کانی های رسی

کانی های رسی

تعداد بازدید: 33732
چهارشنبه 03 دي 1393

کانی های رسی

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

1- مواد پلاستیک

2- پر کننده ها (فیلرها - fillers)

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

  رس، clay

چگونگی تشکیل کانی های رسی

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

هیدرولیز
سیلیس زدایی
سیلیس زدایی
آب گیری

و یا به طور خلاصه:

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

                                           دیاسپور
سیلیس زدایی
                                          ژیپسیت
آب گیری

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

  بلور 6 وجهی کائولینیت، kaolinite crystal

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

دسته بندی کانی های رسی

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

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

بی شکل

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

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

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

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

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

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

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

آلوفان ((allophane یک اسم عام برای ژله های بی شکل (آمورف) آلومینو سیلیکات است و شامل یکی از چند گروه مواد بی شکل متداول در خاک می شود. ترکیب شیمیایی آلوفان تا حد زیادی متغیر است، اما بیشتر شامل Al2O3، SiO2 و Fe2O3 هیدراته است. معمولا مقادیر جزئی از Na+، K+ و Mg2+ نیز در آن وجود دارند. نسبتAl2O3/SiO2  در آلوفان اغلب بین 1 و 2 است. رس ها به شکل چند کانی و تک کانی دیده می شوند. واژه چند کانی در مورد رس هایی به کار می رود که هیچ کدام از کانی های رسی آن ها از 50 درصد تجاوز نکند. اگر یکی از ترکیبات کانی های رسی بیش از 50 درصد باشد، رس را تک کانیایی می نامند و معمولا آن را به نام همین کانی نیز نامگذاری می کنند. یکی از انواع رس های تک کانیایی (monomineralic)، کائولین است که بیش از 50 درصد از ترکیب آن را کانی کائولینیت تشکیل می دهد. اغلب سایر کانی های رسی مانند ناکریت، دیکیت، هالوزیت که از نظر ترکیب شیمیایی به کائولینیت نزدیک هستند، در آن یافت می شوند. رس هایی که 70 درصد آن ها از کانی های گروه مونت موریلونیت تشکیل شده باشد، معمولا بنتونیت نامیده می شوند.

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

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

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

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

 افسون رحیمی و مهران متین، تکنولوژی سرامیک های ظریف، شرکت سهامی انتشار، 1382.

حسین پایدار، مواد اولیه مصرفی در صنایع سرامیک، نشر غزل، 1384.

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

 

کانی های رسی از دید wikipedia.org

Clay minerals are hydrous aluminium phyllosilicates, sometimes with variable amounts of iron, magnesium, alkali metals, alkaline earths, and other cations. Clays form flat hexagonal sheets similar to the micas. Clay minerals are common weathering products (including weathering of feldspar) and low temperature hydrothermal alteration products. Clay minerals are very common in fine grained sedimentary rocks such as shale, mudstone, and siltstone and in fine grained metamorphic slate and phyllite. Clay minerals are usually (but not necessarily) ultrafine-grained (normally considered to be less than 2 micrometres in size on standard particle size classifications) and so may require special analytical techniques for their identification/study. These include x-ray diffraction, electron diffraction methods, various spectroscopic methods such as Mössbauer spectroscopy, infrared spectroscopy, and SEM-EDS or automated mineralogy solutions. These methods can be augmented by polarized light microscopy, a traditional technique establishing fundamental occurrences or petrologic relationships...more

کانی های رسی از دید britannica.com

clay mineral, any of a group of important hydrous aluminum silicates with a layer (sheetlike) structure and very small particle size. They may contain significant amounts of iron, alkali metals, or alkaline earths.The term clay is generally applied to (1) a natural material with plastic properties, (2) particles of very fine size, customarily those defined as particles smaller than two micrometres (7.9 × 10−5 inch), and (3) very fine mineral fragments or particles composed mostly of hydrous-layer silicates of aluminum, though occasionally containing magnesium and iron. Although, in a broader sense, clay minerals can include virtually any mineral of the above-cited particle size, the definition adapted here is restricted to represent hydrous-layer silicates and some related short-range ordered aluminosilicates, both of which occur either exclusively or frequently in very fine-size grades.The development of X-ray diffraction techniques in the 1920s and the subsequent improvement of microscopic and thermal procedures enabled investigators to establish that clays are composed of a few groups of crystalline minerals. The introduction of electron microscopic methods proved very useful in determining the characteristic shape and size of clay minerals. More recent analytical techniques such as infrared spectroscopy, neutron diffraction analysis, Mössbauer spectroscopy, and nuclear magnetic resonance spectroscopy have helped advance scientific knowledge of the crystal chemistry of these minerals...more

کانی های رسی از دید pubs.usgs.gov

Clays and clay minerals have been mined since the Stone Age; today they are among the most important minerals used by manufacturing and environmental industries. The U.S. Geological Survey (USGS) supports studies of the properties of clays, the mechanisms of clay formation, and the behavior of clays during weathering. These studies can tell us how and where these minerals form and provide industry and land-planning agencies with the information necessary to decide how and where clay and clay mineral deposits (fig. 1) can be developed safely with minimal effects on the environment. The term "clay" is applied both to materials having a particle size of less than 2 micrometers (25,400 micrometers = 1 inch) and to the family of minerals that has similar chemical compositions and common crystal structural characteristics (Velde, 1995) described in the next section. Clay minerals have a wide range of particle sizes from 10's of angstroms to millimeters. (An angstrom is a unit of measure at the scale of atoms.) Thus, clays may be composed of mixtures of finer grained clay minerals and clay-sized crystals of other minerals such as quartz, carbonate, and metal oxides. Clays and clay minerals are found mainly on or near the surface of the Earth...more

Clay Minerals
مینرال رسی
مینرال س
مینرال های رسی
کانی رسی
کانی رس
رس چیست
برچسب ها: رسمواد اولیه سرامیکسرامیک
نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیست و یکمین دوره
عنوان : نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیس ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان :نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره شهر : تهران ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره ...بیشتر
نمایشگاه های سال 1401
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان شرکت پاکمن بنا به ارزیابی های انجام ش ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر تهران 1401 نوزدهمین دوره
عنوان: نوزدهمین نمایشگاه صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر شهر: ...بیشتر
برندینگ شرکت پاکمن
درباره گروه تاسیساتی شرکت پاکمن شرکت پاکمن در سال 1354تاسیس شد و در ادامه فعا ...بیشتر
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه ...بیشتر
نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره-شهریور 1400
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره شهر ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400
عنوان: بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400 شهر: تهران ...بیشتر
تقویم نمایشگاهی 1400
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر