Какие свойства характерны для глины. Глина как полезное ископаемое: описание, виды и свойства

Врачи говорят, что глины лечебно-косметические – не просто основа для лекарств, а вещества, которые являются лекарствами сами по себе. Оставляя внутреннее применение этого вещества врачам, поговорим о том, как она помогает сделать кожу здоровой и красивой.

Что же это такое?

С точки зрения геологии, глина – вещество, возникшее из-за разрушения горных пород под многолетним воздействием воды и ветра.

С точки зрения химии – смесь оксида кремния и оксида алюминия с примесями красящих ионов и органических веществ. Кремний предотвращает старение кожи, разглаживает морщины, ускоряет процессы заживления. Оксид алюминия в виде мельчайших частичек (не превышающих 1 микрон) мягко отшелушивает отмершие частички эпидермиса, делая кожу гладкой и нежной. А еще он обладает подсушивающим, вяжущим действием. Кроме того, из полезных макро- и микроэлементов здесь есть фосфаты, азот, железо.

Глина способна поглощать и удерживать воду, и растворенные в ней вещества, в том числе и токсические. Это свойство используется не только в косметологии, но и врачами при лечении болезней желудочно-кишечного тракта. Собственно, в этом ее свойстве заключен ответ на вопрос «вытягивает ли косметическая глина токсины с кожи?».

С точки зрения физики – это хороший теплоноситель. Местный тепловой эффект особенно полезен при : расширяются капилляры, улучшается микроциркуляция. Этот эффект может быть полезен и при лечении болезней суставов, мышц и связок.

Таким образом, косметическая глина, применяемая в нашем случае для лица, обладает следующими свойствами:

очищение и детоксикация,
пилинг,
увлажнение поверхности кожи (важное условие: маске нельзя позволить высохнуть),
минерализация кожного покрова,
успокаивающий эффект (снимает покраснения, раздражение и отек),
усиливает эффективность косметических средств (улучшает их проникновение за счет плотного прилегания).

Срок годности «чистой» (без дополнительных косметических ингредиентов) высушенной до порошка глины практически не ограничен.

Может ли глина вызывать аллергию? Нет, не может. Спровоцировать аллергическую реакцию способны добавленные активные компоненты, например, эфирные масла. Проверить реакцию можно с помощью стандартного кожного теста: нанести небольшое количество подготовленной в нужных пропорциях смеси в области локтевого сгиба, выдержать полчаса, смыть, через сутки оценить состояние кожи на месте аппликации.

Для приготовления масок или обертываний используется только керамическая, стеклянная или пластмассовая — ни в коем случае не металлическая! – посуда. Шпатель для разведения и аппликации маски тоже не должен быть металлическим.

Чем жирнее кожа, тем дольше можно держать на ней маску, и тем меньше может быть перерыв между процедурами. Дамам с сухой кожей не рекомендуется наносить маску более чем на 5 минут раз в неделю. Жирная кожа позволяет держать маску 15 минут и использовать ее через день.

Разновидности косметической глины и их свойства

Белая

Известна также под названием «каолин». Самая распространенная, химически нейтральна, за счет чего используется в фармакопее как наполнитель для смешивания веществ, которые разрушаются при контакте с органикой. Точно так же инертна и при контакте с кожей: из самой белой глины (без дополнительных компонентов) в кожные ткани не переходят никакие химические вещества. Зато при этом прекрасно выводятся продукты жизнедеятельности клеток, болезнетворные бактерии, продукты воспаления. За счет этого свойства каолин хорошо успокаивает – при , нейродермитах, он уменьшает отек и зуд.

Разведенная водой маска лучше всего подходит для жирной кожи.

В качестве мягкого скраба:

Порошок развести с водой 1 к 1, нанести на лицо, массировать 5 минут, не позволяя высыхать. Умыться прохладной водой.

В качестве подсушивающей маски при чрезмерном выделении себума (кожного жира):

Разведенный 1 к 1 порошок нанести на лицо на 10-12 минут. Подсохшую маску смыть прохладной водой.

Зеленая

Еще один отличный вариант для жирной кожи. Суживает поры, нормализует секрецию сальных желез, тонизирует. В составе такие элементы как серебро, магний, кальций, цинк, кобальт, фосфор, медь. Они улучшают обменные процессы, способствуют укреплению кожных тканей.

Маска от прыщей

На 1 столовую ложку с горкой порошка взять ½ чайной ложки масла виноградной косточки и добавить 3-5 капель эфирного масла чайного дерева. Развести водой до консистенции густой сметаны. Нанести на лицо на 10-15 минут, смыть теплой (не горячей!) водой.

Маска от черных точек (комедонов)

К 1 столовой ложке порошка прибавить 5-10 капель лимонного сока, добавить воды до консистенции густой сметаны. Держать на лице 10-15 минут, не допуская высыхания (можно сбрызгивать лицо водой). Смыть.

Голубая

Отбеливает кожу, тонизирует ее, может разгладить мелкие морщины.

Отбеливающая маска

Смешать в равных количествах голубую глину, томатный сок и кислое молоко.

Но лучшее применение косметической глины голубого цвета – для тела, в качестве обертываний против целлюлита.

Как делать обертывания

Перед процедурой обертывания обязательно нужно сделать пилинг. Глину развести теплой водой до консистенции кашицы. Подогреть на водяной бане до температуры около 40-45 градусов: смесь должна быть горячей, но комфортной для тела. При желании, можно добавить эфирные масла лимона, апельсина, грейпфрута, кедра, розмарина (последнее лучше не сочетать с другими маслами) – но и без них обертывание очень эффективно. Нанести смесь на проблемные зоны тела толстым слоем, обернуть пленкой, укрыться одеялом для того, чтобы предотвратить потерю тепла. Продолжительность процедуры 20-40 минут, курс 8-10 процедур, которые проводятся через день. Нельзя применять глиняные обертывания при высокой температуре, тиреотоксикозе, варикозном расширении вен, беременности, онкологических заболеваниях.

Розовая

Разглаживает кожный рельеф, поэтому используется в масках от морщин.

Маска для увядающей кожи

2 столовые ложки порошка смешать с 1 ложкой миндального масла, добавить теплой воды до нужной консистенции. Держать на лице 5-10 минут не допуская высыхания.

Маска для сухой кожи лица

К 2 столовым ложкам глины добавить столовую ложку персикового масла и 5 капель масла пачули. Смыть через 5-10 минут, не допускать высыхания.

Красная

Уменьшает раздражение, улучшает кровоснабжение. Можно использовать для горячих обертываний с липолитическими и тонизирующими свойствами. Хороша и для ванн.

Фото взято с ресурса Recommend.ru

Ванна с красной косметической глиной

Помогает от аллергии, воспалений, нарывов. Разболтать в ванне 200 г глины. По желанию (и, если кожа переносит) добавить 1-2 горсти морской соли. Принимать такую ванну можно не чаще раза в 2 недели.

Красная глина может использоваться не только в виде ванн, а и местно для лечения нарывов. Для этого нужно густо развести порошок, шпателем выложить на кусочек ткани слоем около 2 см толщиной. Наложить на пораженный участок, прибинтовать, выдержать 40 минут. Смесь повторно использовать нельзя. Впрочем, таким образом можно применять любой вид глины: эффект окажут ее адсорбирующие и антибактериальные свойства. Ни в коем случае нарыв нельзя греть!

Черная глина

Не рекомендуется использовать для сухой и чувствительной кожи. А вот для жирной она оптимальна. Если возникает вопрос, какую глину выбрать при проблемной коже лица, лучший вариант – черная. Она отлично впитывает излишек жира, продукты воспаления, суживает поры, стимулирует микроциркуляцию и лимфоток, уменьшая отеки.

Глубоко очищающая маска

К двум столовым ложкам глины добавить по чайной ложке настойки календулы и сока лимона. Выдержать 10-15 минут, после маски обязательно нанести увлажняющий крем.

Домашний скраб

К столовой ложке порошка добавить чайную ложку мелко помолотого кофе, 2 капли эфирного масла, воды до консистенции сметаны. Нанести на лицо, выдержать 5 минут не давая подсохнуть, смыть, бережно массируя. Такой скраб будет хорош для молодой кожи, а вот для зрелой или чувствительной лучше ограничится просто чистой смесью без добавок. Впрочем, как антицеллюлитное средство он весьма неплох в любом возрасте.

Применение косметической глины для волос

Свойства глины адсорбировать различные вещества позволяют использовать ее не только для лица. Шампуни и маски для волос на ее основе – простой и недорогой способ улучшить их вид. Особенно хороши такие маски для . Их применение помогает уменьшить выпадение, увеличить перерывы между мытьем. Поскольку грязь – это смесь излишков кожного сала и пыли, глина может быть отличным шампунем. Для того, чтобы использовать ее в этом качестве, глиняную кашицу обильно наносят на кожу головы, массируют ее несколько минут и тщательно промывают. После глиняного шампуня нужно обязательно ополоснуть волосы подкисленной водой.

Натуральный сухой шампунь из розовой глины

5 столовых ложек порошка смешать с таким же количеством горчицы, добавить столовую ложку соли, по 5 капель масла чайного дерева и мяты. Нанести на влажную кожу головы, тщательно помассировать, смыть. Использовать бальзам по желанию.

Шампунь из косметической глины и соды

К 6 частям глины добавить 1 часть талька и 1 часть соды.

Шампунь с хвощом для очень жирных волос

В стакане теплого отвара хвоща размешать 2 ст. л. глины, нанести на волосы, выдержать 5-10 минут, тщательно промыть.

Увлажняющая маска-шампунь

3-5 чайных ложек порошка, чайная ложка меда, желток, столовая ложка лимонного сока, половина стакана кефира (ориентировочно). Вместо кефира можно использовать чай (для темных волос) или травяной настой. Нанести на кожу головы и волосы, укрыть пакетом и платком на полчаса-час, тщательно промыть (только не горячей водой!).

Маска для сухих волос

2 столовых ложки порошка смешать с равным количеством пюре из мякоти авокадо, добавить чайную ложку оливкового масла, при необходимости – воды до нужной консистенции. Выдержать на волосах 30 минут.

О лечении сухих волос читайте .

Маска против выпадения волос

Смешать глину с касторовым маслом до густоты сметаны. Держать на волосах от 30 минут до часа.

Познакомится с народными рецептами от выпадения волос вы можете в статье « ».

Маска для жирных волос

Заварить столовую ложку сухой крапивы стаканом кипятка. Процедить. Развести отваром глину до густоты сметаны. Добавить половину чайной ложки натурального яблочного уксуса. Держать от 30 минут до часа.

Как выбрать косметическую глину

В составе сухого порошка не должно быть ничего кроме глины нужного цвета. Некоторые недобросовестные производители добавляют красители: это становится сразу заметно во время разведения. Рекомендуем сразу выбросить такой, с позволения сказано, продукт: мало ли на чем еще решил сэкономить производитель, и где он его «накопал».

Качественный продукт также не содержит ароматизаторов.

Готовые глиняные маски обычно выпускаются в виде пасты, в которую добавлены дополнительные ингредиенты и вода. Разумеется, с соответствующей наценкой.

Чем тоньше смолот порошок, тем нежнее будет консистенция готовой маски.

Некоторые производители выпускают белую глину в виде гранул – это допустимо.

А вот посторонние примеси, слежавшиеся комки и грубые неперемолотые остатки – показатель низкого качества.

Заключение

Несмотря на то, что глина – натуральный косметический продукт, подходящий для любого возраста, самый заметный эффект он оказывает на молодую жирную или проблемную кожу. Применять ее «в чистом виде» обладательницам сухой и возрастной кожи не рекомендуется. В этом случае ее нужно смешать с базовыми и эфирными маслами, отварами трав.

Использовать средства для тела хорошо, как в качестве обертываний, так и местных аппликаций. Вместо обертываний можно использовать и ванны, но в таком случае процедура делается раз в две недели.

Маски для волос, как и маски для кожи, лучше всего работают при избытке кожного сала, жирной себорее. Любительницам натуральных сухих шампуней понравятся самодельные шампуни с глиной в качестве основного компонента.

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 - пластичный природный материал, применяемый в строительстве, народных промыслах, лечении и оздоровлении организма и в других сферах жизни человека. Именно такое широкое применение обуславливают определенные качества и свойства глины. А на свойства глины во многом влияет ее состав.

Применение глины

Глина очень доступна, а польза ее непереоценима и поэтому она применяется людьми с очень давних времен. Много упоминаний об этом чудесном материале в учебниках по истории всех стран мира.

Строительство . В настоящее время глина применяется как материал для изготовления красного кирпича. Глину определенного состава формуют и обжигают по некой технологии получая прочный и недорогой слиток - кирпич. А из кирпича уже строятся здания и сооружения. В некоторых странах и регионах глину все еще используют для постройки жилища - мазанки, широко распространено использование глины при постройки печей из кирпича, где связующим (в качестве цемента) служит глина. Эта же глина применяется и для штукатурки печей.

Медицина. Оздоровительная и традиционная медицина применяет глину в виде грязевых ванн и масок. Весь смысл в питании поверхности кожи полезными элементами глины. Разумеется, не вся глина тут подейдет.

Сувениры и посуда . Два больших направления я объединяю в одно, так как многие экземпляры посуды имеют лишь сувенирный характер. Тарелки, горшочки, кувшины и вазы - в изобилии присутствуют в современных магазинах. Ни одна ярмарка не обходится без продажи глиняных сувениров - дымковствая игрушка, свустульки, таблички, брелки и многое другое. Многое мы с вами попробуем слепить самостоятельно.

Глина может входить в состав других материалов . Часовоярская глина тонкого помола, например, является элементом художественных красок (гуашь), соуса, пастели и сангины. Почитайте об этом в статьях "Помощь художнику".

Свойства глины

Цвет. Глина различных составов имеет множество оттенков. Глина так и называется по цветам: красная, голубая, белая... Правда при сушке и дальнейшем обжиге цвет может полностью поменяться. На это стоит обратить внимание при работе с глиной.

Пластичность. Именно возможность деформироваться и удерживать приданную ей форму и позволила человеку найти применение глины в своем быту. Тут стоит заметить, что все зависит от консистенции - соотношения количества воды, глины и песка. Для разных работ нужны разные составы. Так, для лепки песок может быть вообще излишним.

Гигроскопичность позволяет глине впитывать воду, изменяя свои свойства вязкости и пластичности. Но после обжига изделия из глины приобретают водостойкость, прочность и легкость. Развитие технологии позволило получить фаянс и фарфор, незаменимые и в современном мире.

Огнеупорность . Свойство, применяемое скорее в строительстве, нежели в художественных промыслах, если не считать обжиг изделий. Технология обжига различна для того или иного состава глины. С сушкой и обжигом тесно связано свойство усадки глины или сжимаемость - изменение массы и размеров за счет вывода из состава части воды.

Состав глины

Свойства глины определяет ее химический состав. Для разных видов глины свойственны различные химические составы. Так, например, красная глина содержит много окисей железа. Глина в своей основе содержит некие вещества - глинистые минералы - которые образуются в ходе различных природных явлений. Формат статьи не предусматривает рассмотрение химических свойств и состава глины, поэтому я не буду вдаваться в подробности.

Состав глины, пригодной для применения в народных промыслах, как уже говорилось, определяется тремя важнейшими элементами: глиняные минералы, вода и песок.

Пропорции этих элементов можно изменять, правда гораздо проще добавлять, чем убирать. Так, например, сухую глину можно быстро растворить, однако, совсем не просто жидкую как сметана глину сделать пригодной для лепки. Песок очень просто добавить, но вот вынять его из глины - нетривиальная задача.

Различают «тощие» и «жирные» глины. Шкала «жирности » определяет коэффициент пластичности, и связующие свойства глины позволяет регулировать жирность путем смешивания ее с другими природными материалами, например, с песком. Тощая глина обладает меньшей пластичностью, ее связующая сила слабее, но она дает меньше усадки при сушке и обжиге.

Залежи глины находятся в различном состоянии по всему миру. Это обеспечило применение ее ремесленниками разных национальностей, и послужило появлению такого многообразия изделий и технологий.

Ремесленники научились контролировать поведение и состояние глины путем различных добавок в состав. Так можно отощать глину, отмучивать , придавать ей большую огнеупорность, уменьшать усадку. В результате таких манипуляций опытный мастер сможет получить в итоге качественное высокохудожественное изделие.

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 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