدن یا مریض شدن در یک توده چسبناک می چرخند. حیوانات توسط غریزه هدایت می شوند. آنها در محیط خود بوی مواد مخدر را می دهند.
خاک رس محصول هوازدگی سنگها، عمدتاً فلدسپات و میکا است. زمین لرزه ها، بادهای شدید و سیل، لایه های سنگی را از محل خود حرکت داده و آنها را به صورت پودر در می آورد. آنها در شکاف های پوسته زمین قرار می گیرند و طی میلیون ها سال سخت می شوند.
رس های کامبرین اولیه هستند، آنها در طی میلیون ها سال شسته نشده اند، اگرچه آنها هوازده شده اند. خاک رس های دیگر را رس ثانویه می نامند که محصول رسوب گذاری است. رس های ثانویه در بین لایه های رسوبی از همه نوع - قاره ای، از جمله دریاچه ای، ساحلی-تالابی و دریایی یافت می شوند.
رس های دریاچه ای اغلب دارای ترکیب کائولینیتی تک معدنی هستند. رس های مونتموریلونیت خالص (بنتونیت ها) معمولاً در نتیجه تغییر خاکستر آتشفشانی و پوکه تشکیل می شوند. در صنعت، 4 گروه مهم خاک رس وجود دارد: سرامیک درشت، نسوز و نسوز، کائولن، جذب و
مونت موریلونیت بسیار پراکنده
اجزای شیمیایی اصلی خاک رس کانی های ثانویه با ترکیب ساده هستند: دی اکسید سیلیکون (کوارتز، SiO№30-70%)، هیدروکسید آلومینیوم (AlO3، 10-40%) و H2O (5-10%). موجود در خاک رس عبارتند از TiO2، هیدروکسید آهن (Fe20« FeO)، MnO، MgO، CaO، K20، Na20.
علاوه بر این، در طی فرآیند هوازدگی، کانی‌های ثانویه با ساختار پیچیده‌تر (آلومینیوم و فریسیلیکات‌ها) نیز تشکیل می‌شوند. پراکندگی آنها بیشتر از کانی های اولیه است. تمام کانی‌های ثانویه با ترکیب پیچیده ساختار لایه‌ای دارند و حاوی آب متصل به شیمیایی هستند. از آنجایی که این کانی ها مهم ترین جزء رس های مختلف هستند، به آنها کانی های رس یا خاک رس می گویند (A.I. Boldyrev, 1974). با همه انواع مواد رسی، آنها یک ویژگی مشترک دارند: آنها در طی تخریب شیمیایی سایر مواد معدنی تشکیل شده اند و بنابراین اندازه بلورهای آنها بسیار کوچک است - فقط 1...5 میکرون قطر.
در ترکیب خاک رس نقش اصلی را کائولینیت، مونتموریلونیت، هیدرومیکاس، اسپار، سنگ آهک و مرمر بر عهده دارند. بر اساس غلبه کانی رسی، انواع معدنی رس ها متمایز می شوند: کائولینیت، مونتموریلونیت، هیدرومیکا و غیره.
کانی های گروه کائولینیت شامل کائولینیت AL2Si2Os(OH4) و هالویزیت AL28i2Ol(OH4) x 2H?0 و همچنین برخی کانی های دیگر است. رس های کائولینیتی حاوی تقریباً 25-20 درصد ذرات سیلت (کمتر از 001/0 میلی متر) هستند که 10-5 درصد از آن ذرات کلوئیدی (کمتر از 25/0 میکرون) هستند. کانی های این گروه در بسیاری از انواع رس ها بسیار رایج هستند. چنین خاک‌هایی دارای تورم و چسبندگی نسبتاً کمی هستند.
بنتونیت ها سنگ های رسوبی هستند که از کانی های گروه مونت موریلونیت تشکیل شده اند. این کانی‌ها ساختار بلوری لایه‌ای مانند گرافیت یا تالک دارند، یعنی از فلس‌های بسیار نازکی تشکیل شده‌اند که می‌توانند تحت تأثیر مکانیکی روی یکدیگر بلغزند. به همین دلیل است که این مواد معدنی در لمس احساس چربی می کنند. بین فلس ها حفره هایی وجود دارد که مولکول های آب به راحتی در آنها نفوذ می کنند. به همین دلیل رس های بنتونیتی به شدت در آب متورم می شوند و خمیر پلاستیکی را تشکیل می دهند.
از کانی های گروه مونت موریلونیت در خاک رس، رایج ترین آنها مونت موریلونیت AL2Si40|9(OH2) x n20، beidellite ALoSbOyfOH?) x n20 و نونترونیت Fe2Si40|o(OH3) x n20 است. رس های مونت موری-لونیت بر خلاف رس های کائولینیتی دارای تورم، چسبندگی و چسبندگی بالایی هستند.
یکی از ویژگی های بسیار مشخص آنها درجه پراکندگی بالا است (تا 80٪ ذرات کمتر از 0.001 میلی متر هستند که 40-45٪ آن کمتر از 0.25 میکرون هستند).
در بین کانی‌های رسی، جایگاه بزرگی به کانی‌های گروه هیدرومیکا تعلق دارد. این گروه شامل هیدروموسکویت (ایلیت) KAb[(Si, Al)4O|0](OH)2 x pH,0، هیدروبیوتیت K(Mg, Fe)3[(Al, Si)40io](OH)2 x pH20 و ورمیکولیت (Mg، Fe++، Fe+++)2[(Al، Si)4O|0](OH)2 x nH20.
علاوه بر مواد رسی، همه رس ها حاوی مقداری ناخالصی هستند که به شدت بر خواص خاک رس تأثیر می گذارد.
کوارتز یکی از رایج ترین مواد معدنی روی زمین است که فقط از دی اکسید سیلیکون - سیلیس (Si02) تشکیل شده است.
فلدسپات ماده معدنی است که همراه با سیلیس، لزوماً حاوی آلومینا - اکسید آلومینیوم (A1203) و همچنین اکسید یکی از فلزات مانند سدیم، پتاسیم، کلسیم است.
میکا به راحتی به صفحات شفاف نازک تقسیم می شود. میکا حاوی سیلیس، آلومینا و (اغلب) ترکیبات آهن، سدیم و منیزیم است.
اغلب، این مواد معدنی ناخالص، ماسه موجود در خاک رس را تشکیل می دهند. دانه های سنگ آهک، گچ و سایر سنگ ها و کانی ها کمتر در خاک رس یافت می شوند.
کانی های مختلف اثرات متفاوتی بر خواص خاک رس دارند. بنابراین، کوارتز شکل پذیری آن را کاهش می دهد، اما استحکام را افزایش می دهد.
شبکه کریستال رسی
کانی های رسی ساختار متفاوتی دارند. خواص مهم خاک رس مانند حلالیت، فرار، ویسکوزیته و سایر خواصی که پایداری ترکیب را مشخص می کند توسط انرژی شبکه کریستالی تعیین می شود. خاک رس یک جامد کریستالی است، یعنی به دلیل چیدمان صحیح ذرات در یک مرتبه تکرار دوره ای کاملاً مشخص، ساختار داخلی شفافی دارد. ذرات موجود در کریستال ها (اتم ها، مولکول ها یا یون ها) به طور منظم مرتب شده اند و به اصطلاح شبکه فضایی کریستال را تشکیل می دهند.
شبکه کریستالی کانی‌های رسی مختلف از همان واحدهای ساختاری ابتدایی، متشکل از اتم‌های سیلیکون و اکسیژن و همچنین اتم‌های آلومینیوم، اکسیژن و هیدروژن ساخته شده است. ترکیب کانی‌های رسی ممکن است شامل Fe، Mg، K، Mi و غیره باشد. کانی های رسی ساختاری لایه ای دارند و به سیلیکات های لایه ای تعلق دارند. لایه های کانی های رسی از ترکیبات سیلیکون-اکسیژن و اکسیژن-هیدروکسی آلومینیوم تشکیل شده است.
سلول واحد ترکیب اکسیژن سیلیکون یک چهار وجهی است که چهار راس آن را آنیونهای 02 اینچی اشغال کرده اند و در مرکز این چهار وجهی کاتیون Si کوچکتر وجود دارد.
چهار وجهی (SiC> 4) 4 واحد ساختاری اصلی نه تنها کانی‌های رسی، بلکه همچنین تمامی ترکیبات طبیعی سیلیسیم با اکسیژن است (A.I. Boldyrev, 1974).
بارهای منفی اضافی این سلول واحد را می توان با افزودن هر کاتیون یا اتصال چندین چهار وجهی از طریق رئوس خنثی کرد، زمانی که یون اکسیژن به طور همزمان با دو یون سیلیکون همراه است. برای خاک رس، معمولی ترین ترکیبات ترکیباتی هستند که در آنها چهار وجهی سیلیکون-اکسیژن به لایه ها (یا صفحات) یک ساختار حلقوی متصل می شوند. در چنین لایه ای، به ازای هر دو یون سیلیکون، پنج یون اکسیژن وجود دارد که مطابق با فرمول (Si20s)2 است.
لایه های چهار وجهی سیلیکون-اکسیژن می توانند با لایه ای از اتم های هیدروکسیل اکسیژن-آلومینیوم ترکیب شوند که هشت وجهی را تشکیل می دهند. در آنها، یون آلومینیوم توسط اتم های اکسیژن و یون های هیدروکسید احاطه شده است. هشت وجهی آلومینیوم-هیدروکسیل مانند چهار وجهی سیلیکون-اکسیژن به شبکه ها یا لایه های هشت وجهی متصل می شود. آنها را می توان با قیاس با کانی گیبسیت Al(OH)3 یا بروسیت Mg(OH)2 ساخت.
شبکه های سیلیکون-اکسیژن و اکسیژن-هیدروکسید-آلومینیوم به اصطلاح لایه ها و بسته های چهار وجهی- هشت وجهی را تشکیل می دهند. وقتی لایه‌های چهار وجهی و هشت‌وجهی به هم متصل می‌شوند، یون‌های 0?' لایه چهار وجهی، که در راس چهار وجهی قرار دارند، برای هر دو لایه مشترک می‌شوند، یعنی یون‌های 0?' به‌عنوان نوعی «پل» بین عمل می‌کنند. یون های Si4~ یک لایه و یون های AB3+ یک لایه دیگر این ساختار پایدارترین است، زیرا تعداد بارهای مثبت Si4+ و AC+ در این ساختار برابر با تعداد بارهای منفی 0 است؟ و او".
کانی های گروه کائولینیت دارای یک شبکه فیستال دو لایه هستند که بسته های آن از دو لایه به هم متصل شده از طریق اتم های معمولی اکسیژن تشکیل شده است: یک لایه چهار وجهی سیلیکون-اکسیژن و یک لایه آلومینیوم-هیدروکسیل که دارای ساختار دو وجهی است. چنین پشته های دو لایه ای با فواصل زمانی در کریستال متناوب می شوند و ساختاری صفحه مانند به آن می دهند. کائولینیت قادر به جذب آب در فضاهای بینابینی نیست و بنابراین توانایی متورم شدن را ندارد.
کانی های گروه مونتموریلونیت از نظر خواص شیمیایی کریستالی به دو گروه تقسیم می شوند:
دیوکتاهدرال (مونتموریلونیت، نونترونیت، بیدلیت)؛
سه‌وجهی (ساپونیت، هکتوریت).
مونت موریلونیت یک کانی سه لایه است. بسته های آن از یک لایه هشت وجهی (ساختار دو وجهی) تشکیل شده است که بین دو لایه چهار وجهی قرار گرفته است.
ترکیب این لایه ها به دلیل جانشینی های ایزومورفیک ثابت نیست. سیلیکون چهار وجهی را نیز می توان تا حدی با آلومینیوم و آهن جایگزین کرد و در هشت وجهی علاوه بر یون های آلومینیوم، یون های منیزیم نیز وجود دارد. بر خلاف کائولینیت، فواصل بین بسته های مونت موریلونیت می تواند متفاوت باشد. این فاصله ها بسته به میزان آب بین کیسه ها متفاوت است. به همین دلیل، مونتموریلونیت توانایی تورم بالایی دارد.
مواد معدنی گروه هیدرومیکا شامل هیدرومسکوویت (ایلیت)، هیدروبیوتیت، ورمیکولیت و سایر انواع هیدراته میکا می باشد. ظرفیت جذب هیدرومیکا چندین برابر بیشتر از کائولینیت، اما 2-3 برابر کمتر از مونتموریلونیت است.
ساختار ایلیت مشابه ساختار مونتموریلونیت است، تنها با این تفاوت که در شبکه کریستالی آن جانشینی های هم شکل متعددی وجود دارد. بنابراین، یون Al3+ در لایه های هشت وجهی با یون Fe3+ و یون Mg?+ جایگزین می شود و دو یون آلومینیوم با سه یون منیزیم با جایگزینی حفره های هشت وجهی جایگزین می شوند. در ایلیت، دو یون آلومینیوم در octahedra اغلب با دو یون منیزیم جایگزین می‌شوند، در حالی که بارهای منفی اضافی توسط یون‌های پتاسیم که در فضاهای بسته‌بندی قرار دارند، جبران می‌شوند.
آلومینوسیلیکات ها - زئولیت ها - دارای "الک های مولکولی" هستند که به عنوان کاتالیزور در صنعت پتروشیمی برای تولید بنزین با اکتان بالا استفاده می شود. زئولیت ها بهترین جاذب برای زباله های رادیواکتیو نیروگاه های هسته ای هستند. آنها ثابت کرده اند که در حذف رادیونوکلئیدها از بدن "تحلیل کننده ها" و همچنین حیوانات مزرعه ای که در مناطق آلوده زندگی می کنند عالی هستند. زئولیت ها برای حیوانات حیاتی هستند. با خوردن مقدار زیادی زئولیت طبیعی، حیوانات سالم تر شدند: وزن بهتری به دست آوردند و میزان مرگ و میر در گوساله ها کاهش یافت. این امر با این واقعیت توضیح داده می شود که زئولیت ها می توانند مواد مضر را جذب کرده و اجزای بدن را که فاقد آن هستند تامین کنند.
مهمترین خواص فیزیکوشیمیایی و آب-فیزیکی خاک رس - ظرفیت جذب، آب دوستی، انسجام، چسبندگی، واکنش محیط - به طور مستقیم به ترکیب کانی شناسی وابسته است.
آب آزاد و مقید در خاک رس
مولکول های آب خود خنثی هستند. با این حال، به محض قرار گرفتن مولکول های آب دوقطبی در یک میدان الکتریکی خارجی، ماهیت دوقطبی این مولکول ها بلافاصله ظاهر می شود.
هیدراتاسیون کلوئیدهای آبدوست نیز توسط نیروهای الکترواستاتیکی تعیین می شود، یعنی به دلیل بارهای الکتریکی ناشی از یونیزاسیون. بر روی سطح ذرات رس کلوئیدی، پوسته‌هایی متشکل از دوقطبی‌های آب تشکیل می‌شوند که بسته به نوع بار، انتهای مثبت یا منفی آنها را جهت‌گیری می‌کنند.
بنابراین، در کلوئیدهای آبدوست، یعنی در محلول های رسی، بخشی از آب به طور محکم به ذرات کلوئیدی متصل است، در حالی که قسمت دیگر نقش محیطی را بازی می کند که میسل های کلوئیدی در آن قرار دارند.
خواص آب مقید به شدت با خواص آب آزاد متفاوت است. آب مقید از نظر درجه نظم در ساختار خود به خواص جامد نزدیک می شود و در مقایسه با آب آزاد چگالی بیشتری دارد. پوسته های هیدراتاسیون ترکیبات مولکولی بالا خاصیت حل کنندگی ندارند، بنابراین ماده با مولکولی بالا فقط در آب آزاد حل می شود. هنگامی که محلول خاک رس سرد می شود، آب محدود یخ نمی زند، در حالی که آب آزاد مستعد یخ زدن است.
متابولیسم در خاک رس
خاک رس اغلب در زیر لایه ای از ماسه و خاک یافت می شود. هنگامی که مواد معدنی و بقایای آلی از خاک شسته می شوند، روی بستر رسی قرار می گیرند. شدیدترین نفوذ آنها در لایه بالایی خاک رس به ضخامت 10-15 سانتی متر رخ می دهد.در منطقه اورنبورگ، نهشته ای از خاک رس زیر زغال سنگ میوسن کاوش و استفاده شده است (N.P. Toropova et al., 2000).
خاک رس یک "نقطه تبادل" عالی برای یون های آب معدنی است. در عین حال، ترکیب خاک رس به شدت تحت تأثیر آب های معدنی طبیعی است. بنابراین، اگر آب های زیرزمینی سولفات-کلسیم (یا منیزیم) در میان سنگ های رسی با منشاء دریایی که معمولاً حاوی سدیم قابل تبادل هستند مهاجرت کنند، واکنش های زیر رخ می دهد:
خاک رس = 2Na+ + Ca++ + SO4<-»2Na+ + SO4 + глина = Са++
خاک رس = 2Na+ + Mg++ + SO4<->2Na+ + SO4 + خاک رس = Mg++
نماد "clay=Ca++" نشان دهنده خاک رس حاوی کلسیم قابل تعویض (یا کاتیون قابل تعویض دیگر) است. کاتیون‌ها به این ترتیب تبادل می‌شوند، اما مقدار آنیون (SO4 ~) تغییر نمی‌کند.
به تدریج، تمام سدیم قابل تعویض از خاک رس به محلول منتقل می شود. آب حاصل از سولفات کلسیم (منیزیم) به سدیم سولفات تبدیل می‌شود و کمپلکس جذب‌کننده از سدیم دریایی معمولی به یک کلسیم منیزیم قاره‌ای تبدیل می‌شود (A.I. Perelman, 1982).
بخش رس خاک ها و سنگ ها شامل دو دسته یون است: برخی به راحتی به محلول منتقل می شوند و قادر به شرکت در واکنش ها هستند - اینها کاتیون ها و آنیون های قابل تبادل هستند. برخی دیگر به طور محکم در گره های شبکه های کریستالی ثابت هستند و تنها در نتیجه تخریب مواد معدنی در طی فرآیندهای هوازدگی طولانی مدت می توانند به محلول تبدیل شوند.
ناخالصی های موجود در خاک رس، رنگ، قوام، پلاستیسیته خاص یا سختی سنگ آن را تعیین می کند. تا 40 نوع خاک رس در صنایع سفالی و چینی، داروسازی، ساختمان سازی، عطرسازی (بخش اصلی پودر)، شیمی و صنایع غذایی استفاده می شود. خاک رس می تواند سفید، آبی، خاکستری، قرمز، قهوه ای، سبز، سیاه و سفید باشد. گاهی اوقات خاک رس شکلاتی یا رنگ سیاه کثیف یافت می شود.
رنگ های خاک رس با مقدار زیادی نمک موجود در آنها تعیین می شود:
رنگ قرمز - پتاسیم، آهن؛
مایل به سبز - مس، آهن آهنی؛
آبی - کبالت، کادمیوم؛
قهوه ای تیره و سیاه - کربن، آهن؛
زرد - سدیم، آهن آهن، گوگرد و نمک های آن.
خاک رس آبی، سبز و سیاه فعال ترین در نظر گرفته می شود. کائولینیت به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است - اساس محصولات چینی؛ سفید است. خاکهای نسوز عمدتاً کائولن هستند، پلاستیکی هستند، اما آهن کمی دارند.
خاک رس سنگی گسترده است. خاک رس سنگی است که هم از نظر ترکیب مواد معدنی و هم از نظر خواص فیزیکی و فنی بسیار پیچیده و متغیر است. شرایط برای تشکیل خاک رس بسیار متنوع است.
خاک رس های خالص، یعنی غیر آلوده به ناخالصی های مختلف، سنگ هایی هستند که از ذرات بسیار ریز (حدود 0.01 میلی متر یا کمتر) تشکیل شده اند و این ذرات متعلق به کانی های خاصی هستند. بسیاری از محققان آنها را کانی های "رس" می نامند. این مواد معدنی ترکیبات شیمیایی پیچیده ای هستند که حاوی آلومینیوم، سیلیکون و آب هستند. در کانی شناسی به آنها آلومینوسیلیکات های آبدار می گویند.
خاک رس توانایی خیساندن، حل شدن در آب را به ذرات منفرد دارد و بسته به مقدار آب، خمیر پلاستیکی یا "تعلیق" (مخمره) را تشکیل می دهد، یعنی مخلوط های مایعی که در آن کوچکترین ذرات خاک رس معلق است. چنین سوسپانسیون های رسی ویسکوزیته مشخصی دارند.
بنابراین، خاک رس را می توان به عنوان سنگی خاکی که عمدتاً از آلومینوسیلیکات های آبدار با اندازه ذرات کمتر از 0.01 میلی متر تشکیل شده است، به راحتی در آب حل می شود، سوسپانسیون های چسبناک یا خمیر پلاستیکی تشکیل می دهد، شکل خود را پس از خشک شدن حفظ می کند و پس از پخت به سختی سنگ می رسد. . .
خواص خاک رس
خواص خاک رس کاملاً به ترکیب شیمیایی و معدنی آنها و همچنین به اندازه ذرات تشکیل دهنده آنها بستگی دارد. قبلاً اینها به تنهایی. حقایق ما را به مهم ترین خواص خاک رس نشان می دهند.
مهمترین خواص خاک رس عبارتند از:
1) توانایی تشکیل "تعلیق" نازک (گودال های ابری) و خمیر چسبناک هنگام مخلوط شدن با آب.
2) توانایی متورم شدن در آب؛
3) شکل پذیری خمیر رسی، یعنی توانایی گرفتن و حفظ هر شکلی به شکل خام.
4) توانایی حفظ این شکل حتی پس از خشک شدن با کاهش حجم.
5) چسبندگی؛
6) توانایی الزام آور؛
7) مقاومت در برابر آب، یعنی توانایی، پس از اشباع با مقدار معینی آب، اجازه عبور آب از آن را ندهد.
از خمیر سفالی محصولات مختلفی تهیه می شود - کوزه ها، کیک ها، دیگ ها، کاسه ها و ... که پس از پخت کاملا سفت می شوند و اجازه عبور آب را نمی دهند. کارخانه های آجرسازی از خاک رس آجرهای ساختمانی تولید می کنند که از استحکام مکانیکی بالایی نیز برخوردار است. این نشان دهنده یکی دیگر از ویژگی های مهم خاک رس است - توانایی آن برای سخت شدن پس از پختن، دادن ماده ای که در آب خیس نمی شود و نسبت به آن نفوذ ناپذیر است.
خاک رس می تواند از همه رنگ ها باشد - از سفید تا سیاه. در اوکراین و برخی مناطق دیگر، خاک رس سفید به عنوان ماده ای برای سفید کردن دیوارها، اجاق ها و غیره عمل می کند. وقتی می خواهند دیوارها را با رنگ های رنگی رنگ آمیزی کنند، از خاک رس های زرد، قرمز، سبز و غیره استفاده می کنند. بنابراین، در اینجا ما با خاصیت جدید خاک رس - رنگ آمیزی و قابلیت پوشش آن سر و کار داریم.
پالایشگاه های نفت از انواع خاصی از خاک رس برای خالص سازی فرآورده های نفتی استفاده می کنند. آنها همچنین برای تصفیه روغن ها و چربی های گیاهی استفاده می شوند. بنابراین، ما با خاصیت دیگری از خاک رس روبرو هستیم: توانایی آن در جذب برخی از مواد حل شده در مایع از مایع. در فناوری، این ویژگی "ظرفیت جذب" نامیده می شود.
با توجه به اینکه خاک رس حاوی مقدار زیادی اکسید آلومینیوم است، به عنوان مواد اولیه شیمیایی نیز عمدتاً برای تولید نمک های سولفاتی این فلز استفاده می شود.
اینها مهمترین خواص خاک رس هستند که انواع متعددی از کاربردهای عملی آنها بر اساس آنها است. البته همه رس ها دارای خواص ذکر شده نیستند و به یک اندازه نیستند.
انواع خاک رس
با ارزش ترین انواع خاک رس برای اقتصاد ملی عبارتند از:
کائولن یک خاک رس سفید است. عمدتاً از کانی کائولینیت تشکیل شده است. معمولاً پلاستیک کمتری نسبت به سایر خاکهای سفید دارد. ماده اولیه اصلی صنایع چینی، سفالی و کاغذ است.
رس های نسوز. این رس ها با رنگ سفید و خاکستری مایل به سفید مشخص می شوند که گاهی اوقات کمی مایل به زرد است. هنگام شلیک، آنها باید دمای حداقل 1580 درجه را بدون نرم شدن تحمل کنند. کانی های اصلی تشکیل دهنده آنها کائولینیت و هیدرومیکاس هستند. شکل پذیری آنها ممکن است متفاوت باشد. از این خاک رس ها برای تولید محصولات نسوز و چینی و سفالی استفاده می شود.
خاک رس های مقاوم در برابر اسید. این رس ها نوعی خاک رس آتشین با مقادیر کمی آهن، منیزیم، کلسیم و گوگرد هستند. برای محصولات چینی و سفالی شیمیایی استفاده می شود.
رس های قالب گیری نوعی رس نسوز با افزایش انعطاف پذیری و افزایش ظرفیت اتصال هستند. آنها به عنوان یک ماده اتصال در ساخت قالب برای ریخته گری متالورژی استفاده می شود. گاهی اوقات از خاکهای نسوز (در زمان پخت نسبت به خاکهای نسوز پایداری کمتری دارد) و حتی از خاکهای بنتونیتی کم ذوب نیز برای این منظور استفاده می شود.
خاک رس سیمان دارای رنگ های مختلف و ترکیبات معدنی متفاوت است. منیزیم یک ناخالصی مضر است. از این خاک رس ها برای تولید سیمان پرتلند استفاده می شود.
رس های آجری معمولاً با مخلوط قابل توجهی از ماسه کوارتز ذوب می شوند. ترکیب معدنی و رنگ آنها ممکن است متفاوت باشد. از این خاک رس ها برای ساخت آجر استفاده می شود.
خاک رس بنتونیت. ماده معدنی اصلی تشکیل دهنده آنها مونت موریلونیت است. رنگ آنها متفاوت است. آنها در آب به شدت متورم می شوند. نسبت به سایر رس ها قدرت سفید کنندگی بالاتری دارند. این خاک‌ها برای تصفیه فرآورده‌های نفتی، روغن‌های گیاهی و روان‌کننده، هنگام حفر چاه و گاهی، همانطور که قبلاً ذکر شد، در ساخت قالب‌های ریخته‌گری استفاده می‌شوند.
در صنعت و فناوری، انواع دیگر خاک رس را اغلب می نامند: سفال، کاشی، پرکننده، سرامیک، حفاری، سفال، چینی، کپسولی، ساختمانی، رنگ، و غیره.
در عمل تولید، خاک رس نیز به "چربی" و "لاغر" (لوم شنی، لوم) تقسیم می شود. این تقسیم خاک رس با درجه آلودگی با ماسه کوارتز همراه است. ماسه کوارتز رایج ترین و تقریباً همیشه غالب ترین ناخالصی در خاک رس، به ویژه در رسوبات رسی باقیمانده است. در رس های "چرب" ماسه کمی وجود دارد، اما در خاک های "لاغر" مقدار زیادی از آن وجود دارد.
همانطور که قبلاً اشاره شد، خاک رس در طبیعت گسترده است و معمولاً در اعماق کم از سطح ایجاد می شود. همه اینها آنها را به یک نوع ماده خام معدنی ارزان تبدیل می کند. با این حال، حمل و نقل آنها در مسافت های طولانی غیر عملی است. از این رو سعی می کنند تا حد امکان از آنها به عنوان مواد خام معدنی به صورت محلی استفاده کنند. به عنوان مثال، تمام کارخانه‌های آجر و کاشی لزوماً بر روی خود رسوبات خاکی ساخته می‌شوند، زیرا حمل و نقل سوخت گران‌تر به کارخانه بسیار مصلحت‌تر از توده‌های عظیم خاک رس مرطوب و بسیار سنگین است.
با این حال، همه انواع خاک رس در همه جا یافت نمی شود. برخی از انواع آنها فقط در مناطق معین و معدودی وجود دارند. در همین حال، تقاضا برای آنها بسیار زیاد است و مصرف کنندگان (کارخانه ها، کارگاه های ساختمانی و غیره) اغلب صدها و حتی هزاران کیلومتر از محل تولید فاصله دارند. در چنین مواردی حمل و نقل خاک رس از راه دور اجتناب ناپذیر می شود.
خاک رس به عنوان مواد خام معدنی برای مصرف انبوه طبقه بندی می شود. آنها در طیف گسترده ای از بخش های اقتصاد ملی، برای اهداف مختلف استفاده می شوند. اینجا تنها تعداد کمی از آنها هستند:
تولید آجر
این بزرگترین مصرف کننده خاک رس است. این الزامات سختگیرانه خاصی را برای مواد خام اعمال نمی کند. برای تولید آجرهای ساختمانی معمولی، از خاک رس شنی ذوب پذیر ("لاغر") با هر رنگی استفاده می شود. رسوبات این گونه خاک رس ها تقریباً در همه جا یافت می شود و تعداد زیادی کارخانه آجرسازی محلی بر روی آن ها بنا شده اند.
در تولید آجر علاوه بر خاکهای «لاغر»، می‌توان از خاکهای پلاستیکی «چرب» نیز استفاده کرد، اما در این مورد ماسه کوارتز اضافه می‌شود تا به آجرها در هنگام خشک‌کردن و پختن پایداری دهد. خاک رس های آجری نباید حاوی سنگ خرد شده، سنگریزه، شن، قطعات بزرگ سنگ آهک، گچ و سایر ناخالصی ها باشد. آجرهای ساختمانی در دمای 900-1000 درجه پخت می شوند.
در کنار کارخانه‌های کوچک آجری که به مصرف‌کنندگان کوچک خدمات می‌دهند، شرکت‌های قدرتمند و کاملاً مکانیزه در کشور ما در نزدیکی مراکز صنعتی بزرگ و ساختمان‌های بزرگ جدید ایجاد می‌شوند که سالانه میلیون‌ها آجر تولید می‌کنند. چنین بنگاه‌هایی به پایگاه‌های مواد خام قدرتمندی نیاز دارند که تهیه آن مهمترین وظیفه اقتصادی ملی است.
تولید سیمان
سیمان پرتلند پودر ریز آسیاب شده ای است که از مخلوط خاک رس و سنگ آهک پخته شده در دمای 1450-1500 درجه (با مقدار کمی گچ) بدست می آید. این مخلوط سوخته در تکنولوژی "کلینکر" نامیده می شود. کلینکر را می توان از مارن که مخلوط طبیعی سنگ آهک و خاک رس است و یا از مخلوط مصنوعی آنها به نسبت 1 قسمت خاک رس و 3 قسمت سنگ آهک تهیه کرد.
الزامات کیفی برای خاک رس های مورد استفاده در صنعت سیمان پرتلند چندان سختگیرانه نیست. خاک رس های قهوه ای و قرمز شنی گسترده حتی با محتوای آهن بسیار بالا (تا 8-10٪) کاملاً مناسب هستند. ناخالصی مضر آن اکسید منیزیم است. وجود ماسه درشت، سنگریزه، سنگ خرد شده و سایر قطعات بزرگ مجاز نیست. امکان استفاده از یک یا نوع دیگری از خاک رس تا حد زیادی به ترکیب شیمیایی سنگ آهک مخلوط شده با آن بستگی دارد و تقریباً در هر مورد خاص تعیین می شود.
سیمان رسی پودری است که از آسیاب مشترک خاک رس پخته در دمای 750-900 درجه، آهک خشک شده و گچ به نسبت 80:20:2 به دست می آید.
هنر
خاک رس های سبز پلاستیکی، خاکستری-سبز و خاکستری به طور گسترده ای در مجسمه سازی استفاده می شود. به طور معمول، همه مجسمه سازان در ابتدا آثار خود را از گل می سازند و سپس آنها را در گچ یا برنز می ریزند. تنها در موارد نادری است که رسی اصلی در معرض پخت قرار می گیرد. مجسمه سفالی پخته و بدون لعاب "سفینه سفالی" و مجسمه لعابدار "ماژولیکا" نامیده می شود.
مصرف کنندگان دیگر
صنایع بسیار بیشتری وجود دارند که از خاک رس استفاده می کنند. به عنوان مثال، صابون، عطر، پارچه، ساینده، مداد و تعدادی دیگر از این موارد است.
علاوه بر این، خاک رس به طور گسترده در زندگی روزمره به ویژه در کشاورزی استفاده می شود: برای گذاشتن اجاق ها، جریان های رسی، سفید کردن دیوارها و غیره. چشم انداز خاک رس یک ماده معدنی مهم و ضروری برای بسیاری از بخش های اقتصاد ملی است.
جزئیات ایجاد 08/09/2011 21:57 به روز رسانی 05/24/2012 03:10 نویسنده: Admin
رس ها در نتیجه هوازدگی طبیعی سنگ های آذرین فلدسپاتیک - عمدتاً گرانیت ها، شیشه های آتشفشانی، توف ها، پورفیریت ها و همچنین به دلیل تخریب سنگ های دگرگونی (گنیس) و غیره تشکیل شده اند.
در نتیجه هوازدگی، فلدسپات ها به یک ماده رسی تبدیل می شوند که عمدتاً به شکل کانی های کائولینیت طبق طرح زیر (برای ارتوکلاز) تشکیل می شود:
دلایل این تجزیه سنگ های فلدسپاتیک عبارتند از: هوازدگی فیزیکی (نوسانات دما، یخ زدگی آب، تبلور نمک ها)، شیمیایی (تحت تأثیر اکسیژن جو، دی اکسید کربن، آب، اسیدهای آلی) و بیولوژیکی (فعالیت حیاتی میکروارگانیسم ها). در نتیجه هوازدگی فیزیکی و شیمیایی بر روی سنگ ها و نهشته های مختلف، پوسته هوازدگی ظاهر می شود.
مواد معدنی پوسته هوازدگی به دو صورت تشکیل می شوند - به صورت مصنوعی، به عنوان مثال، با تبدیل فلدسپات به اکسیدهای منفرد - Al 2 O 3 و SiO 2
و با انعقاد این اکسیدها به ترکیب معدنی کائولینیت و با هیدرولیز مواد معدنی اولیه. کانی‌های کائولینیت، ایلیت (هیدرومیکا) و مونتموریلونیت کانی‌های اصلی سنگ‌ساز مواد خام رسی هستند.
کلمه "رس" به معنای سنگ رسوبی ریز آواری است که از ذرات معدنی با اندازه کمتر از 0.005 میلی متر تشکیل شده است که از نظر شیمیایی نشان دهنده آلومینوسیلیکات های آبدار و ناخالصی های همراه سایر کانی ها است. از آنجایی که گرانیت ها، همراه با انواع انتقالی، تقریباً تمام سنگ های آذرین را تشکیل می دهند، یعنی تعداد آنها در طبیعت بسیار بیشتر از سایرین است، سنگ های رسوبی حاوی بیشترین مقدار خاک رس هستند (به عنوان محصول تجزیه رایج ترین کانی های سنگ های آذرین - فلدسپات ها). برای مثال ارتوکلاز، آلبیت، آنورتیت).
تخمین زده می شود که پوسته زمین از 95 درصد سنگ های آذرین و 5 درصد سنگ های رسوبی تشکیل شده است که 4 درصد آن ها فقط رسی هستند. رس ها می توانند اولیه باشند که در محل شکل گیری خود باقی مانده اند و ثانویه باشند که در نتیجه فرآیندهای آبرفتی، هذیانی، رودخانه ای-یخچالی، بادی و غیره در مکان های جدید ته نشین شده اند. خاک رس اولیه که به یکی از این راه‌ها حرکت می‌کند، مثلاً با آب، می‌تواند از ناخالصی‌هایی که در ابتدا همراه آن بود، رها شود و در نتیجه به شکل خالص‌تر در مکانی جدید رسوب کند و در عین حال کیفیت آن بهبود یابد. به این ترتیب کائولن ها تشکیل شدند که با محتوای بالای کائولینیت معدنی، مقاومت در برابر آتش بالا و محتوای کم اکسیدهای رنگی مشخص می شود، در نتیجه قبل و بعد از پخت، رنگ عمدتاً سفید را به دست می آورند.
خاک رس با مقدار کمی افزایش یافته از شار و اکسیدهای رنگی به عنوان یک نوع خاص طبقه بندی می شود - خاک نسوز، و خاک رس حاوی مقدار قابل توجهی ناخالصی (اکسیدهای رنگی، شار، و غیره) تبدیل به ذوب - خاک رس های معمولی. اگر مواد خام رسی را بر اساس حوزه کاربرد در صنعت تقسیم کنیم، کائولن های سفید خالص و مقداری خاک نسوز (مواد اولیه سفید سوز) در گروه ظروف چینی و سفالی، نسوز - در گروه لوله قرار می گیرند. کلینکر، سفال و خاک رس کم ذوب - در گروه های سفال، کاشی آجری، خاک رس منبسط شده.
خاک رس های سن کواترنر و ترشیاری فوقانی، که به ویژه اغلب نیازهای مواد خام رسی را برای تولید آجر، کاشی، خاک رس منبسط شده و سایر مواد و محصولات سرامیکی برآورده می کنند، با حضور مخلوط قابل توجهی از ذرات شن و ماسه و مواد پلی معدنی مشخص می شوند. ماهیت قسمت رسی در میان کانی های رسی این سنگ ها معمولاً هیدرومیکا غالب است. کائولینیت و مونتموریلونیت اهمیت کمی دارند و سایر کانی ها (کلریت، هالویزیت و غیره) به صورت ناخالصی وجود دارند.
مقدار کمی کائولینیتتاثیر قابل توجهی بر افزایش دمای پخت ندارد و مونتموریلونیت به میزان قابل توجهی آن را کاهش می دهد که کیفیت ارزشمندی در ساخت آجرهای ساختمانی است. برای ساخت برخی از انواع آجر و کاشی و سرامیک در روسیه، ایالات متحده آمریکا و برخی از کشورها، از سنگ های لس استفاده می شود - رسوبات چهارتایی گسترده که علاوه بر ماسه و خاک رس، مقدار زیادی مواد گرد و غبار ریز (50-70٪) دارند. .
سنگ های رسی می توانند در حالت شل و سنگ مانند باشند. اما مهم نیست که این سنگها در چه حالتی هستند، حاوی گروهی از کانی‌های ریز پراکنده هستند که به خاک رس خاصیت شکل‌پذیری، قابلیت قالب‌گیری (برای سنگها پس از آسیاب ریز) می‌دهند و شکل داده شده خود را پس از خشک شدن حفظ می‌کنند. این گروه از کانی ها که آلومینوسیلیکات های آبدار هستند، رس یا ماده رسی نامیده می شوند.
بجز کائولینیتخاک رس به طور گسترده در طبیعت پراکنده است هیدرومیکا. آنها در نتیجه هوازدگی سنگ های سیلیکات در آب و هوای مرطوب به وجود می آیند و محصول مرحله اول هوازدگی شیمیایی هستند. کانی‌های اصلی سنگ‌ساز در این رس‌ها هیدرومیکا از جمله گلوکونیت و کانی‌های فرعی کائولینیت و مونتموریلونیت هستند. خاک رس های هیدرومیکای اولیه در پوسته هوازدگی سنگ های کریستالی یافت می شود، رسوبات ثانویه با رسوبات قاره ای - دریاچه، رودخانه، یخبندان، دریایی (قفسه) و رسوبات تالاب نشان داده می شوند.
نوع خاصی از سنگ رسی است بنتونیت. در اثر هوازدگی سنگهای پراکنده، توف ها، خاکستر آتشفشانی و غیره به وجود آمد (این نام را از نام قلعه آمریکایی بنتون، در منطقه ای که اولین بار در آن کشف شد، دریافت کرد).
بنتونیت عمدتاً از مواد معدنی گروه مونت موریلونیت تشکیل شده است، اما حاوی ناخالصی نیز می باشد. برای تهیه توده های چینی، محلول های شستشو برای حفاری، به عنوان جاذب برای شفاف سازی مایع استفاده می شود.
هنگام غنی سازی سنگ آهن و غیره
خاک رس های پلی معدنی زمانی تشکیل می شوند که تمایز رسوبی ماده به اندازه کافی کامل نباشد. بیشتر این رس ها منشأ ثانویه دارند. آنها به طور گسترده در رسوبات هذیان، در نهشته های آبرفتی، به ندرت در رسوبات دریایی و گاهی اوقات در پوسته هوازدگی توسعه یافته اند. آنها حاوی هیدرومیک، کائولینیت، مونتموریلونیت، کوارتز و میکا هستند. از آنها برای تولید محصولات سرامیکی خشن استفاده می شود. برخی از انواع آنها برای تولید خاک رس منبسط شده مناسب هستند.
- < Назад
- جلو >