فروش ویژه، تجهیزات پذیرایی هتل و رستوران

کانیهای رسی

کانیهای رسی، سیلیکاتهای آلومینیوم پیچیده ای می باشند که از یکی از دو واحد پایه چهار وجهی سیلیکا و هشت وجهی آلومینا تشکیل یافته اند. هر واحد چهار وجهی مرکب از چهار اتم اکسیژن می باشد که یک اتم سیلیکون را در برگفته اند. ترکیب واحدهای چهار وجهی بین چهار وجهی های همسایه ، مشترک قرار می گیرند.

الف – رس هاي کائولينيتي و نسوز
به خاکه ائي گويند که قبل از رسيدن به درجه حرارت زير 1520 درجه سلزيوس شکل خود را تغيير نداده و سيستم را حفط کنند و تغيير فاز ندهند. خانواده اصلي رس هاي نسوز کائولينيت، هالويژيت، ديکيت، ناکريت و پيروفيليت است.
ب – رس هاي بنتونيتي
اينگونه رس ها آبگيري، چسبانکي، شکل پذيري و جذب آب زياد دارد. بطوريکه پس از جذب آب وزن آن به چند برابر افزايش پيدا مي کند و در سراميک سازي مصرف مي شود. مثل : بنتونيت (گل سرشو).
رس معمولي
رس معمولي يا خاک رس خاکي است ريز دانه با ابعاد کوچکتر از 256÷1 ميلي متر که به اندازه کافي براي تهيه قالب شکل پذير است و با کاني هاي رسي، ايليتي و کلريتي، کائولن و برخي از کاني هاي کلسيت – کوارتز و فلدسپات هاي تجزيه نشده، ميکا و آلومين همراه است که در نتيجه تخريب، فرسايش و تجزيه شيميائي سنگهاي سيليکاتي پديد آمده است. درصد عناصر و مواد تشکيل دهنده خاک رس به جنس سنگ مادر و طول مسير حمل شده، شرايط اقليمي و توپوگرافي منطقه بستگي دارد. برخي از ناخالصي هاي موجود در خاک رس مانند : هماتيت و ليمونيت به خاک رنگ قرمز يا قهوه اي روشن و زرد مي دهد و مواد آلي موجود رنگ خاک را به خاکستري تبديل مي کند.
رسها به همراه کلوئیدها ، فعالترین بخش خاک محسوب می شوند و اکثر آنها دارای ساختمان بلوری هستند. قبل از مطالعه کانیها توسط اشعه ایکس تصور می‌شد که کانیهای رسی ذرات کوچک و ریز کانیهای اولیه نظیر ذرات کوارتز ، فلدسپار و میکاها باشند، در حالی که در حال حاضر کانیهای رسی ، ترکیب شناخته شده‌ای دارند که شبیه این کانیها نیست و تنها کانی میکا به آنها شبیه است. کانیهای رسی ، اغلب کانیهای جدید یا حاصل انحلال کانیهای اولیه یا کانیهای ثانویه هستند.

خاکها در مناطق گرم و شرایط آب و هوایی مرطوب جایی که زهکشی مناسبی ندارد، دارای میزان بالایی از کانیهای اولیه حل شده می‌باشند که به کانیهای رسی تبدیل شده‌اند. خاکهای موجود در مناطق گرم و مرطوب ، میزان بالایی از رس حتی در اعماق 5 تا 20 متری دارند. در حالت زهکشی مناسب ، کانیهای رسی از درون سیستم خاک خارج می‌شوند. بعضی کانیهای رسی در اثر تجزیه و دگرسانی کانیهای اولیه نظیر میکاها تشکیل می‌شوند.

منشا تشکیل دهنده رسها

رسهای درجا زا که در حین تشکیل خاک شکل می‌گیرند.

رسهای تغییر مکان یافته که در اثر فرسایش بیشتر حرکت کرده و مجددا در محل جدید نهشته می‌شوند.

رسهای تبدیل شده که از رسهای به شدت هوازده و فرسایش یافته تجمع کرده و در رسوبات و خاکها رسوب گذاری می‌کنند.

رسهای تشکیل شده جدید که در اثر تبلور مجدد رسهای موجود در محلولها ، در خاک در حال تشکیل شکل می‌گیرند.

کانیهای رسی

این کانیها سیلیکاتهای آلومینیوم آبداری هستند که ساختمان ورقه‌ای داشته و مانند میکاها ، از فیلوسیلیکاتها می‌باشند.

ساختمان کانیهای رسی

لایه‌ای از چهار وجهی‌های (تتراهدرالهای) Si _ O. در این لایه ، هر چهار وجهی با چهار وجهی مجاورش ، سه اتم اکسیژن به اشتراک گذاشته‌اند. واحد پایه است، اما Al می‌تواند حداکثر جانشین نصف اتمهای Si شود.

لایه‌ای متشکل از Al در موقعیت اکتاهدرال با یونهای و بطوری که در عمل یونهای بین دو لایه از یونهای O/OH قرار می‌گیرند. عناصر Mg ، Fe و سایر یونها ، ممکن است جانشین Al شوند.

گیبسیت : لایه Al _ O/OH را لایه گیبسیت می‌گویند. چون ساختمان این کانی کلا از چنین لایه‌هایی تشکیل شده است.

بروسیت : لایه Mg _ O/OH را لایه بروسیت می‌گویند. چون ساختمان این کانی کلا از این لایه‌ها تشکیل شده است.

تقسیم بندی ساختمانی رسها

گروه کاندیت :

ساختمان دو لایه ای دارند یعنی لایه تتراهدرال بوسیله یونهای O/OH به لایه اکتاهدرال متصل است.

در آن جانشینی به جای Al و Si صورت نمی‌گیرد، لذا فرمول ساختمانی آن است.

اعضا این گروه کائولینت ، هالوئیزیت (کائولینیت آبدار) ، دیکیت ، ناکریت هستند.

فاصله بنیادی (فاصله بین یک لایه سیلیس با لایه سیلیس بعدی) 7 آنگستروم است.

گروه اسمکتیت :

ساختمان 3 لایه‌ای دارند. بطوری که یک لایه اکتاهدرال مانند ساندویچ بین دو لایه تتراهدرال سیلیس قرار دارد.

فاصله بنیادی 14 آنگستروم است و با جذب آب تا 21 آنگستروم می‌رسد.

اعضا این گروه شامل مونتموریلونیت ، ساپونیت ، نانترونیت (وقتی Fe جانشین Al می‌شود) و استونزیت (وقتی Mg جانشین Al شود) می‌باشند.

اعضای گروه اسمکتیت :

ورمیکولیت : ساختمانی مشابه اسکمتیت دارد، ولی در آن تمام موقعیتهای اکتاهدرال بوسیله و اشغال شده و جانشین شده است.

ایلیت : این کانی نیز ساختمانی مشابه اسکمتیت دارد، اما به علت جانشینی به جای در لایه‌های تتراهدرال ، کمبود بار بوجود می‌آید که بوسیله که در موقعیتهای بین لایه‌ای قرار می‌گیرد، جبران می‌شود. یونهای ، و نیز در آن دیده می‌شوند. فاصله بنیادی 10 آنگستروم است.

کلریت : ساختمان سه لایه‌ای (مثل ایلیت و اسکمتیت) دارد، ولی لایه‌های بروسیت (Mg _ O/OH) بین آنها قرار دارند. فاصله بنیادی 14 آنگستروم است.

منشا کانیهای رسی در رسوبات یا سنگهای رسوبی

رسهای موروثی یا وراثتی : این رسها از انواع آواری هستند.

رسهای تازه تشکیل شده (Neoformation) : این رسها به صورت برجا و در اثر ته‌نشینی مستقیم از محلول یا از مواد سیلیکاته آمورف و یا حاصل جانشینی هستند.

رسهای تبدیلی (Transformation) : رسهای موروثی از طریق تبادل یونی یا تغییر منظم کاتیونها ، به رسهای تبدیلی ، تبدیل می‌شوند.

فرایندهای تشکیل دهنده انواع رسها

محیط هوازدگی و تشکیل خاک : اصلی‌ترین محیط تشکیل رسها مخصوصا رسهای موروثی یا وراثتی است.

محیط رسوبگذاری : رسها از آب حوضه یا آبهای حفره‌ای ته‌نشین می‌شوند (مخصوصا رسهای تازه تشکیل شده).

دیاژنز و دگرگونی درجه پایین : در طول این فرآیند انواعی از رسها (مخصوصا رسهای تبدیلی) حاصل می‌گردند.

دیاژنز کانیهای رسی

کانیهای رسی در طول دیاژنز اولیه و دیاژنز نهایی و همچنین در طول دگرگونی تغییر یافته و حتی دگرسان می‌شود. اصلی‌ترین فرایند فیزیکی که رسها را تحت تاثیر قرار می‌دهد، فشردگی (Compaction) است که باعث خروج آب و کاهش ضخامت آنها تا 0،1 ضخامت اولیه می‌شود.

بافت خاک رس

در طبقه‌بندی خاک‌ها، رس در گروه ریزدانه قرار می‌گیرد. ذرات رس معمولاً با اندازهٔ کوچک‌تر از ۰٫۰۰۲ میلی‌متر تعریف می‌شوند. اما گاهی مواقع ممکن است ذراتی با اندازهٔ ۰٫۰۰۲ تا ۰٫۰۰۵ میلی‌متر نیز رس تعریف شوند. ذراتی که بر حسب اندازه، در طبقهٔ رس‌ها قرار می‌گیرند، لزوماً شامل کانی‌های رس نمی‌شوند. رس‌ها در مکانیک خاک به ذراتی گفته می‌شود که اگر با مقدار محدودی آب مخلوط شوند، خاصیت خمیری از خود نشان می‌دهند. خمیری بودن، خاصیت بتونه شکلی است که رس مخلوط با آب از خود نشان می‌دهد. بنابر این مناسب است که ذرات خاکی که فقط از دیدگاه اندازه در ردهٔ رس‌ها قرار می‌گیرند (یعنی اندازهٔ آن‌ها کوچکتر از ۲ میکرون است) به جای رس، ذرات با اندازهٔ رسی نامیده شوند.

آهک + خاک رس = سیمان

آهک + خاک رس + آب + ماسه + شن = بتن

کائولین (خاک چینی)

خاک چینی از واژهٔ چینی Kao-Ling )جایی در چین) گرفته شده که با آن خاک، ظرف‌ها و پیکره‌های چینی می‌ساختند.

کائولینیت با فرمول شیمیایی

Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O

نازکی پولک‌هایش ۲۰ هزارم میکرون(nm2) و درازای آن‌ها ۱۰۰ تا ۲۵۰ هزارم میکرون(10 تا 25) nm است و هم‌وزن خود آب می‌مکد. برای یافتن اکسید آلومینیوم، نخست آن را در گرمای ۸۰۰ درجه، خشک شیمیایی می‌کنند تا آب شیمیایی آن بپرد و Al2O3 · 2SiO2 آن بجا بماند. پس از آن نمک مانده را در جوهر نمک حل می‌نمایند. کائولینیت در گرمای ۱۷۵۰ درجه ذوب می‌شود.

بنتونیت (گل سرشوی)

گل سرشوی دارای خاصیت آب مکی، چسبناکی، شکل‌پذیری و باد کردن بالا است، زیرا مونت‌موریلونیت (montmorilonit) که آب می‌مکد در آن بسیار زیاد است. در سرامیک سازی کاربرد دارد. بنتونیت کالیومی دو تا سه برابر وزن خود و بانتونیت ناتریومی شش تا هفت برابر وزن خود آب می‌مکد. مونت‌موریلونیت چون دو لایه اتم Si دارد، بیش از کائولینیت آب می‌مکد و دوبرابر آن یون می‌سازد. خاک رس مونت‌موریلونیت، نازکی پولک‌هایش یک هزارم میکرون و درازای پان‌ها ۱۰۰ تا ۳۰۰ هزارم میکرون است. آب مکندگی برای بانتونیت ناتریومی ۶ تا ۷ برابر وزنش و برای گونهٔ کلسیمی ۲ تا ۳ برابر وزنش است.

رس ها از واحد های ابتدایی با نام چهار وجهی (tetrahedron) سیلیسیم و هشت وجهی (octahedron) آلومینیوم و منیزیم تشکیل شده اند. در چهار وجهی ها، سیلیسیم در مرکز و اکسیژن ها در رئوس قرار دارند. در هشت وجهی ها، آلومینیوم یا منیزیم در مرکز و اکسیژن یا گروه های هیدروکسیل در رئوس خواهند بود. از به هم پیوستن چنین چند وجهی هایی به طرق مختلف ساختار رس ها تشکیل خواهد شد.

این چند وجهی ها ابتدا به گونه ای به هم میپیوندند که ورقه هایی با نام ورقه های چهار وجهی و هشت وجهی ( tetrahedral and octahedral sheets) تشکیل شود. تفاوت در نوع به هم پیوستن و و تعداد این ورقه ها، باعث بوجود آمدن انواع رس ها با خواص و ساختار مختلف می شود.

چهار وجهی ها سه گوشه از چهار گوشه خود را به اشتراک می گذارند و یک ورقه متشکل از چهار وجهی ها را تشکیل میدهند. آنها اکسیژن های صفحه قاعده خود را به گونه ای به اشتراک میگذارند که یک ترتیب هگزاگونال ایجاد شود. در اینجا اکسیژن های راس با سوی بالا یا پایین هستند. فرمول ورقه ای به صورت T۲O۵ می باشدکه در اینجا T غالبا کاتیون های Al، Si و گاه Fe۳+ و B هستند.

ورقه های هشت وجهی نیز از به تجمع هشت وجهی هایی به جود آمده که وجوه خود را به اشتراک گذاشته اند. در این حالت نیز ورقههای هشت وجهی با شکل هگزاگونال تشکیل میشود. کاتیون های Al۳+، Mg۲+، Fe۳+ و Fe۲+ میتوانند در مرکز هشت وجهی ها قرار بگیرند.

تعداد ورقه ها، چگونگی و نوع به هم پیوستن آنهاست که ساختار و گروه رس ها را مشخص میکند. ورقه های چهار وجهی و هشت وجهی ممکن است به صورت دوتایی یا سه تایی، با به اشتراک گذاشتن اکسیژن های خود به یکدیگر متصل شوند. به عبارت دیگر، در یک حالت، ورقه ای هشت وجهی به یک ورقه چهار وجهی متصل میشود و یا در حالت دیگر ممکن است، یک ورقه هشت وجهی بین دو ورقه چهار وجهی قرار گیرد. در نهایت از به هم پیوستن این اتصالات دوتایی و سه تایی با کمک نیروهای کووالانت، هیدروژنی و یا واندروالسی است که ساختار رس شکل میگیرد.

به این علت رس ها به دارا بودن ساختار لایه ای معروف هستند و همین ساختار لایه ایست که به رس ها خواص ویژه ای میبخشد. نوع اتصال بین این لایه ها خواص رس را تحت تاثیر قرار خواهد داد و معیاری جهت تقسیم بندی آنها خواهد بود. به طور کلی رس هایی که در صنعت کاشی استفاده میشوند به سه گروه زیل تقسیم بندی میشوند:

• رس های گروه کائولینیت
• رس های گروه ایلیت
• رس های گروه مونت موریلونیت

منبع سایت رسمی چینی خزر

​​​​​​​شما عزیزان علاقه من به این مبحث تخصصی می توانید کامل این مقاله را در سایت گروه صنعتی خزر مشاهده و بررسی نمایید.

کانی های رسی