1.1. Виды глины, ее применение

Глина — это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся 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.

На нашей планете существует огромное мно­жество глин. Все они отличаются своим составом, свойствами и, соответственно, цветом. Цвет глины обычно определяется ее химическим составом, в зависимости от входящих в ее состав минеральных примесей и солей металла.

Всего различают глины семи цветов: белого, голубого, зеленого, желтого, красного, серого и коричневого. Редко встречается черная. Цвет глине придают окись алюминия, окись железа и окись титана.

Белая глина носит название каолин. Она содержит много кремнезема, цинка и магния.

В зеленой глине преобладают медь, железо и некоторые микроэлементы.

Желтая глина отличается богатым содержанием железа и калия, красная — только примесями железа.

Если оксиды железа и титана в составе по совокупности не превышают 1%, то глина имеет белый цвет даже после обжига, если более 1%, то глина после обжига имеет красный цвет, несмотря на то, что в сыром виде была голубой или зеленой.

При обжиге большинство глина резко меняет свой цвет и незначительное изменение состава глиняной массы может повлиять на окраску.

По характеру глины делятся на "жирные" и "тощие". Глины с высокой пластичностью называются "жирными", так как в замоченном состоянии дают осязательное ощущение жирного вещества. "Жирная" глина блестяща и скользка на ощупь (если такую глину взять на зубы, то она скользит), содержит мало примесей. Тесто", приготовленное из нее, нежное.

Кирпич из такой глины при сушке и обжиге дает трещины, и во избежание этого к замесу прибавляют так называемые "отощающие" вещества: песок, "тощую" глину, жженый кирпич, гончарный бой, древесные опилки и проч. Глины малопластичные или непластичные называются "тощими".

На ощупь они шероховатые, с матовой поверхностью, и при трении пальцем легко крошатся, отделяя землистые пылинки. "Тощие" глины содержат много примеси (хрустят на зубах), при разрезании ножом не дают стружек. Кирпич из "тощей" глины непрочен и рассыпчат.

Существует огромное количество разновидностей глин, но в промышленности применяют следующие виды:

• каолин – глина белого цвета, состоящая из минерала каолинит. Используется как сырье для изготовления бумажной и фарфоро-фаянсовой промышленности;
• огнеупорные глины белого или серо-белого цветов, иногда с желтоватым оттенком, состоят из каолинита и гидрослюды. Бывают разной степени пластичности. Их используют для изготовления огнеупорной и фарфорофаянсовой посуды;
• кислотоупорные глины являются разновидностью огнеупорных глин, в них содержится небольшое количество железа, кальция, магния и серы. Применяют для изготовления химических фарфорофаянсовых изделий;
• формовочные глины также являются разновидностью огнеупорных глин. Они обладают повышенной пластичностью и связующей способностью. Чаще всего используются как связующий материал при изготовлении форм для металлургического литья;
• цементные глины имеют разный минеральный состав и бывают различных цветов. Их применяют при изготовлении цемента;
• кирпичные глины относятся к легкоплавким, в них содержится довольно много кварцевого песка, бывают разного цвета. Их используют для изготовления кирпича;
• бентонитовыеглины содержат монтмориллонит, разные по цвету, сильно набухают в воде. Их применяют для очистки смазочных и растительных масел, нефтепродуктов, при бурении скважин.

Глины широко применяются в промышленности (в производстве керамической плитки, огнеупоров, тонкой керамики, фарфоро-фаянсовых и сантехнических предметов торговли), строительстве (производство кирпича, керамзита и др. стойматериалов), для бытовых нужд, в косметике и как материал для художественных работ (лепка).

Производимый из керамзитовых глинпутём 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. Самым крупным производителем керамзита является Россия.

Также глину широко применяют в медицине и косметологии. С помощью белой глины лечат заболевания кишечника, ожирение, выпадение волос, укрепляют ногти.

Красную глину используют при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, гипотонии, варикозном расширении вен, нервных и эндокринных заболеваниях.

Желтая глина применяется при инсульте, заболеваниях желудка и кишечника, мигрени, головной боли, остеохондрозе.

Черная глина используется для снижения температуры, при различных видах сердцебиения, воспалениях кожи и внутренних органов, способствует омоложению организма.

Голубая глина хорошо лечит ожирение, гипофункцию щитовидной железы, снимает мышечную слабость и обеспечивает подвижность суставов. В медицине и косметологии глину применяют как наружно – в виде примочек, аппликаций, компрессов, - так и принимают внутрь.

Для керамики более всего подходит гончарная, или горшечная, глина, которая очень пластична и в смеси с водой образует тягучую массу. Цвет ее бывает разным, обычно очень интенсивным, при обжиге она сохраняет свою окраску, почти всегда содержит железо и известь.

Обыкновенная гончарная глина встречается буквально всюду, кроме того, в одной и той же местности можно обнаружить несколько ее разновидностей. В сухом виде она представляет собой твердую, плотную и шероховатую массу, которая в смеси с водой становится липкой, пластичной, с характерным запахом.

В этом виде глины всегда содержится кварцевый песок, наилучший вариант для лепки – это та глина, в которой содержится 5 % кварцевого песка. Может быть полезно наличие небольшого количества окиси железа и углекислой извести, так как благодаря им изделия обжигают при более низких температурах.

1.2. Свойства глины, опыты

Разнообразие в составе глин очень важно с технической точки зрения, так как оно влияет на основные свойства материала, делая его пригодным для различных технических целей. Самыми важными свойствами глины являются:

• способность соединяться с водой, образуя тонкие взвеси и вязкое тесто;
• способность набухать в воде;
• способность в сыром виде принимать и сохранять форму после высыхания, т. е. пластичность материала;
• клейкость;
• связывающая способность;
• способность не пропускать влагу после насыщения определенным количеством воды.

Проведем ряд опытов для более подробного знакомства с некоторыми свойствами глины.
Опыт № 1

Цель: познакомиться с таким свойством глины, как хрупкость.
Оборудование: сухая глина, деревянная доска, молоток.
Ход: положили глину на доску. Разбили глину молотком на кусочки,попробовали руками разломить кусочки расколотой глины на еще более мелкие кусочки.
Вывод: сухая глина легко ломается, потому что она хрупкая.

Опыт № 2

Цель: увидеть отличие сырой глины от сухой.
Оборудование: сухая глина, сосуд с водой.
Ход: один из кусков глины положил и в сосуд с водой. Сравнили сухую глину и глину, находящуюся в воде.
Вывод: сухая глина хрупкая, светлая по цвету; сырая глина вязкая, пластичная (из нее можно что-либо лепить, т.к. ее частички связаны друг с другом), цвет сырой глины более темный, чем у сухой глины.

Опыт № 3

Цель: познакомиться с особым свойством глины - не пропускать воду.
Оборудование: влажная глина, сосуд с водой.
Ход: слепили из глины миску. Затем налили в получившуюся глиняную посуду воду. Вода держится в сосуде.
Вывод: частички глины плотно скреплены друг с другом, поэтому вода сквозь них не проходит.

Опыт № 4

Цель: познакомиться со способностью глины выдерживать высокую температуру – огнеупорностью.
Оборудование: кусок глины или изделие, муфельная печь.
Ход: поместили глиняное изделие в печь. Изделие стало твердым и слегка уменьшилось в размерах. При очень высокой температуре глина плавится.
Вывод: при обжиге глина приобретает новые свойства — прочность, жесткость и полную неспособность присоединять влагу

Опыт № 5

Цель: показать, что на обожженной (или высушенной) глине можно рисовать.
Оборудование: глиняная фигурка, краски, кисточки, стаканы с водой.
Ход: расписали фигурку из глины красками. Обратили внимание на то, что краска хорошо ложится на обожженную глину.
Вывод: обожженную глину можно расписать красками, чтобы глиняное изделие выглядело более красиво.

Итак, можно сделать вывод, что сухая глина хорошо поглощает воду, но намокнув, становится водонепроницаемой. После переминания и перемешивания она приобретает свойство принимать различные формы и сохранять их после высыхания. Такое свойство называется пластичностью. Это свойство и позволяет нам лепить из глины.