Примеси и включения

Примесями в глинах называют соединения, не являющиеся глинообразующими минералами. Они могут быть тонкодисперсными, равномерно распределенными в глине частицами или крупными включениями. Крупные частицы размером более 0,5 мм называют включениями.

Включения ухудшают внешний вид изделия, образуя выплавы, "дутики" и пр., ухудшают некоторые свойства изделий. Примеси влияют на цвет, огнеупорность, вспучиваемость, спекаемость и другие свойства керамических изделий. В глинах часто встречаются примеси карбонатов, кварца, гипса, слюды и других минералов. Минеральные примеси и включения обычно определяют визуально.

Карбонаты кальция и магния (CaCO₃ - кальцит, MgCO₃ - магнезит, CaCO₃ּMgCO₃ -доломит) наиболее распространены в глинах, особенно низкого качества. Встречаются в тонкодисперсном состоянии или в виде грубых включений. Тонкодисперсные примеси в небольших количествах безвредны. Крупные включения карбонатов (более 0,5 мм - "дутики") приводят к образованию в процессе обжига кусочков CaO, которые гидратируются в готовых изделиях, поглощая влагу из воздуха по реакции гашения извести, протекающей со значительным изменением объёма:

CaO + H₂O = Ca (OH) ₂ + 4,2 кДж.

При наличии "дутиков" необходима тщательная переработка сырья. При грубой переработке наличие, "дутиков" служит основанием для заключения о непригодности сырья для керамического производства. Все карбонатные минералы сравнительно маломощные (твердость около 3) и имеют цвет от белого до серого.

Наличие CaCO₃ в глине легко обнаруживается при действии на влажную глину 10%-ной HCl; а MgCO₃ - при действии горячей 10%-ной HCl. Выделение углекислого газа ("вскипание") свидетельствует о наличии в глине карбонатных соединений.

Кварц (SiO₂) - окатанные бесцветные, молочные или слабоокрашенные прочные зерна. Имеет твердость 7 по шкале Мооса. При разрушении зерен излом раковистый, острый.

Полевой шпат - прочные (твердость равна 6) включения белого, серого или розового цвета. Частицам свойственна спайность в двух направлениях, для ортоклаза (К₂ОּAl₂O₃ּ6SiO₂) угол между спайностями 90º. На плоскостях спайности наблюдается стеклянный блеск.

Пирит (FeS₂) - серный или железный колчедан, шаровидные включения светло-желтого цвета с металлическим блеском. Твердость - 6-6,5. Встречается в виде скоплений иногда значительных размеров. Другая разновидность FeS₂ - марказит имеет несколько меньшую твердость - 5-6.

Гипс (гипсовый камень - СaSO₄ּ2Н₂O). Чистые разновидности гипса прозрачны, но обычно он окрашен примесями, в серый, желтый, розовый и другие цвета. Кристаллы малопрочные (твердость 2).

Ангидрит (СаSO₄) - отличается от гипса большей твердостью. Имеет светлые цвета - белый, зеленоватый, светло-серый, серовато-голубоватый.

Пирит и гипс являются сильными плавнями. При обжиге пирит сплавляется в черный железистый легкоплавкий шлак и вытекает из изделия, образуя на поверхности пустоты или "мушки"; гипс сплавляется с глиной в прозрачное стекло.

Слюда встречается в глинах в форме бинта железомагнезиальной слюды черного цвета и мусковита - калиевой слюды белого цвета с серебристым оттенком. Обладает совершенной спайностью, легко расщепляется на тончайшие плёночки. У мусковита листочки прозрачные.

Гидроксиды железа. Основная их часть обычно, находится в тонкозернистом состоянии и равномерно распределяется по всей массе глинистой породы. Могут сосредотачиваться на поверхности раздела между слоями в виде желто-бурых и бурых пленок, окаймлений, налетов и даже конкреции.

Органические вещества встречаются в виде включений (мелкие частицы угля, неразложившиеся остатки органических веществ растительного и животного происхождения) и тонкодисперсных примесей (гумусовые вещества - продукт жизнедеятельности микроорганизмов).

Растворимые соли. В больших или меньших количествах растворимые соли (хлориды, сульфаты, карбонаты) содержатся почти во всех глинистых породах. При высыхании глины образуют на поверхности светлый налет; белый, желтоватый, зеленоватый. Кроме перечисленных примесей и включений, в глинах могут присутствовать и другие в виде обломков горных пород.

Дата добавления: 2015-07-26