لوازم آرایشی معدنی: خواص اساسی خواص فیزیکی مواد معدنی تکنولوژی تولید پشم معدنی

کانی ها توسط خواص فیزیکی تعیین می شوند که توسط ترکیب مواد و ساختار شبکه بلوری ماده معدنی تعیین می شود. اینها رنگ ماده معدنی و پودر آن، درخشندگی، شفافیت، ماهیت شکست و شکاف، سختی، وزن مخصوص، مغناطیس، رسانایی الکتریکی، چکش خواری، شکنندگی، اشتعال پذیری و بو، طعم، زبری، محتوای چربی، رطوبت سنجی هستند. هنگام تعیین برخی مواد معدنی می توان از نسبت آنها به اسید کلریدریک 10-5 درصد استفاده کرد (کربنات ها می جوشند).

مسئله ماهیت رنگ رنگ مواد معدنی بسیار پیچیده است. ماهیت رنگ برخی از مواد معدنی هنوز مشخص نشده است. در بهترین حالت، رنگ یک ماده معدنی توسط ترکیب طیفی تابش نور منعکس شده توسط کانی تعیین می شود یا با ویژگی های داخلی آن، برخی از عناصر شیمیایی موجود در کانی، اجزای ریز پراکنده از سایر مواد معدنی، مواد آلی و غیره تعیین می شود. دلایل رنگدانه رنگی گاهی اوقات به صورت ناهموار توزیع می شود، به صورت راه راه، و الگوهای چند رنگی (به عنوان مثال، در عقیق) ایجاد می کند.

نوارهای نامنظم عقیق

برخی از کانی های شفاف به دلیل انعکاس نوری که از سطوح داخلی، ترک ها یا آخال ها بر روی آنها می افتد، تغییر رنگ می دهند. اینها پدیده های رنگ آمیزی رنگین کمان مواد معدنی کالکوپیریت، پیریت و رنگین کمانی هستند - رنگ های آبی، آبی لابرادوریت.

برخی از کانی ها چند رنگ (پلی کروم) هستند و در طول کریستال رنگ های مختلفی دارند (تورمالین، آمتیست، بریل، گچ، فلوریت و غیره).

رنگ یک ماده معدنی گاهی اوقات می تواند یک علامت تشخیصی باشد. به عنوان مثال، نمک های آبی مس سبز یا آبی هستند. ماهیت رنگ مواد معدنی به صورت بصری مشخص می شود، معمولاً با مقایسه رنگ مشاهده شده با مفاهیم شناخته شده: سفید شیری، سبز روشن، قرمز گیلاسی و غیره. این ویژگی همیشه مشخصه مواد معدنی نیست، زیرا رنگ بسیاری از آنها بسیار متفاوت است.

اغلب رنگ توسط ترکیب شیمیایی ماده معدنی یا وجود ناخالصی های مختلف تعیین می شود که حاوی عناصر شیمیایی کروموفورها (کروم، منگنز، وانادیم، تیتانیوم و غیره) است. مکانیسم ظاهر این یا آن رنگ بر روی جواهرات هنوز همیشه روشن نیست، زیرا همان عنصر شیمیایی می تواند جواهرات مختلف را در رنگ های مختلف رنگ آمیزی کند: وجود کروم رنگ قرمز یاقوتی و سبز زمردی را ایجاد می کند.

رنگ ضربه ای

یک ویژگی تشخیصی قابل اطمینان تر از رنگ یک ماده معدنی، رنگ پودر آن است که وقتی ماده معدنی آزمایشی سطح مات یک صفحه چینی را خراش می دهد، باقی می ماند. در برخی موارد، رنگ خط با رنگ خود ماده معدنی مطابقت دارد، در برخی دیگر کاملاً متفاوت است. بنابراین، در سینابار رنگ ماده معدنی و پودر قرمز است، در حالی که در پیریت زرد برنجی رنگ سبز مایل به سیاه است. شیطان توسط مواد معدنی نرم و متوسط ​​سخت به وجود می آید، در حالی که مواد سخت فقط صفحه را خراش می دهند و شیارهایی روی آن می گذارند.

رنگ خطوط معدنی روی بشقاب چینی

شفافیت

بر اساس توانایی آنها در انتقال نور، مواد معدنی به چند گروه تقسیم می شوند:

• شفاف(کریستال سنگ، سنگ نمک) - عبور نور، اشیاء به وضوح از طریق آنها قابل مشاهده هستند.
• نیمه شفاف(کلسدونی، عقیق) - اشیایی که از طریق آنها اشیاء به سختی دیده می شوند.
• نیمه شفاففقط در صفحات بسیار نازک؛
• مات- نور حتی در صفحات نازک (پیریت، مگنتیت) نیز منتقل نمی شود.

بدرخشید

درخشش توانایی یک ماده معدنی برای بازتاب نور است. هیچ تعریف دقیق علمی از مفهوم درخشش وجود ندارد. مواد معدنی با درخشش فلزی مانند کانی های صیقلی (پیریت، گالن) وجود دارد. با نیمه فلزی (الماس، شیشه، مات، چرب، مومی، مادر از مروارید، با رنگ های رنگین کمانی، ابریشمی).

رخ

پدیده شکاف در کانی ها با انسجام ذرات درون کریستال ها مشخص می شود و با خواص شبکه های کریستالی آنها مشخص می شود. شکافتن مواد معدنی به آسانی به موازات متراکم ترین شبکه های شبکه های کریستالی اتفاق می افتد. این شبکه ها اغلب و در بهترین توسعه در مرز خارجی کریستال ظاهر می شوند.

تعداد صفحات برش در کانی های مختلف متفاوت است، تا شش عدد، و درجه کمال صفحات مختلف ممکن است یکسان نباشد. انواع زیر از شکاف متمایز می شوند:

• بسیار عالی، هنگامی که یک ماده معدنی، بدون تلاش زیاد، به برگ ها یا صفحات منفرد با سطوح براق صاف تقسیم می شود - صفحات برش (گچ).
• کامل، با یک ضربه سبک به ماده معدنی شناسایی می شود که به قطعات محدود شده فقط توسط صفحات براق صاف خرد می شود. سطوح ناهموار که در امتداد صفحه شکاف نیستند بسیار نادر به دست می آیند (کلسیت به لوزی های منظم با اندازه های مختلف، سنگ نمک به مکعب، اسفالریت به دوازده وجهی لوزی تقسیم می شود).
• میانگین، که در این واقعیت بیان می شود که هنگام ضربه زدن به یک ماده معدنی ، شکستگی ها هم در امتداد صفحات شکاف و هم در سطوح ناهموار (فلدسپات - ارتوکلاز ، میکروکلین ، لابرادوریت) ایجاد می شود.
• ناقص. سطوح برش در مواد معدنی به سختی قابل تشخیص است (آپاتیت، الیوین).
• بسیار ناقص. هیچ صفحه شکافی در کانی (کوارتز، پیریت، مگنتیت) وجود ندارد. در عین حال، گاهی اوقات کوارتز (کریستال سنگی) در بلورهای خوش تراش یافت می شود. بنابراین، لازم است لبه های طبیعی کریستال را از صفحات شکافی که هنگام شکستن کانی ظاهر می شوند، تشخیص دهیم. هواپیماها می توانند موازی با لبه ها باشند و ظاهر "تازه" و درخشندگی قوی تری داشته باشند.

پیچ خوردگی

ماهیت سطح تشکیل شده در هنگام شکستگی (شکاف) یک ماده معدنی متفاوت است:

1. شکستن صافاگر کانی در امتداد صفحات شکاف شکافته شود، مثلاً در بلورهای میکا، گچ و کلسیت.
2. شکستگی پله ایهنگامی که صفحات برش متقاطع در کانی وجود دارد به دست می آید. می توان آن را در فلدسپات ها و کلسیت مشاهده کرد.
3. شکستگی ناهموارمشخصه آن عدم وجود مناطق براق شکافته، مانند کوارتز است.
4. شکستگی دانه ایدر کانی هایی با ساختار دانه ای-بلور (مگنتیت، کرومیت) مشاهده می شود.
5. شکستگی خاکیویژگی کانی های نرم و بسیار متخلخل (لیمونیت، بوکسیت).
6. Conchoidal– دارای نواحی محدب و مقعر مانند پوسته (آپاتیت، اوپال).
7. خرد شده(سوزن شکل) - یک سطح ناهموار با شکاف هایی که در یک جهت قرار دارند (سلنیت، کریزوتیل-آزبست، هورنبلند).
8. قلاب شده- بی نظمی های قلاب شده روی سطح شکاف ظاهر می شود (مس بومی، طلا، نقره). این نوع شکستگی مشخصه فلزات چکش خوار است.

شکستگی صاف روی میکا شکستگی زبر روی رز کوارتز شکستگی پلکانی روی هالیت. © Rob Lavinsky شکستگی دانه ای کرومیت. © پیوتر سوسونوفسکی
شکستگی خاکی لیمونیت شکستگی Conchoidal روی سنگ چخماق شکستگی Splinter روی اکتینولیت. © Rob Lavinsky شکستگی قلاب شده روی مس

سختی

سختی معدنی- این درجه مقاومت سطح بیرونی آنها در برابر نفوذ یک ماده معدنی سخت تر است و به نوع شبکه کریستالی و استحکام پیوندهای اتم ها (یون ها) بستگی دارد. سختی با خراشیدن سطح ماده معدنی با ناخن، چاقو، شیشه یا مواد معدنی با سختی شناخته شده از مقیاس Mohs تعیین می شود که شامل 10 ماده معدنی با سختی تدریجی افزایشی (در واحدهای نسبی) است.

نسبیت موقعیت کانی ها از نظر درجه افزایش سختی آنها در مقایسه قابل مشاهده است: تعیین دقیق سختی الماس (سختی در مقیاس 10) نشان داد که بیش از 4000 برابر بیشتر از تالک است. (سختی - 1).

مقیاس موهس

توده اصلی کانی ها دارای سختی 2 تا 6 است. کانی های سخت تر اکسیدهای بی آب و برخی سیلیکات ها هستند. هنگام تعیین یک کانی در سنگ، باید مطمئن شوید که این کانی است که در حال آزمایش است، نه سنگ.

وزن مخصوص

وزن مخصوص از 0.9 تا 23 گرم بر سانتی متر مکعب متغیر است. برای اکثر کانی ها 2-3.4 گرم بر سانتی متر مکعب است؛ کانی های معدنی و فلزات بومی بالاترین وزن مخصوص 5.5-23 گرم بر سانتی متر مکعب را دارند. وزن مخصوص دقیق در آزمایشگاه و در عمل عادی با "وزن کردن" نمونه روی دست تعیین می شود:

1. نور (با وزن مخصوص تا 2.5 گرم بر سانتی متر 3) - گوگرد، سنگ نمک، گچ و سایر مواد معدنی.
2. متوسط ​​(2.6 - 4 گرم بر سانتی متر مکعب) - کلسیت، کوارتز، فلوریت، توپاز، سنگ آهن قهوه ای و سایر مواد معدنی.
3. با وزن مخصوص بالا (بیش از 4). این باریت (اسپار سنگین) است - با وزن مخصوص 4.3 - 4.7، سنگ معدن گوگرد سرب و مس - وزن مخصوص 4.1 - 7.6 گرم بر سانتی متر 3، عناصر بومی - طلا، پلاتین، مس، آهن و غیره. . با وزن مخصوص از 7 تا 23 گرم بر سانتی متر مکعب (ایریدیم اسمیک - 22.7 گرم در سانتی متر 3، ایریدیوم پلاتین - 23 گرم در سانتی متر 3).

مغناطیسی

خاصیت جذب مواد معدنی توسط آهنربا یا انحراف سوزن مغناطیسی قطب نما یکی از علائم تشخیصی است. مواد معدنی قوی مغناطیسی مگنتیت و پیروتیت هستند.

چکش خواری و شکنندگی

کانی های چکش خوار آنهایی هستند که با ضربه زدن با چکش شکل خود را تغییر می دهند، اما خرد نمی شوند (مس، طلا، پلاتین، نقره). شکننده - در اثر ضربه به قطعات کوچک خرد می شود.

رسانایی الکتریکی

رسانایی الکتریکی کانی ها توانایی کانی ها برای هدایت جریان الکتریکی تحت تاثیر میدان الکتریکی است. در غیر این صورت، مواد معدنی به عنوان دی الکتریک طبقه بندی می شوند، یعنی. نارسانا.

قابلیت اشتعال و بو

برخی از مواد معدنی با کبریت مشتعل می شوند و بوهای مشخصی ایجاد می کنند (گوگرد - دی اکسید گوگرد، کهربا - بوی معطر، اوزوکریت - بوی خفه کننده مونوکسید کربن). بوی سولفید هیدروژن هنگام برخورد با مارکازیت، پیریت یا هنگام آسیاب کردن کوارتز، فلوریت و کلسیت ظاهر می شود. هنگامی که تکه های فسفریت به یکدیگر ساییده می شود، بوی استخوان سوخته ظاهر می شود. کائولینیت هنگامی که خیس می شود بوی اجاق گاز می گیرد.

طعم

حس چشایی فقط توسط مواد معدنی بسیار محلول در آب ایجاد می شود (هالیت - طعم شور، سیلویت - تلخ شور).

زبری و محتوای چربی

تالک، کائولینیت، زبر - بوکسیت، گچ چرب، کمی لکه دار هستند.

هیگروسکوپی

این خاصیت مواد معدنی است که با جذب مولکول های آب از محیط، از جمله از هوا (کارنالیت) مرطوب می شوند.

برخی از مواد معدنی با اسیدها واکنش می دهند. برای شناسایی مواد معدنی که از نظر شیمیایی نمک اسید کربنیک هستند، استفاده از واکنش جوش با اسید هیدروکلریک ضعیف (5-10٪) (کلسیت، دولومیت) راحت است.

رادیواکتیویته

رادیواکتیویته می تواند به عنوان یک علامت تشخیصی مهم عمل کند. برخی از مواد معدنی حاوی عناصر شیمیایی رادیواکتیو (مانند اورانیوم، توریم، تانتالیم، زیرکونیوم، توریم) اغلب دارای رادیواکتیویته قابل توجهی هستند که به راحتی با پرتو سنج های خانگی قابل تشخیص است. برای آزمایش رادیواکتیویته، ابتدا مقدار پس‌زمینه رادیواکتیویته اندازه‌گیری و ثبت می‌شود، سپس یک ماده معدنی در نزدیکی آشکارساز دستگاه قرار می‌گیرد. افزایش خوانش بیش از 15 درصد نشان دهنده رادیواکتیویته این ماده معدنی است. کانی های رادیواکتیو عبارتند از: آبرناتیت، بنریت، گادولینیت، مونازیت، اورتیت، زیرکون و غیره.

درخشش

فلوریت درخشان

برخی از مواد معدنی که به خودی خود نمی درخشند، در شرایط خاص مختلف (گرمایش، تابش اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش و کاتد، زمانی که شکسته می شوند و حتی خراشیده می شوند) شروع به درخشش می کنند. انواع زیر درخشندگی مواد معدنی وجود دارد:

1. فسفرسانس توانایی یک ماده معدنی برای درخشش برای دقیقه ها و ساعت ها پس از قرار گرفتن در معرض اشعه های خاص است (ویلیت پس از تابش با پرتوهای فرابنفش کوتاه می درخشد).
2. لومینسانس توانایی درخشش در هنگام تابش با اشعه های خاص است (شیلیت در صورت تابش اشعه ماوراء بنفش و اشعه آبی می درخشد).
3. Thermoluminescence - هنگام گرم شدن می درخشد (فلوریت بنفش مایل به صورتی می درخشد).
4. تریبولومینسانس - درخشش در لحظه خراش با چاقو یا شکافتن (کوراندوم).

ستاره شناسی

ستاره یا افکت ستاره

ستاره‌شناسی یا اثر ستاره‌ای، مشخصه چند کانی است. این شامل انعکاس (پراش) پرتوهای نور از اجزاء در ماده معدنی است که در امتداد جهات کریستالوگرافی خاص قرار دارد. بهترین نمایندگان این خاصیت یاقوت کبود ستاره ای و یاقوت سرخ است.

در کانی هایی با ساختار فیبری (چشم گربه ای)، نوار نازکی از نور وجود دارد که با چرخاندن سنگ (رنگین کمانی) می تواند جهت خود را تغییر دهد. نور بازیگوش روی سطح عقیق یا رنگ‌های طاووسی درخشان لابرادوریت با تداخل نور توضیح داده می‌شود - اختلاط پرتوهای نور هنگامی که از لایه‌های مهره‌های سیلیس بسته‌شده (در اوپال) یا از نازک‌ترین رشد بلورهای لایه‌ای منعکس می‌شوند. لابرادوریت، سنگ ماه).

وقتی کانی‌ها را در ویترین موزه‌ها یا سینی‌ها با نمونه‌های انتخاب شده ویژه بررسی می‌کنیم، به طور غیرارادی تحت تأثیر انواع ویژگی‌های بیرونی قرار می‌گیریم که به واسطه آن‌ها با یکدیگر متفاوت هستند.

برخی از مواد معدنی شفاف به نظر می رسند (سنگ کریستال، سنگ نمک)، در حالی که برخی دیگر کدر، نیمه شفاف یا کاملاً غیر قابل نفوذ در برابر نور (مگنتیت، گرافیت) به نظر می رسند.

ویژگی قابل توجه بسیاری از ترکیبات طبیعی رنگ آنهاست. برای تعدادی از کانی ها ثابت و بسیار مشخص است. به عنوان مثال: سینابار (سولفید جیوه) همیشه رنگ قرمز کارمینی دارد. مالاکیت با رنگ سبز روشن مشخص می شود. بلورهای مکعبی پیریت به راحتی با رنگ فلزی-طلایی و غیره تشخیص داده می شوند. در کنار این، رنگ تعداد زیادی کانی متغیر است. به عنوان مثال، انواع کوارتز عبارتند از: بی رنگ (شفاف)، سفید شیری، قهوه ای مایل به زرد، تقریبا سیاه، بنفش، صورتی.

درخشندگی نیز ویژگی بسیار بارز بسیاری از مواد معدنی است. در برخی موارد بسیار شبیه به درخشش فلزات (گالن، پیریت، آرسنوپیریت)، در برخی دیگر - به درخشش شیشه (کوارتز)، مروارید مادر (مسکوویت) است. همچنین بسیاری از مواد معدنی وجود دارند که حتی در صورت شکستگی تازه کسل کننده به نظر می رسند، یعنی هیچ درخششی ندارند.

مواد معدنی اغلب در کریستال ها یافت می شوند، گاهی اوقات بسیار بزرگ، گاهی اوقات بسیار کوچک، که فقط با ذره بین یا میکروسکوپ قابل شناسایی هستند. برای تعدادی از مواد معدنی، اشکال کریستالی بسیار معمولی است، به عنوان مثال: برای پیریت - بلورهای مکعبی، برای گارنت - دوازده وجهی لوزی، برای بریل - منشورهای شش ضلعی. با این حال، در اغلب موارد، توده های معدنی به صورت سنگدانه های دانه ای پیوسته مشاهده می شوند که در آن دانه های منفرد دارای خطوط کریستالوگرافیک نیستند. بسیاری از مواد معدنی نیز به شکل توده های متخلخل، گاهی اوقات به شکل های عجیب و غریب که هیچ شباهتی با کریستال ها ندارند، توزیع می شوند. به عنوان مثال، توده های کلیه شکل از مالاکیت، تشکیلات استالاکتیت مانند لیمونیت (هیدروکسیدهای آهن) هستند.

مواد معدنی در سایر خواص فیزیکی نیز متفاوت هستند. برخی از آنها به قدری سخت هستند که به راحتی روی شیشه (کوارتز، گارنت، پیریت) خراش ایجاد می کنند. برخی دیگر توسط قطعات شیشه یا لبه چاقو (کلسیت، مالاکیت) خود را خراش می دهند. برخی دیگر آنقدر سختی پایینی دارند که می توان به راحتی با ناخن آن را کشید (گچ، گرافیت). برخی از مواد معدنی، هنگامی که تقسیم می شوند، به راحتی در امتداد صفحات خاصی تقسیم می شوند و قطعاتی با شکل منظم، شبیه به کریستال ها (سنگ نمک، گالن، کلسیت) تشکیل می دهند. برخی دیگر هنگام شکستگی سطوح منحنی و "پوسته مانند" تولید می کنند (کوارتز). خواصی مانند وزن مخصوص، ذوب پذیری و غیره نیز بسیار متفاوت است.

خواص شیمیایی مواد معدنی به همان اندازه متفاوت است. برخی به راحتی در آب حل می شوند (سنگ نمک)، برخی دیگر فقط در اسیدها (کلسیت) محلول هستند و برخی دیگر حتی در برابر اسیدهای قوی (کوارتز) نیز مقاوم هستند. اکثر مواد معدنی به خوبی در هوا حفظ می شوند. با این حال، تعدادی از ترکیبات طبیعی شناخته شده است که به راحتی در معرض اکسیداسیون یا تجزیه به دلیل اکسیژن، دی اکسید کربن و رطوبت موجود در هوا هستند. همچنین از مدت ها قبل ثابت شده است که برخی از مواد معدنی با قرار گرفتن در معرض نور به تدریج رنگ خود را تغییر می دهند.

همه این خواص کانی ها به طور علّی به ویژگی های ترکیب شیمیایی کانی ها، به ساختار بلوری ماده و به ساختار اتم ها یا یون های سازنده ترکیبات وابسته است. بسیاری از چیزهایی که قبلاً مرموز به نظر می رسید اکنون با توجه به دستاوردهای مدرن در علوم دقیق، به ویژه فیزیک و شیمی، بیشتر و بیشتر آشکار می شود.

در این راستا، اجازه دهید برخی از مهمترین اصول را برای ما در فیزیک، شیمی، شیمی کریستال و شیمی کلوئیدها یادآوری کنیم.

حالات کل مواد معدنی. همانطور که قبلاً اشاره شد، با توجه به سه حالت موجود در تجمع ماده، کانی ها به صورت جامد، مایع و گاز متمایز می شوند.

هر ماده معدنی بسته به دما و فشار می تواند در هر حالت تجمعی باشد و وقتی این عوامل تغییر کنند از حالتی به حالت دیگر تغییر می کند.

حدود پایداری هر حالت تجمع بسته به ماهیت ماده در محدوده دمایی بسیار متفاوت است. در فشار اتمسفر در دمای اتاق، اکثر مواد معدنی در حالت جامد هستند و در دماهای بالا ذوب می شوند، در حالی که جیوه در این شرایط به صورت مایع و سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن در حالت گازی وجود دارند.

اکثر مواد معدنی جامد نشان داده شده است مواد کریستالی، یعنی موادی با ساختار کریستالی. هر ماده کریستالی دارای نقطه ذوب معینی است که در آن تغییر در حالت تجمع ماده با جذب گرما رخ می دهد که به وضوح بر رفتار منحنی های گرمایش تأثیر می گذارد (شکل 5، A). در یک بازه زمانی معین، جریان گرمای گزارش شده به سیستم صرف فرآیند ذوب می شود (منحنی صاف می شود).

تبلور یک ماده مایع همگن سرد شده باید در همان دمای ذوب یک جسم جامد با همان ترکیب رخ دهد، اما معمولاً اتفاق می افتد. با مقداری هیپوترمیمایعات، که باید همیشه در ذهن داشته باشید.

مواد جامد خالص شیمیایی که با ساختار نامنظم مشخص می شوند، یعنی فقدان آرایش منظم اتم ها، نامیده می شوند. بی شکلبدنه (شیشه ای). آنها به گروه مواد همسانگرد تعلق دارند، یعنی دارای خواص فیزیکی یکسان در همه جهات هستند. یکی از ویژگی های بارز مواد آمورف، بر خلاف مواد کریستالی، نیز می باشد انتقال تدریجییک حالت تجمع به حالت دیگر در امتداد منحنی صاف (شکل 5، B) مانند موم آب بند، که، هنگامی که گرم، به تدریج انعطاف پذیر، سپس چسبناک و، در نهایت، قطره مایع می شود.

مواد آمورف اغلب زمانی به دست می آیند که توده های چسبناک مذاب جامد می شوند، به ویژه زمانی که مذاب خیلی سریع سرد می شود. به عنوان مثال، تشکیل ماده معدنی lechatelierite، یک شیشه کوارتز آمورف، هنگام برخورد صاعقه به سنگ‌های کریستالی کوارتز است. انتقال مواد آمورف به توده‌های کریستالی تنها زمانی رخ می‌دهد که در دمایی نزدیک به نقطه ذوب برای مدت طولانی در حالت نرم نگه داشته شوند.

باید اضافه کرد که همه مواد را نمی توان به راحتی در حالت آمورف به دست آورد. مثلاً اینها فلزاتی هستند که حتی وقتی سخت می شوند، مواد شیشه ای تشکیل نمی دهند.

پلی مورفیسم. چند شکلی ("پلی" در یونانی - بسیاری) توانایی یک ماده کریستالی معین است، هنگامی که عوامل خارجی (عمدتا دما) تغییر می کند، تحت دو یا چند تغییر ساختار بلوری قرار گیرد و در ارتباط با این، تغییراتی در خواص فیزیکی ایجاد می شود. بارزترین مثال در این زمینه، دوشکلی کربن طبیعی است که بسته به شرایط، یا به شکل الماس (سیستم مکعبی) و یا به صورت گرافیت (سیستم شش ضلعی) متبلور می شود که از نظر خواص فیزیکی بسیار متفاوت از یکدیگر هستند. ، با وجود هویت ترکیب. هنگامی که بدون دسترسی به اکسیژن گرم می شود، ساختار کریستالی الماس در دماهای بالاتر از 3000 درجه در فشار اتمسفر، تحت این شرایط به یک ساختار گرافیت پایدارتر (پایدار) بازسازی می شود. انتقال معکوس گرافیت به الماس ثابت نشده است.

شکل 6. تغییرات در خواص کوارتز هنگام گرم شدن. I - چرخش صفحه قطبش؛ II - مقدار دوشکستگی؛ III - ضریب شکست Nm (برای خط D طیف)

گاهی اوقات یک تبدیل چندشکلی با تغییر بسیار جزئی در ساختار بلوری ماده همراه است و بنابراین بدون بررسی های ظریف نمی توان تغییرات قابل توجهی را در خواص فیزیکی کانی مشاهده کرد. به عنوان مثال، تبدیل کوارتز α به β-کوارتز و بالعکس. با این حال، مطالعه خواص نوری (شکل 6) به وضوح یک تغییر ناگهانی را در نقطه گذار (حدود 573 درجه) در خواصی مانند ضریب شکست، انکسار دوگانه و چرخش صفحه قطبش نوری نشان می دهد.

تغییرات یک ماده کریستالی معین که تحت شرایط فیزیکوشیمیایی خاص پایدار هستند نامیده می شوند اصلاحاتکه هر کدام با یک ساختار کریستالی خاص و ذاتی مشخص می شوند. هر ماده داده شده ممکن است دو، سه یا چند تغییر چند شکلی داشته باشد (به عنوان مثال، برای گوگرد شش تغییر وجود دارد که تنها سه مورد در طبیعت یافت می شود، برای SiO 2 - نه اصلاح و غیره).

چند شکلی های مختلف معمولاً با پیشوندهای نام کانی با حروف یونانی α، β، γ و غیره مشخص می شوند (به عنوان مثال: α-کوارتز، پایدار در زیر 573 درجه، β-کوارتز، پایدار بالای 573 درجه، و غیره). . هیچ یکنواختی در ترتیب نامگذاری اصلاحات در ادبیات وجود ندارد: برخی به ترتیب افزایش یا کاهش دمای تبدیل به تعیین تغییرات مختلف با حروف α، β... پایبند هستند، برخی دیگر از ترتیب نامگذاری مطابق با آن استفاده می کنند. درجه شیوع یا به ترتیب کشف. اولین مرتبه علامت گذاری را باید منطقی تر در نظر گرفت.

پدیده چندشکلی در بین ترکیبات طبیعی بسیار گسترده است. متأسفانه، آنها هنوز با مطالعه کافی فاصله دارند. اصلاحات چند شکلی کانی های مختلف می توانند در طیف وسیعی از تغییرات عوامل خارجی (دما، فشار و غیره) پایدار باشند. برخی تحت نوسانات بسیار قابل توجه دما و فشار (الماس، گرافیت) میدان پایداری گسترده ای دارند، برعکس، برخی دیگر در محدوده باریکی از تغییرات عوامل خارجی (گوگرد) دچار دگرگونی های چندشکلی می شوند.

همان طور که V. M. Goldshmidt معتقد است، واقعیت بازسازی ساختار کریستالی هنگامی که عوامل تعادل خارجی تغییر می کنند، با این واقعیت تعیین نمی شود که فواصل بین اتمی یا بین یونی تغییر می کنند، بلکه با این واقعیت تعیین می شود که تغییرات قوی در قطبش متقابل واحدهای ساختاری رخ می دهد. شبکه توسط نیروهای الکترواستاتیکی در ساده ترین حالت، در لحظه بحرانی، تغییر در عدد هماهنگی رخ می دهد که نشان دهنده تغییر اساسی در ساختار ماده است.

اغلب اتفاق می افتد که یک اصلاح در دمای بالا از یک ماده معدنی، هنگامی که به یک اصلاح با دمای پایین تبدیل می شود، شکل خارجی کریستال های اصلی را حفظ می کند. چنین مواردی از اشکال نادرست نامیده می شود پارامورفوزیس. به عنوان مثال می توان به تغییر شکل کلسیت روی آراگونیت (CaCO 3) اشاره کرد.

اگر یک تغییر معین از یک ماده کریستالی، مثلا α، این خاصیت را داشته باشد، زمانی که شرایط خارجی (مثلاً دما) تغییر می کند، به تغییر دیگری تبدیل می شود - β-اصلاح، و هنگامی که شرایط قبلی بازیابی می شود، دوباره به α تبدیل می شود. -اصلاح، سپس چنین تبدیلات چند شکلی نامیده می شوند انانتیوتروپیک*. مثال: تبدیل α-گوگرد ارتورومبیک به بتا-گوگرد مونوکلینیک و بالعکس. اگر انتقال معکوس امکان پذیر نباشد، این نوع تبدیل نامیده می شود یکنواخت. به عنوان مثال، تبدیل یکنواخت آراگونیت ارتورومبیک (CaCO 3) به کلسیت تریگونال (هنگامی که گرم می شود) است.

* ("انانتیوس" در یونانی - مقابل، "تروپوس" - تغییر، دگرگونی)

در طبیعت، وجود همزمان دو تغییر در شرایط فیزیکی و شیمیایی یکسان، حتی در کنار یکدیگر (مثلاً: پیریت و مارکازیت، کلسیت و آراگونیت و غیره) اغلب مشاهده می شود. بدیهی است که انتقال یکی از اصلاحات به یک تغییر پایدار، یعنی پایدار، به دلایلی به تعویق افتاد و ماهیت در این مورد در غیر پایدارحالت (یا، همانطور که نام دیگر آنها، ناپایدار، ناپایدار) است، درست همانطور که مایعات فوق خنک وجود دارند.

لازم به ذکر است که یک اصلاح پایدار در مقایسه با یک اصلاح ناپایدار دارای موارد زیر است:

1. فشار بخار کمتر،
2. حلالیت کمتر و
3. نقطه ذوب بالاتر

پدیده های تخریب شبکه های کریستالی. ویژگی های اصلی شبکه های فضایی اجسام کریستالی، آرایش منظم و حالت کاملاً متعادل واحدهای ساختاری تشکیل دهنده آنها است. با این حال، کافی است شرایطی ایجاد کنیم که در آن پیوندهای داخلی واحدهای ساختاری تکان بخورند و از یک ماده کریستالی با شبکه فضایی منظم، جرمی بی شکل به دست آوریم که ساختار کریستالی ندارد.

یک مثال عالی در این زمینه، فروبروزیت معدنی - (Mg,Fe) 2 است که حاوی حداکثر 36% (از نظر وزن) اکسید آهن به عنوان یک ناخالصی ایزومورف است. این ماده معدنی در حالت تازه خود که از افق عمیق معادن استخراج شده است، کاملاً بی رنگ، شفاف و دارای درخشندگی شیشه ای است. در طی چند روز، کریستال های آن در هوا به تدریج رنگ خود را تغییر می دهند، زرد طلایی، سپس قهوه ای و در نهایت قهوه ای تیره مات می شوند و شکل کریستالی خارجی خود را حفظ می کنند*. تجزیه و تحلیل شیمیایی نشان می دهد که تقریباً تمام آهن دو ظرفیتی به آهن سه ظرفیتی تبدیل می شود (یعنی اکسیداسیون رخ می دهد) و آزمایش اشعه ایکس نشانه هایی از ساختار بلوری را نشان نمی دهد. بدیهی است که اکسیداسیون آهن باعث اختلال در پیوندهای داخلی در شبکه کریستالی شده است که منجر به از هم گسیختگی ساختار ماده می شود.

* (بروسیت که آهن ندارد، در شرایط مشابه کاملاً پایدار است.)

آنچه برای فروبروزیت در یک محیط اکسید کننده در دمای اتاق و فشار اتمسفر اتفاق می افتد، برای سایر مواد معدنی می تواند در دماها و فشارهای بالا رخ دهد، همانطور که قبلاً برای تعدادی از موارد ثابت شده است.

پدیده های بسیار جالبی در کانی های حاوی عناصر خاکی کمیاب و رادیواکتیو (اورتیت، فرگوسونیت، اسکنیت و غیره) مورد مطالعه قرار گرفته است. آنها همچنین اغلب، اما نه همیشه، تبدیل یک ماده کریستالی به یک ماده بی شکل را ایجاد می کنند، که ظاهراً ناشی از عمل پرتوهای α در طول واپاشی رادیواکتیو * است. این کانی‌های شیشه‌ای تغییر یافته، که به سیستم مکعبی تعلق ندارند، از نظر نوری همسانگرد هستند و پراش پرتو ایکس را نشان نمی‌دهند، یعنی مانند اجسام آمورف رفتار می‌کنند. در این حالت هیدراتاسیون جزئی ماده رخ می دهد. بروگر چنین اجسامی را نامید متامیک.

* (به گفته V.M. Goldshmidt، برای رسیدن به حالت آمورف در این موارد، رادیواکتیویته کانی به تنهایی کافی نیست، بلکه دو شرط زیر نیز ضروری است:

1. ماده کریستالی در ابتدا باید دارای یک شبکه یونی ضعیف باشد که امکان بازآرایی یا هیدرولیز را فراهم می کند. چنین شبکه هایی عمدتاً با ترکیب بازهای ضعیف با انیدریدهای ضعیف تشکیل می شوند.
2. شبکه باید حاوی یک یا چند نوع یون باشد که می توانند به راحتی شارژ شوند (به عنوان مثال یون های خاکی کمیاب) یا حتی به اتم های خنثی تبدیل شوند (به عنوان مثال، تشکیل فلوئور اتمی در فلوریت تحت تأثیر تشعشعات رادیواکتیو از خارج)

V. M. Goldshmidt خود فرآیند فروپاشی را به عنوان بازآرایی ماده معرفی می کند. به عنوان مثال، ترکیب YNbO 4 به یک مخلوط ریز پراکنده (شبه محلول جامد) از اکسیدها تبدیل می شود: Y 2 O 3 و Nb 2 O 5. با این مفهوم، واضح است که چرا تبدیل به یک ماده آمورف از ترکیبات ساده، مانند ThO 2 (توریانیت)، یا نمک اسیدهای قوی با بازهای ضعیف، به عنوان مثال (Ge, La ...) PO 4 (مونازیت) است. رعایت نشده است.

در حمایت از پدیده های تجزیه محیط های کریستالی، تعدادی مثال مشابه دیگر می توان ذکر کرد که تشکیل توده های آمورف یا کلوئیدی را نشان می دهد. با این حال، نمی توان فکر کرد که این شکل گیری های جدید شکل پایدار وجود جوهر هستند. نمونه های بسیار کمی از بازآرایی ثانویه یک ماده با تشکیل اجسام کریستالی جدید وجود دارد که در شرایط تغییریافته پایدار هستند. بنابراین، "بلورهای ایلمنیت" (Fe .. TiO 3) شناخته شده است، که پس از بررسی میکروسکوپی، معلوم می شود که از مخلوطی از دو ماده معدنی تشکیل شده است: هماتیت (Fe 2 O 3) و روتیل (TiO 2). ظاهراً پس از تشکیل ایلمنیت در دوره ای از زندگی ماده معدنی، تحت تأثیر رژیم اکسیژن تغییر یافته، شرایط شدید اکسید کننده ایجاد شد که منجر به انتقال Fe 2 + به Fe 3 + با تجزیه همزمان شد. ساختار کریستالی و سپس به بازآرایی تدریجی ماده با تشکیل مخلوطی از مواد معدنی پایدار. به همین ترتیب، به عنوان مثال، موارد تشکیل تیلیت (PbSnS 2)، گالن (PbS) و کاسیتریت (SnO 2) در محل در جوانه زنی نزدیک با یکدیگر مشاهده شد، اما با حفظ لایه باقی مانده (یعنی سابق) -ساختار دانه ای سنگدانه، مشخصه تیلیت. بدیهی است که به دلیل افزایش غلظت اکسیژن در این محیط در برخی مواقع، قلع که تمایل بیشتری به اکسیژن دارد، از توده معدنی همگن اولیه به شکل اکسید جدا شده و سرب به شکل یک ترکیب گوگردی مستقل در می آید. .

مفهوم کلوئیدها*. علاوه بر تشکیلات کاملاً بلوری که ماهیت کریستالی آنها به راحتی با چشم یا زیر میکروسکوپ مشخص می شود، کلوئیدها نیز در پوسته زمین گسترده هستند.

* ("Colla" در یونانی به معنای چسب است، "Colloid" به معنای چسب مانند است)

کلوئیدها سیستم های پراکنده* ناهمگن (غیر مشابه) هستند که از "فاز پراکنده"و "محیط پراکندگی".

* (پراکندگی - پراکندگی؛ در این حالت حالت ماده به صورت ذرات ریز است. درجه پراکندگی با اندازه این ذرات تعیین می شود)

فاز پراکنده در این سیستم ها با ذرات ریز پراکنده (میسل) برخی از مواد در برخی جرم ها (محیط پراکندگی) نشان داده می شود. اندازه ذرات فاز پراکنده از حدود 100 تا 1 میلی‌متر (از 4-10 تا 6-10 میلی‌متر) متغیر است، یعنی بسیار بزرگ‌تر از اندازه یون‌ها و مولکول‌ها، اما در عین حال آنقدر کوچک است که با کمک میکروسکوپ های معمولی قابل تشخیص نیستند. هر یک از این ذرات ممکن است از چند تا ده ها و صدها مولکول از یک ترکیب معین را در بر داشته باشد. در ذرات جامد، یون ها یا مولکول ها به یک شبکه کریستالی متصل می شوند، یعنی این ذرات کوچکترین فازهای کریستالی را نشان می دهند.

حالت سنگدانه فاز پراکنده و محیط پراکندگی می تواند متفاوت باشد (جامد، مایع، گاز) و ترکیبات مختلفی از آنها را می توان مشاهده کرد. با حروف بزرگ حالت تجمع محیط پراکندگی و با حروف کوچک حالت فاز پراکنده را نشان می دهیم، مثال های زیر را بیان می کنیم:

• G+t: دود تنباکو؛ دوده
• G+f: مه
• F + t: آب ذغال سنگ نارس زرد؛ گل شفابخش
• F + g: منابع سولفید هیدروژن. فوم
• F + F: امولسوئیدهای معمولی (مانند شیر)
• T + l: بلورهای گوگرد بومی با قیر مایع پاشیده شده به آنها. عقیق
• T+t: کلسیت قرمز با اکسید آهن به صورت ریز در آن پراکنده شده است
• T+g: کانی های سفید شیری حاوی گازها

در میان سازندهای کلوئیدی وجود دارد solsو ژل ها.

سل های معمولی، که در غیر این صورت محلول های کلوئیدی یا شبه محلول نامیده می شوند، تشکیلاتی هستند که در آنها محیط پراکندگی تا حد زیادی بر فاز پراکنده غالب است (به عنوان مثال: دود تنباکو، آب های آهنی زرد مایل به قهوه ای، شیر). از نظر چشم، چنین محلول هایی کاملاً همگن و اغلب شفاف به نظر می رسند که از محلول های واقعی (یونی یا مولکولی) قابل تشخیص نیستند. در نمک هایی که در آنها محیط پراکندگی ("حلال") با آب نشان داده می شود، ذرات فاز پراکنده به راحتی از فیلترهای معمولی عبور می کنند، اما به غشای حیوانات نفوذ نمی کنند. اگر اندازه آنها بیش از 5 میلیمتر باشد، می توان آنها را به راحتی در یک اولترامیکروسکوپ با استفاده از مخروط نور Tyndall که با نور جانبی یک ظرف شیشه ای خاص پر از محلول کلوئیدی ایجاد می شود، شناسایی کرد. اثر ایجاد شده در این مورد کاملاً شبیه چیزی است که ما معمولاً در یک اتاق تاریک در یک پرتو نور منتشر شده از یک لامپ برآمده مشاهده می کنیم: در مخروط درخشان ذرات فاز پراکنده قابل مشاهده می شوند و حرکت براونی را انجام می دهند که هرگز در آن مشاهده نمی شود. محلول های واقعی، به استثنای محلول های برخی از ترکیبات آلی با مولکول های بسیار بزرگ.

که در ژل هافاز پراکنده به اندازه ای قابل توجه است که به نظر می رسد ذرات پراکنده منفرد به هم می چسبند و توده های ژلاتینی، چسب مانند و شیشه ای را تشکیل می دهند. در این موارد به نظر می رسد که محیط پراکندگی فضای باقیمانده بین ذرات پراکنده را اشغال می کند نمونه هایی از ژل ها عبارتند از: دوده، کثیفی، اوپال (ژل سیلیکا)، لیمونیت (ژل هیدروکسید آهن) و غیره.

بسته به ماهیت محیط پراکندگی، عبارتند از: هیدروسل ها و هیدروژل ها (محیط پخش - آب)، آئروسل ها و آئروژل ها (محیط پراکندگی - هوا)، پیروسل ها و پیروژل ها (محیط پراکندگی - نوعی مذاب)، کریستالوسول ها و کریستاللوژل ها (پراکندگی). متوسط ​​- نوعی مذاب). یا ماده کریستالی) و غیره.

پراکنده ترین آنها در پوسته زمین هیدروسل ها، کریستالوسول ها و هیدروژل ها هستند. در ادامه ما فقط در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.

هیدروسل هابه راحتی می توان به دست آورد به صورت مکانیکی، با پاشیدن ریز ماده به روشی به اندازه یک فاز پراکنده در آب. در طبیعت، سیستم های درشت و ریز پراکنده اغلب در حین سنگ زنی و ساییدگی سنگ ها و کانی ها تحت تأثیر نیروهای محرک (جریان های آب، یخچال های طبیعی، جابجایی های زمین ساختی و غیره) تشکیل می شوند.

با این حال، بیشترین نقش را در تشکیل محلول های کلوئیدی طبیعی ایفا می کند شیمیاییواکنش‌هایی در محیط‌های آبی که منجر به تراکم مولکول‌ها می‌شود: واکنش‌های اکسیداسیون، کاهش و به‌ویژه، واکنش‌های تجزیه تبادلی. برای سطحی ترین قسمت پوسته زمین، فعالیت حیاتی موجودات (فرایندهای بیوشیمیایی) در تشکیل کلوئیدها اهمیت کمتری ندارد.

توجه به این نکته ضروری است که ذرات پراکنده در محلول های کلوئیدی دارای بار الکتریکی هستند که هنگام عبور جریان الکتریکی از محلول ها به راحتی قابل بررسی است. علامت بار برای همه ذرات یک کلوئید معین یکسان است، به همین دلیل، در دفع یکدیگر، در یک محیط پراکندگی معلق می شوند. ظاهر یک بار با جذب یون های خاص موجود در محلول ها توسط ذرات پراکنده توضیح داده می شود. این موضوع باید با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار گیرد.

برای مثال، یک ذره پراکنده جامد از AgBr را تصور کنیم. علیرغم ابعاد مافوق میکروسکوپی، باید ساختار کریستالی داشته باشد که به صورت شماتیک در شکل مقطع نشان داده شده است. 7. هر یک از کاتیون های Ag 1+ و آنیون های Br 1- داخل این شبکه توسط شش یون با بار مخالف احاطه شده است: چهار یون در صفحه نقشه، یکی بالای این یون و یکی در زیر آن. بنابراین، یون های داخلی ذره پراکنده کاملاً با ظرفیت اشباع می شوند. وضعیت با یون های مرزی در شبکه کریستالی متفاوت است. به همین ترتیب، به راحتی می توان محاسبه کرد که اکثر یون های خارجی روی یک وجه عمود بر صفحه الگو فقط از پنج یون با علامت مخالف اشباع می شوند (سه یون در صفحه الگو، یکی در بالا و یکی در پایین). صفحه الگو). در نتیجه، یون‌های Ag و Br واقع در سطح صاف یک ذره پراکنده، هر کدام 1/6 ظرفیت غیراشباع، و 2/6 ظرفیت غیراشباع در لبه‌ها، و یون‌های گوشه حتی 3/6 ظرفیت غیراشباع دارند. این بار جبران نشده باقیمانده باعث جذب (جذب) از محلول مقدار معینی از یون های برم یا نقره اضافی می شود که در سطح ذرات پراکنده به شکل لایه ای به اصطلاح منتشر شده است.

در عمل، کلوئید AgBr با اختلاط محلول‌های AgNO 3 و KBr به دست می‌آید و طبق طرح زیر واکنش نشان می‌دهد: AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3. اگر این محلول ها در مقادیر معادل مخلوط شوند، یک رسوب بلوری از AgBr (اما نه یک کلوئید) تشکیل می شود. اگر نیترات نقره در برمید پتاسیم ریخته شود، یک سل ظاهر می شود که ذرات پراکنده آن AgBr به دلیل جذب یون های Br 1- بار منفی دارند. هنگام ریختن به ترتیب معکوس، ذرات AgBr پراکنده حاصل، کاتیون های Ag 1+ را جذب می کنند و بنابراین بار مثبت دارند.

برای به دست آوردن یک ایده واقعی تر از هیدروسل ها و ساختار فازهای پراکنده، اجازه دهید به ویژگی های آنها از نقطه نظر الکتروشیمی بپردازیم.

>
برنج. 8. طرح ساختار فاز پراکنده در یک محیط آبی حاوی الکترولیت. 1 - کاتیونها در شبکه بلوری فاز پراکنده. 2 - آنیون در آن; 3 - آنیون هایی با ظرفیت های غیر اشباع که در گوشه ها بیرون زده اند. 4 - کاتیون های جذب شده از گروه یونی. 5 - دوقطبی H 2 O (تا حدی تغییر شکل داده شده است)

در شکل شکل 8 به طور شماتیک یک ذره کلوئیدی را نشان می دهد که توسط یک محیط پراکندگی احاطه شده است، در این مورد آب، حاوی یون های Na 1+، K 1+، Ca 2+، Mg 2+، Cl 1-، 2- و سایرین که معمولاً در آب های خاک یافت می شوند. که حاوی مقدار مشخصی نمک های محلول هستند. خود ذره پراکنده، مانند مورد قبلی، به شکل یک فاز کریستالی نشان داده شده است، که در آن باید اشباع ناقص با ظرفیت ها در نقاط گوشه وجود داشته باشد. در نتیجه، یون‌های جذب‌شده در این برآمدگی‌ها جمع می‌شوند، در مورد ما کاتیون‌های Na 1+، K1+، NH41+، Mg2+، Ca2+، ذرات پراکنده را به طور مثبت شارژ می‌کنند و یک لایه منتشر تشکیل می‌دهند.

آنیون های بیرون زده از گوشه های شبکه تأثیر خود را نه تنها بر روی یون های موجود در محلول، بلکه بر مولکول های آب خنثی نیز اعمال می کنند. همانطور که بعداً متوجه شدیم، مولکول H 2 O یک دوقطبی است و ساختار اصلی دارد. می توان آن را به عنوان یک یون اکسیژن O 2- نشان داد که بار منفی آن توسط دو پروتون H 1+ تعبیه شده در آن خنثی می شود. هر دو پروتون در یک طرف (از مرکز یون اکسیژن) قرار دارند که بار مثبت دارد و طرف مقابل دارای بار منفی است. این ساختار مولکول H 2 O به آن اجازه می دهد تا به روش خاصی جهت گیری شود (شکل 8): با طرف مقابل دو پروتون H 1+، به سمت کاتیون ها جذب می شود. از آنجایی که مولکول های H 2 O از نظر الکتریکی خنثی بار کاتیونی را که بر آنها تأثیر می گذارد خنثی نمی کنند، این بار به نزدیک ترین مولکول های H 2 O بعدی که جهت گیری نیز هستند گسترش می یابد.

بنابراین، یک دسته کامل از یون ها و مولکول های H 2 O جهت دار در اطراف ذره پراکنده ایجاد می شود (شکل 8). ضخامت پوسته آب به نوع کاتیون های هیدراته (دارای مولکول های H 2 O) بستگی دارد. کاتیون های فلز قلیایی به شدت هیدراته می شوند. به عنوان مثال، یون Na 1 + در یک محیط آبی قادر به نگه داشتن 60-70 مولکول H 2 O جهت دار است، در حالی که Ca 2 + تنها تا 14 مولکول H 2 O است.

همچنین لازم به ذکر است که در برخی موارد، هنگامی که در معرض اسیدها قرار می گیرند، کاتیون های لایه منتشر می توانند با آنیون ها جایگزین شوند، به عنوان مثال: Cl 1-، 2-، و غیره. دومی مانند کاتیون ها می تواند هیدراته شود. با این حال، جهت گیری مولکول های آب خواهد بود معکوسبه آنچه برای کاتیون ها رخ می دهد (سمت راست شکل 8 را ببینید).

از مجموع آنچه گفته شد، می توان به نتایج زیر دست یافت:

1. از نقطه نظر الکتروشیمیایی، یک فاز پراکنده باردار را می توان یک یون بزرگ ("ماکرویون") در نظر گرفت، که قادر است در sols به سمت یک یا آن الکترود حرکت کند (پدیده الکتروفورز) هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند.
2. محیط پراکندگی برای فاز پراکنده به هیچ وجه یک حلال به معنای معمول کلمه نیست، اگرچه می تواند و معمولاً حاوی ترکیبات خاصی است که به یون تجزیه می شوند.
3. اگر بنا به دلایلی ترکیب و غلظت الکترولیت ها در محیط پراکندگی تغییر کند، می توان کاتیون های لایه منتشر را با سایرین جایگزین کرد. جایگزینی یا جابجایی متقابل برخی از یون ها توسط برخی دیگر در جاذب ها (کلوئیدهای جاذب) طبق قانون عمل جرم اتفاق می افتد.

پدیده های توصیف شده والنسیت های غیراشباع روی سطح ذرات پراکنده و جذب کاتیون ها یا آنیون ها از محلول، بدون شک باید برای بلورهای بزرگ یا دانه های کریستالی نیز رخ دهد. اما اگر از نقطه نظر انرژی پدیده ها به این موضوع بپردازیم، تفاوت عظیمی بین بلورهای واقعی و فازهای پراکنده کشف خواهیم کرد.

از آنجایی که پدیده جذب در کلوئیدها به مرزهای بین فازهای پراکنده و محیط پراکندگی محدود می شود، سطح کل ذرات پراکنده در واحد حجم برای بیان سطح انرژی کل یک ماده بسیار مهم است. این سطح، به نام سطح خاص، با افزایش درجه پراکندگی ماده به شدت افزایش می یابد. نشان دادن آن کار سختی نیست.

فرض کنید یک کریستال مکعبی از هر ماده معدنی با لبه ای برابر با 1 سانتی متر داریم، سطح کل آن برابر با 6 سانتی متر مربع خواهد بود (سطح خاص - 6). اگر این مکعب را همانطور که در شکل نشان داده شده است به هشت قسمت تقسیم کنیم. 9، سپس سطح کل هشت مکعب کوچک به دست آمده برابر با 12 سانتی متر مربع و هنگامی که به مکعب هایی با لبه 1 میلی متر تقسیم می شوند، 60 سانتی متر مربع خواهد بود. اگر تقسیم بیشتری را به مکعب هایی با لبه 1 میلیمتر، یعنی به اندازه فاز پراکنده کلوئیدی بیاوریم، آنگاه سطح کل به مقدار عظیم 6000 متر مربع با حجم جرم کل 1 سانتی متر مکعب می رسد (یعنی، سطح ویژه برابر با 6 10 7 خواهد بود). در این صورت تعداد مکعب ها به 10 21 می رسد.

بنابراین، بین سطح خاص ایکسو اندازه دانه درما یک رابطه معکوس نسبت داریم که با یک فرمول ساده بیان می شود: x = 6/y. این رابطه را می توان به راحتی به عنوان یک نمودار نشان داد (شکل 10).

از داده‌های ارائه‌شده مشخص است که برای سیستم‌های کریستالی درشت، سطح ویژه، و بنابراین انرژی سطح مرتبط، آنقدر ناچیز است که می‌توان از دومی عملاً نادیده گرفت. برعکس، در سیستم های کلوئیدی اهمیت فوق العاده ای پیدا می کند. به همین دلیل است که تعدادی از خواص فیزیکی و شیمیایی سازندهای کلوئیدی که به طور گسترده برای اهداف عملی استفاده می شود، بسیار متفاوت از خواص مواد کریستالی درشت است.

پدیده انتشار در محلول های کلوئیدی بسیار ضعیف تر از محلول های واقعی است که با اندازه بسیار بزرگتر ذرات فاز پراکنده در مقایسه با یون ها توضیح داده می شود. این شرایط در این واقعیت منعکس می شود که توده های معدنی تشکیل شده از محلول های کلوئیدی اغلب دارای ترکیب و ساختار بسیار ناهمگن هستند.

کریستالوسول هابه عنوان مثال، محیط های کریستالی معمولی حاوی ماده ای به شکل فاز پراکنده اغلب در نتیجه تبلور هیدروسل ها تشکیل می شوند. روند تشکیل آنها را می توان با تبلور (تبدیل به یخ) آب گل آلود، یعنی آب حاوی ذرات پراکنده در حالت تعلیق مقایسه کرد. یخ حاصل نیز کدر خواهد بود، یعنی آلوده به همان فاز پراکنده ای که در آب وجود داشت. به عبارت دیگر، این یک کریستالوسول خواهد بود.

این در درجه اول شامل بسیاری از مواد معدنی رنگی است که معمولاً به شکل بلورهای شفاف بی رنگ مشاهده می شوند. به عنوان مثال، کارنالیت مایل به قرمز، باریت قرمز (به دلیل محتوای اکسید آهن به شکل فاز پراکنده)، کلسیت سیاه، که رنگ آن در برخی موارد به دلیل سولفیدهای ریز پراکنده در آن است، در برخی دیگر - مواد آلی و غیره. این باید شامل کوارتز سفید شیری، کلسیت و غیره نیز باشد که در آن نقش فاز پراکنده توسط گازها یا مایعات ریز پراکنده ایفا می شود که اغلب در بخش های نازک زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند. کریستال هایی مانند کوارتز، کلسیت و سایر کانی ها با ساختار کریستالی-منطقه ای به دلیل تناوب مناطق شفاف و رنگی یا سفید شیری وجود دارد.

شکی نیست که کریستالوسول ها نیز در بین کانی های مات وجود دارند. این با ناخالصی های عناصر شناسایی شده توسط تجزیه و تحلیل های شیمیایی و طیفی که نمی توان از نقطه نظر شیمیایی کریستالی به عنوان نتیجه ناخالصی های ایزومورف توضیح داد، مشهود است. اینها، برای مثال، حقایق محتوای مس در بلورهای پیریت، طلا در پیریت، گالن، آرسنوپیریت، و غیره است. مطالعات میکروسکوپی برش های صیقلی تهیه شده از چنین کریستال هایی با بزرگنمایی بالا، اغلب ادغام های کوچکی از کالکوپیریت، طلای بومی و غیره را نشان می دهد. نشان می‌دهد که احتمالاً حاوی ذرات ریزتری نیز هستند که با استفاده از میکروسکوپ‌های معمولی قابل شناسایی نیستند.

* (وضوح (حد تمایز) میکروسکوپ های معمولی مدرن 0.5-1.0 μ است. ذرات کوچکتر به هیچ وجه با هیچ بزرگنمایی جذب نمی شوند.)

هیدروژل هادر شرایط طبیعی اغلب از هیدروسول ها با انعقاد یا به قول خودشان آنها تشکیل می شوند انعقاد، در تشکیل لخته در یک محیط آبی بیان می شود. فرآیند انعقاد تنها زمانی اتفاق می افتد که، به دلایلی، ذرات پراکنده بار خود را از دست می دهند و از نظر الکتریکی خنثی می شوند. در این حالت، نیروهای دافعه ذرات از یکدیگر ناپدید می شوند، ذرات در اجسام بزرگتر به نام پلییون ها ترکیب می شوند و سپس تحت تأثیر گرانش ته نشین می شوند.

خنثی سازی بارهای ذرات پراکنده، که باعث انعقاد می شود، می تواند به روش های مختلفی حاصل شود:

• الف) با افزودن الکترولیت ها (محلول های یونی) به محلول کلوئیدی و بسته به بار فاز پراکنده، خنثی سازی توسط آنیون ها یا کاتیون های الکترولیت انجام می شود. به این ترتیب، بسیاری از رسوبات سیلتی در دهانه رودخانه های بزرگ که محلول های کلوئیدی را حمل می کنند، تشکیل می شود. دومی، هنگام ملاقات با آب های دریا حاوی نمک های محلول، که نقش الکترولیت ها را بازی می کنند، در مناطق ساحلی حوضه های دریایی تحت انعقاد و رسوب قرار می گیرند.
• ب) با خنثی سازی متقابل محلول های کلوئیدی حاوی ذرات کلوئیدی با بار مخالف و در نسبت های کمی مناسب. این منجر به ژل های مخلوط می شود (به عنوان مثال، سنگ آهن قهوه ای غنی از سیلیس کلوئیدی).
• ج) با انعقاد خود به خودی محلول های کلوئیدی در طول زمان، به ویژه اگر سیستم محیط پراکندگی (آب) را به دلیل تبخیر آن از دست بدهد. در این مورد، به طور طبیعی، افزایش غلظت الکترولیت های موجود در محلول های کلوئیدی وجود دارد. به عنوان مثال، گل و لای در دریاچه های در حال خشک شدن است.
• د) در طی گردش محلول های کلوئیدی از طریق مویرگ های سنگ ها. به دلیل ثابت دی الکتریک بالای آب، دیواره های مرطوب مویرگ ها با یون های [OH] 1- بار منفی دارند که باعث رسوب ذرات با بار مثبت به شکل ورقه ها یا رسوبات از محلول های کلوئیدی در گردش می شود. به عنوان مثال، اغلب مشاهده شده "فروژینیزاسیون" سنگ های آهک و سایر سنگ ها، که در رنگ آمیزی سنگ از سطح یا در امتداد شکاف ها توسط هیدروکسیدهای آهن لخته شده به رنگ قهوه ای بیان می شود.
• ه) در طی فرآیندهای متاسوماتیسم (جایگزینی) سنگ های خاصی که به راحتی با محلول های شیمیایی فعال نمک ها واکنش می دهند و محلول های کلوئیدی تشکیل می دهند که بلافاصله منعقد می شوند (مثلاً تشکیل مالاکیت به دلیل ویتریول در سنگ آهک) و غیره.

ژل های با منشا آلی در بیوسفر گسترده هستند. تشکیل ژل در برخی موارد با فعالیت باکتری ها همراه است. به عنوان مثال، مشخص شده است که به اصطلاح باکتری های آهن، که رسوبات دریاچه های سیلتی را پردازش می کنند، به تدریج هیدروکسیدهای آهن کلوئیدی (لیمونیت) را رسوب می دهند.

کلوئیدهایی که در آنها ذرات پراکنده توانایی پوشاندن سطح را با لایه ای از مولکول های آب دارند، نامیده می شوند. آب دوست، و در غیر این صورت - آبگریز. انعقاد کلوئیدهای هیدروفیل بسیار دشوارتر از کلوئیدهای آبگریز است. در صورت انعقاد کلوئیدهای آبدوست، رسوبات ژلاتینی مخاطی، چسب مانند و ژلاتینی معمولاً تشکیل می شود.

از محلول های کلوئیدی آبگریز، ژل ها اغلب به شکل توده های پودری و پوسته پوسته تشکیل می شوند.

ژل ها، به ویژه آنهایی که از کلوئیدهای آبدوست به وجود می آیند، به راحتی آب (محیط پراکندگی) را در طول زمان از دست می دهند، یعنی. در معرض کم آبی هستند. هیدروژل های غنی از آب در زمان تشکیل قوام تقریبا مایع دارند. همانطور که محیط پراکندگی هنگام ایستادن در هوا تبخیر می شود، کشسان تر و در نهایت سخت و شکننده می شوند. با این حال، آب را می توان به طور کامل تنها با کلسینه حذف کرد.

برخی از ژل ها، هنگام افزودن یک محیط پراکنده، نه تنها می توانند متورم شوند (مانند ژلاتین)، بلکه دوباره به نمک تبدیل می شوند. این فرآیند تبدیل ژل به سل نامیده می شود پپتیزاسیون. چنین ژل هایی برگشت پذیر نامیده می شوند و به طور گسترده در دنیای ارگانیک ارائه می شوند. اما تقریباً تمام تشکیلات کلوئیدی معدنی متعلق به دسته غیر قابل برگشت هستند، یعنی ژل هایی که به سل تبدیل نمی شوند.

البته پدیده جذب در ژل ها اهمیت خود را حفظ کرده است. علاوه بر این، در بسیاری از موارد وجود دارد انتخابی، یعنی انتخابی، جذب. به عنوان مثال، مواد رسی توانایی جذب کاتیون های عمدتا پتاسیم و عناصر رادیواکتیو و ژل دی اکسید منگنز - کاتیون های Ba، Li، K را دارند (اما آنیون ها را جذب نمی کند) و غیره.

بنابراین، کلوئیدها، همانطور که دیدیم، به طور قابل توجهی در خواص خود با محلول های واقعی و سیستم های درشت (با ذرات بزرگتر از 100 میلیمتر) متفاوت هستند. در کلوئیدها، اولین چیزی که مطرح می شود، خواص برداری شبکه های کریستالی، نیروهای میل ترکیبی شیمیایی نیست، بلکه انرژی سطحی عظیم و نیروهای الکتریکی مرتبط است. با این وجود، انتقال تدریجی بین راه حل های کلوئیدی و واقعی وجود دارد، همانطور که انتقال تدریجی به پراکندگی درشت وجود دارد.

V. Ostwald طرح زیر را از سیستم های پراکنده ارائه کرد:

طرح سیستم های پراکنده توسط W. Ostwald

این طرح باید به طور یکسان برای هر دو سیستم مایع و جامد اعمال شود.

اکنون دقیقاً مشخص شده است که "حالت کلوئیدی حالت کلی ماده است" (ویمارن) ، یعنی هر ماده ای را می توان به شکل کلوئید به دست آورد. تاکید بر آن مهم است کلوئیدها می توانند در دماها و فشارهای مختلف و تحت شرایط بسیار متنوعی تشکیل شوند.

از نقطه نظر کاملاً نظری، کلوئیدها را نمی توان به عنوان کانی های ویژه مستقل در نظر گرفت، زیرا آنها اساساً مخلوط های مکانیکی از مواد مختلف (فاز پراکنده و محیط پراکندگی) هستند. با این حال، بر اساس ویژگی های صرفا خارجی، یعنی از نظر ماکروسکوپی، آنها کاملاً از کانی های معمولی قابل تشخیص نیستند. همچنین نمی توان با استفاده از روش های تحقیق میکروسکوپی که در دسترس ماست، تفاوت هایی بین آنها و کانی ها به معنای دقیق کلمه ایجاد کرد. بنابراین در دروس کانی شناسی توصیفی، سازندهای کلوئیدی به طور متعارف در کنار کانی های معمولی در نظر گرفته می شوند.

پیش از این، کلوئیدهای جامد (ژل) به عنوان کانی های بی شکل طبقه بندی می شدند، زیرا آنها به شکل تشکیلات شفاف بلوری مشاهده نمی شوند (مگر اینکه کریستالوسول ها در نظر گرفته شوند). با این حال، مطالعات اشعه ایکس این مواد اغلب نشان می دهد که آنها هستند کریپتوکریستالیمواد و بنابراین نمی توان آنها را به عنوان اجسام همگن آمورف معمولی طبقه بندی کرد، علیرغم این واقعیت که از نظر ظاهری بسیار مشابه هستند.

درباره تبلور مجدد ژل ها. مشخص شده است که هیدروژل های تشکیل شده در نتیجه انعقاد در طول زمان دچار پیری می شوند، یعنی تغییر تدریجی در ترکیب و ساختار آنها. این تغییر در درجه اول در این واقعیت بیان می شود که ماده به تدریج آب خود را از دست می دهد، یعنی دچار کم آبی (دهیدراتاسیون) می شود.

به عنوان مثال، هیدروژل های سیلیکا که در طبیعت گسترده هستند - اوپال ها هستند. هیدروژل های سیلیکا غنی از آب قوام ژله های نیمه مایع دارند. با از دست دادن تدریجی آب، آنها در هنگام شکستگی سخت تر، شیشه ای یا نیمه مات می شوند. این همان چیزی است که عقیق های طبیعی به نظر می رسند، اکثر آنها از نظر آب فقیر هستند. این تشکل ها با تخلخل ظریف، نامرئی با چشم و زیر میکروسکوپ مشخص می شوند که تنها با رنگ آمیزی آنها با برخی مواد آلی قابل تشخیص است. آب باقیمانده را فقط می توان با گرم کردن خارج کرد.

در مورد کم آبی شدید در ژل های غنی از آب، تخلخل قابل مشاهده ظاهر می شود، و گاهی اوقات چروک شدن توده یا ظاهر شدن ترک های خشک کننده مشخصه به شکل شبکه مشاهده می شود، مشابه آنچه اغلب هنگام خشک شدن گل در گودال ها اتفاق می افتد.

مطالعه ژل های معمولی جامد و نیمه جامد با استفاده از اشعه ایکس با استفاده از روش دبای-شرر نشان می دهد که بسیاری از آنها حاشیه های تداخلی ایجاد نمی کنند، در حالی که سازندهای کلوئیدی پیر ساختار بلوری واضحی از ماده را نشان می دهند. در برخی موارد می توان این موضوع را با مطالعه چنین ژل هایی در زیر میکروسکوپ تایید کرد. به عنوان مثال، اینها بسیاری از تشکیلات استالاکتیت کربنات کلسیم هستند. به جای اوپال ها (هیدروژل های سیلیس جامد)، در نتیجه تبلور مجدد، سنگدانه های کریپتوکریستالی از کلسدونی بی آب یا کوارتز تشکیل می شود. به عنوان مثال می توان به سنگ چخماق و عقیق اشاره کرد. ژل هایی که به دانه های کریستالی تبدیل شده اند نامیده می شوند متاکولوئیدها(کلوئیدهای سابق).

ماهیت تبلور مجدد ژل در ترکیب فازهای پراکنده به طور تصادفی در واحدهای بزرگتر با یک شبکه تک کریستالی بیان می شود. این پدیده به عنوان شناخته شده است تبلور جمعی. این بیانگر تمایل طبیعی مواد برای به دست آوردن حالتی با کمترین سطح ویژه و بنابراین، کمترین انرژی سطحی است.

در این مورد، اغلب، به ویژه در توده های ژل کلیه شکل، دانه های فیبری ریز با آرایش شعاعی از افراد ظاهر می شود که به وضوح در محل شکستگی قابل مشاهده است. در قسمت‌های محیطی پوسته‌ها، سازندهای کروی و کلیوی شکل، برخی کانی‌ها در این موارد با چهره‌های کریستالی مشخص می‌شوند که به افراد در حال رشد شعاعی ختم می‌شود.

عوامل موثر بر تبلور مجدد ژل ها متفاوت است. مهم ترین عوامل دما و فشار هستند که افزایش آن باعث تسریع فرآیند تبلور مجدد می شود. شرایط آب و هوایی نیز نقشی بدون شک بازی می کند: در مناطقی با آب و هوای خشک و گرم، کم آبی و تبلور مجدد هیدروژل های تشکیل شده در سطح در مقایسه با مناطقی که دارای آب و هوای معتدل و مرطوب هستند، بسیار بارزتر است. البته اهمیت انکارناپذیر زمانی است که در طی آن، تحت شرایط مختلف زمین‌شناسی، تبدیل تدریجی ژل‌ها به دانه‌های کاملاً کریستالی رخ می‌دهد.

لوازم آرایشی معدنی که در زمان کلئوپاترا اختراع شد، اساساً تقریباً هزار سال است که وجود داشته است. متخصصان آن را می ستایند، زیرا رنگ صورت را صاف می کند، منافذ را مسدود نمی کند، باعث التهاب نمی شود و ما را زیباتر می کند.

کارشناسان به Passion.ru گفتند لوازم آرایشی معدنی چه خواص دیگری دارد و چرا برای پوست ما مفید است - مدیر هنری Jane Iredale در روسیه یولیا کورولنکو، مدیر آموزش خط لوازم آرایشی سنت بارت (LIGNE ST BARTH) تاتیانا زاخارووا و مربی محصولات اوریف لیم آناستازیا فورکا .

تفاوت بین لوازم آرایشی معدنی و حاوی مواد معدنی

خواص مفید لوازم آرایشی معدنی در مصر باستان کشف شد. به خصوص برای کلئوپاترا، سایه هایی شبیه به خمیر سبز روشن از مشتقات مس ساخته شده بود و افراد وفادار ملکه از سرب خرد شده برای خط چشمان خود استفاده می کردند. در قرون وسطی، خانم‌ها از رنگ سفید سربی استفاده می‌کردند تا رنگ پریدگی اشرافی به چهره‌شان بدهند (رژگونه، امتیاز زنان دهقان بود!).

با گذشت زمان، هم فناوری قبلی و هم مواد اولیه فراموش شدند. این واقعیت که چنین لوازم آرایشی معدنی به شدت برای بدن مضر است، حتی سمی نیز نقش داشته است. لوازم آرایشی معدنی حدود 40 سال پیش زنده شدند، زمانی که دانشمندان دریافتند که میکا، خرد شده تا ذرات بسیار کوچک، کاملا جایگزین پودر می شود، پوشش خوبی ایجاد می کند و رنگ چهره را یکدست می کند. به لطف رنگدانه‌های طبیعی و بافت‌های بدون وزن، لوازم آرایشی معدنی هم در بین هنرمندان حرفه‌ای آرایش و هم دختران معمولی محبوبیت زیادی پیدا کرده است.

امروزه با وجود خطوط مختلف لوازم آرایشی و بهداشتی، مجموعه هایی با عنوان "معدنی" جایگاه خود را از دست نمی دهند. به خصوص در سال های اخیر که میل به طبیعی بودن، طبیعی بودن و ادغام با طبیعت به یک رونق واقعی تبدیل شده است.

اکنون بسیاری از شرکت های لوازم آرایشی مواد معدنی را به خطوط خود اضافه می کنند، به این امید که شیشه های حاوی هدایایی از ته دریا اثر معجزه آسایی ایجاد کنند، اما نمی توان چنین لوازم آرایشی را معدنی نامید.

لوازم آرایشی معدنی واقعی دارای بافت خشک، پودری و فشرده بوده و فاقد GMO هستند. به محض اینکه درگیر می شوند روغن ها امولسیفایرها، غلیظ کننده ها و نگهدارنده های لازم برای تولید کرم پودر، سایه چشم مایع، رژگونه و برق لب ، چنین لوازم آرایشی بلافاصله در دسته مواد معدنی حاوی مواد معدنی قرار می گیرند و کاملا طبیعی نیستند.

دستور العمل های لوازم آرایشی خانگی

9 بهترین ریمل بهار

مواد مغذی موثر

تولید کنندگان لوازم آرایشی معدنی مواد خام را برای ایجاد آنها در شرایط آزمایشگاهی "رشد" می کنند، آنها را در معرض تصفیه کامل (به عنوان مثال، از فلزات سنگین) و سنتز قرار می دهند. به عنوان بخشی از خطوط نهایی، مواد معدنی خرد شده به شکل استریل شده وجود دارند و نیازی به معرفی مواد نگهدارنده و پارابن اضافی ندارند. حتی پودر موجود در چنین مجموعه های لوازم آرایشی حاوی تالک نیست. اگر محصولات حاوی مقدار بالایی از فاز آبی باشند، از مواد طبیعی برای حفظ آنها استفاده می شود.

به طور معمول، اجزای زیر را می توان در خطوط لوازم آرایشی معدنی یافت:

• دی اکسید تیتانیوم (TiO2)- یک فیلتر ضد آفتاب فیزیکی اثبات شده که اغلب در شن های ساحل یافت می شود. در لوازم آرایشی به این صورت عمل می کند آنتی اکسیدان و اشعه UV را منعکس می کند.
• اکسید روی (ZnO)- از ماده معدنی به نام زینسیت به دست می آید. اکسید روی به عنوان یک فیلتر ضد آفتاب عمل می کند و دارای اثر ضد عفونی کننده ضد میکروبی است.
• میکا (میکا)- سیلیس معدنی، جزء اصلی گرانیت ها. همه انواع لوازم آرایشی معدنی از نوع خاصی از میکا - سریسیت استفاده می کنند. این ماده به خودی خود بی رنگ است، بنابراین روی رنگ محصول نهایی تاثیری ندارد، اما بسته به درجه فرآوری، جلوه های متفاوتی در لوازم آرایشی ایجاد می کند. ذرات بزرگ میکا به عنوان یک درخشنده عمل می کند؛ محصول خرد شده پوشش را مات و بادوام تر می کند، زیرا میکا سبوم و رطوبت اضافی را به خوبی جذب می کند.
• نیترید بور (BN)- تولید شده به صورت پودر سفید و ابریشمی که کمی درخشش و درخشندگی به پوست می دهد. این ماده به دلیل توانایی اش در پراکندگی نور، فوکوس نرم نیز نامیده می شود.
• اکسید آهن (اکسیدهای آهن (Fe203))- معروف به زنگ معمولی روی آهن. این ماده در شرایط آزمایشگاهی سنتز می شود، در لوازم آرایشی نقش رنگدانه را ایفا می کند، همراه با میکا، سنگ های قیمتی و نیمه قیمتی خرد شده به بافت درخشندگی، درخشندگی و رنگ می بخشد.

4 خاصیت لوازم آرایشی معدنی

1. باعث التهاب نمی شود

لوازم آرایشی معدنی طبیعتاً مورد توجه قرار می گیرند ضد حساسیت . اجزای آن با اجزای دیگر خطوط آرایشی و لیپیدهای پوست واکنش نمی دهند و بنابراین نمی توانند واکنش های آلرژیک ایجاد کنند.

2. خاصیت دارویی دارد

لوازم آرایشی معدنی منافذ را مسدود نمی کنند و باعث التهاب نمی شوند، بلکه برعکس، به لطف محتوای همان اکسید روی، اثر باکتری کش و بازسازی کننده روی پوست دارند. بنابراین، جراحان پلاستیک و متخصصین پوست، لوازم آرایشی معدنی را حتی پس از عمل، لیزر درمانی و لایه برداری پوست توصیه می کنند.

از آنجایی که خطوط معدنی دارای خواص ضد التهابی و تسکین دهنده هستند، کارشناسان استفاده از آنها را برای ایجاد آرایش برای بیماران مبتلا به آکنه و روزاسه (دمودکس) توصیه می کنند.

3. از آفتاب محافظت می کند

اکسید روی و دی اکسید تیتانیوم ضد آفتاب های طبیعی هستند. درجه محافظت آنها برابر با SPF 15 است. این اجزا در برابر رطوبت مقاوم هستند، سبوم اضافی را جذب می کنند و ایجاد می کنند. ماندگاری آرایش - و این یک هدیه واقعی برای کسانی است که پوست چرب دارند.

اما بسیار مهم است که به یاد داشته باشید که لوازم آرایشی معدنی در برابر تمام طیف های اشعه ماوراء بنفش محافظت نمی کنند، بنابراین هنگامی که در آفتاب فعال هستید، از کرم محافظ استفاده کنید.

4. صاف دراز می کشد

لوازم آرایشی معدنی حاوی تالک نیستند، بنابراین در منافذ، چین و چروک ها و چین و چروک ها مسدود نمی شوند و در یک لایه یکنواخت قرار می گیرند و تنها بر مزایای پوست تأکید می کنند و درخشندگی سالمی به آن می بخشند.

طیف رنگ

لوازم آرایشی معدنی معمولا متهم به داشتن طیف محدودی از سایه ها هستند. در واقع، طیف رنگی کمتر از خطوط تزئینی معمولی است، زیرا از مواد معدنی طبیعی برای تولید استفاده می شود و آنها رنگ منحصر به فرد خود را دارند.

با این حال، خطوط معدنی، که معمولاً به شکل خرد شده ارائه می شوند، میدان بزرگی را برای آزمایش به شما می دهند - آنها به شما امکان می دهند رنگ های سایه چشم، رژگونه، پودر را مخلوط کنید و رنگ های جدیدی دریافت کنید.

نحوه استفاده از آرایش معدنی

1. قبل از استفاده از لوازم آرایشی معدنی، باید پوست خود را کاملاً مرطوب کنید تا زبری و لایه برداری ایجاد نشود.

2. سپس برای اینکه سایه ها، پودر و رژگونه بهتر بچسبند، باید با پرایمر حالت تسکین دهنده صورت را انجام داد؛ همچنین به عنوان تثبیت کننده خوبی برای لوازم آرایش عمل می کند.

3. به منظور استفاده از لوازم آرایشی معدنی تزئینی، ارزش به دست آوردن آن است مجموعه ای از برس ها . به عنوان مثال، پودر با یک برس مخصوص کابوکی روی صورت مالیده می شود و حرکات دایره ای انجام می دهد.

4. لوازم آرایشی معدنی را می توان با خطوط تزئینی معمولی مخلوط کرد. کارشناسان حتی توصیه می کنند این کار را انجام دهید پایه ها ، سایه های کرم و رژ لب در سایه های بی نظیر.

دستیاران زیبایی شما:

1. اصلاح کننده آلگو معدنی اوریف لیم طلایی جیوردانی ,
2. سایه چشم Idyllic Metallic Ga-De ,
3. رژگونه-برنز جین آیردیل ,
4. پودر Priori CoffeeBerry Natureceuticals Natural Perfecting Minerals Foundation SPF15 ,
5. سایه ها مواد معدنی دوران ,
6. پودر فشرده حتی التراسیتیکال های فشرده Skintone ,
7. پایه Liquid Minerals™ A Foundation Amber Jane Iredale .

همه کانی ها به عنوان اجسام فیزیکی دارای خواص مختلفی هستند: شکل ظاهری کریستال ها، سختی، چگالی، شکاف، شکست، رنگ، رنگ خط و غیره. یک کانی با هر ویژگی خاصی مشخص می شود که با آن بتوان آن را از سایرین متمایز کرد. از خواص فیزیکی کانی ها برای شناسایی کانی ها استفاده می شود و به نوبه خود قضاوت در مورد خواص سنگ ها را ممکن می سازد.

1. شکل کریستالی.

در طبیعت، اکثر مواد معدنی به شکل دانه هایی با شکل نامنظم توزیع می شوند. مواد معدنی که شکل چندوجهی کم و بیش مشخصی دارند بسیار کمتر رایج هستند. اما هر دوی آنها ساختار کریستالی داخلی دارند.

یکی از ویژگی‌های اصلی اکثر کانی‌های کریستالی، خاصیت خود محدود شدن آن‌ها است، یعنی توانایی به‌دست آوردن شکلی چندوجهی. هر کانی شکل کریستالی خود را دارد که به ترکیب شیمیایی، ساختار ماده و شرایط تشکیل آن بستگی دارد.

کریستال هااجسام طبیعی یا مصنوعی که شکل چندوجهی دارند نامیده می شوند. آرایش فضایی ذرات تشکیل دهنده ساختار کریستال را مشخص می کند.

صفحاتی که کریستال ها را به هم متصل می کنند وجه، خطوط تلاقی وجه ها را لبه و نقاط تلاقی یال ها را رئوس می نامند (شکل 1). مشخص شده است که زوایای بین وجوه متناظر بلورهای همان کانی یکسان و ثابت است. این قانون ثبات زوایای وجهی امکان تعیین دقیق کانی ها را از این زوایا ممکن می سازد. اگر زوایای وجه ثابت باشند، اندازه و شکل وجوه کانی می تواند به طور قابل توجهی تغییر کند و بنابراین ظاهر کلی کریستال ها تغییر می کند، اما ساختار بلورها بدون تغییر باقی می ماند. قانون ثبات زوایای وجهی از این واقعیت ناشی می شود که با رشد کریستال ها، چهره های آن به موازات خود حرکت می کنند.

برنج. 1.

کریستال ها، به عنوان یک قاعده، ساختاری متقارن دارند که در تکرار عناصر محدود کننده آن بیان می شود: صورت ها، لبه ها و رئوس.

خط خطی.اغلب لبه های کریستال ها با رگه هایی پوشیده می شوند. برای تعدادی از مواد معدنی این خاصیت بسیار ثابت است و به عنوان یکی از علائم تشخیصی عمل می کند. به عنوان مثال، جوجه کشی عرضی و موازی بر روی وجوه منشوری کوارتز. جوجه ریزی لوبار بر روی وجه های تورمالین، جوجه کشی متقابل عمود بر روی سطوح پیریت (شکل 4).

شکل 4.

2-سختی. منظور ما از سختی درجه مقاومت در برابر عمل مکانیکی یک جسم دیگر قوی تر یا توانایی یک ماده معدنی در مقاومت در برابر خراشیدگی مواد معدنی دیگر است. سختی با نیروی چسبندگی ذرات تعیین می شود.

در عمل کانی شناسی، ساده ترین روش برای تعیین سختی با خراشیدن یک کانی با کانی دیگر، یعنی. سختی نسبی ایجاد می شود. برای ارزیابی این سختی از مقیاس Mohs متشکل از ده کانی استاندارد استفاده می شود که هر کدام از آنها با انتهای تیز خود تمام مواد قبلی را خراش می دهد.

مواد معدنی زیر به ترتیب سختی از 1 تا 10 به عنوان استاندارد پذیرفته می شوند:

• 1 - تالک
• 2 - گچ،
• 3- کلسیت
• 4- فلوریت
• 5- آپاتیت
• 6 - ارتوکلاس،
• 7 - کوارتز،
• 8 - توپاز،
• 9 - کوراندوم،
• 10 - الماس.

مواد معدنی با سختی 1 و 2 نرم هستند و می توان آنها را با ناخن خراش داد. با سختی 3 - 5 - متوسط ​​، خش بر روی شیشه باقی نمی گذارد. با سختی 6 و 7 - سخت، روی کوارتز خط و خش باقی نگذارید و با سختی 8 - 10 بسیار سخت، کوارتز خراش. در تمرین کار صحرایی، در غیاب مقیاس Mohs، اغلب به تعیین سختی با استفاده از اشیاء معمولی متوسل می شوند. بنابراین سختی یک مداد 1 است، سختی یک میخ: 2 - 2.5; سکه برنز - 3 - 3.5; میخ آهنی - 4، شیشه - 5؛ چاقوی فولادی - 6؛ فایل - 7. عمده کانی های طبیعی دارای سختی 2 تا 6 هستند. این خاصیت یکی از مهمترین ویژگی های مشخص کننده کانی های مختلف است.

هنگام تعیین سختی روی سطح تازه یک کانی، با یک ماده معدنی مرجع خراش دهید و مشخص کنید که کدام ماده معدنی خراش را ترک می کند. اگر کانی تعیین شده توسط کوارتز خراشیده شود و خود ارتوکلاز خراشیده شود، به این معنی است که سختی آن بین 6 تا 7 است.

3. چگالی چگالی در تعیین کانی ها اهمیت زیادی دارد.

چگالی نسبت جرم یک کانی به حجم آن است.

چگالی به طور گسترده ای از 0.8 (قیر مایع) تا 23 (مواد معدنی گروه ایریدیوم اسماید) متفاوت است. جرم اصلی ترکیبات آلی طبیعی، اکسیدها، نمک های فلزات سبک (قسمت بالای جدول تناوبی) دارای چگالی 1 تا 3.5 است (هالیت - 2.1، گچ - 2.3، کوارتز - 2.65، الماس - 3.5). فقط برخی از آنها چگالی بالاتری دارند: (باریت - 4.3 - 4.7، کوراندوم - 4). ترکیبات فلزات سنگین (قسمت پایین جدول تناوبی) با چگالی متوسط ​​3.6 تا 9 مشخص می شود (سیدریت - 3.7 - 3.9، گالن - 0.7.3، سینابار - 8.0). بالاترین چگالی معمولی برای فلزات بومی است، بیش از 9 (مس - 9.0، نقره - 10 - 11، جیوه - 13.6، طلا - 15 - 19، پلاتین - 14 - 20).

چگالی با استفاده از ابزارهای خاص تعیین می شود. در عمل، برای تعیین تقریباً چگالی، از توزین دستی استفاده می کنند و مشخص می کنند که یک کانی سبک (تا 2.5)، متوسط ​​(تا 4) یا سنگین (بیش از 4) است و لازم است بین کانی های سنگین و سبک تمایز قائل شد. در بین فلزات و غیر فلزات

4. رخ.شکاف توانایی کریستال ها و دانه های کریستال برای شکافتن یا شکافتن در امتداد جهات کریستالوگرافی خاص، تشکیل سطوح صاف به نام صفحات برش است.

این خاصیت کانی های کریستالی منحصراً با ساختار داخلی آنها مرتبط است و به شکل خارجی بلورها بستگی ندارد. بنابراین این ویژگی یکی از موارد مهم در شناسایی کانی ها می باشد.

با توجه به درجه کمال، انواع شکاف زیر مشخص می شود:

الف) رخ بسیار عالی است.

این ماده معدنی به راحتی به برگ‌های نازک تقسیم می‌شود و بدست آوردن سطوح دیگر به جز برش بسیار دشوار است. میکا، تالک، گچ و کلریت دارای چنین شکافی هستند.

ب) رخ کامل.

مواد معدنی که دارای این شکاف هستند، هنگام ضربه زدن، در جهات خاصی شکافته می شوند و سطوح براق و صافی به وجود می آورند، و نتیجه همیشه گوژهایی است که بسیار شبیه کریستال های واقعی هستند. هنگام شکستن هالیت، مکعب های منظم کوچک به دست می آید، کلسیت - رومبوهدرون های منظم. استراحت در جهات دیگر بسیار دشوار است.

ج) برش متوسط.

چنین شکافی مشخصه کانی هایی است که در آنها هنگام ترک خوردگی، هم صفحه های شکاف و هم شکستگی های ناهموار در جهت های تصادفی مشاهده می شود، به عنوان مثال فلدسپات ها، هورنبلند و غیره.

د) برش ناقص است.

تشخیص آن دشوار است، باید آن را روی قطعات معدنی جست و جو کرد و بیشتر قطعات توسط سطوح شکستگی ناهموار محدود می شوند. چنین شکافی در آپاتیت، الیوین و گوگرد بومی مشاهده می شود.

ه) برش بسیار ناقص است، یعنی. عملاً وجود ندارد یا در موارد استثنایی یافت می شود، به عنوان مثال، در کوارتز، کوراندوم و غیره.

شکاف در کانی ها را می توان در یک جهت (میکا)، دو (فلدسپات)، سه (کلسیت، سنگ نمک) مشاهده کرد.

5. پیچ خوردگی. مواد معدنی که در هنگام ترک خوردن فاقد شکاف هستند با تشکیل سطوح ناهموار به نام شکستگی مشخص می شوند.

انواع زیر شکستگی متمایز می شود:

• 1) conchoidal، شبیه به سطح داخلی یک پوسته، به عنوان مثال در کوارتز، کلسدونی، عقیق.
• 2) خرد شده، زمانی که تراشه های کوچکی که در یک جهت قرار دارند روی سطح شکستگی قابل مشاهده هستند، مانند آزبست، سلنیت (گچ فیبری)، هورنبلند.

دانه ای، موجود در کانی هایی که ساختار دانه ای و ریز کریستالی دارند، مانند گچ، انیدریت.

خاکی، سطح شکستگی مات، خشن و گویی با گرد و غبار پوشیده شده است، به عنوان مثال، کائولینیت، لیمونیت.

6. رنگ.هنگامی که برای اولین بار با مواد معدنی آشنا می شوید، نمی توانید متوجه رنگ آنها شوید که می تواند بسیار متفاوت باشد: سفید، صورتی، قرمز، آبی، بنفش، سبز، سیاه، انواع سایه ها. مواد معدنی نیز می توانند بی رنگ باشند. برای برخی از مواد معدنی، رنگ یک ویژگی ثابت و مشخص است، به عنوان مثال، مالاکیت همیشه سبز، گالن به رنگ خاکستری سربی، پیریت به رنگ زرد برنجی است. بی جهت نیست که تعدادی نام دقیقاً بر این اساس به مواد معدنی داده شد: کلریت ("کلروس" در یونانی "سبز")، یاقوت سرخ ("کائوچو" از لاتین "قرمز")، آلبیت ("آلبوس" از لاتین "سفید")، ملانیت (" melas" در یونانی "سیاه"). برعکس، برخی از نام‌های معدنی به عنوان رنگ‌های استاندارد وارد فرهنگ لغت ما شده‌اند که نشان می‌دهد این رنگ‌ها برای این کانی‌ها ثابت هستند، مثلاً سینابر، سبز مالاکیت.

با این حال، برای بسیاری از مواد معدنی رنگ را نمی توان ویژگی اصلی در نظر گرفت. یک ماده معدنی بسته به دلایل بسیار متفاوتی می تواند در رنگ های مختلف رنگ شود، به عنوان مثال، کوارتز، فلوریت، گچ و غیره. رنگ کانی ها می تواند به دلایل مختلفی باشد:

وجود عنصر رنگی - کروموفور در ترکیب خود ماده معدنی. اینها عبارتند از کروم، وانادیم، منگنز، آهن، کبالت، نیکل و غیره. بنابراین، اکسید کروم Cr 2 O 3، موجود در مواد معدنی حتی در مقادیر بسیار کم، آنها را به رنگ قرمز شدید - یاقوت یا سبز - زمردی (سبز) رنگ می کند. بریل)؛

رنگ برخی از مواد معدنی با تغییر در همگنی ساختار شبکه کریستالی مرتبط است، به عنوان مثال، سنگ نمک رنگی با تابش پرتوهای کاتدی آبی می شود، هنگامی که در معرض پرتوهای رادیوم قرار می گیرد، کوارتز رز قهوه ای می شود، کوارتز دودی سیاه می شود. ، هنگامی که گرم می شود، کوارتز دودی و یاقوت کبود بی رنگ می شوند،

برای کانی هایی که رنگ های متفاوتی دارند، دومی اغلب با ناخالصی های مکانیکی ریز پراکنده همراه است. این مواد رنگی می توانند ترکیبات معدنی یا آلی باشند.

علاوه بر رنگ اصلی ماده معدنی، گاهی اوقات یک لایه سطحی نازک دارای رنگ اضافی نیز می باشد که این پدیده تیره شدن نامیده می شود و با پدیده تداخل نور در لایه های نازکی که در اثر واکنش های مختلف بر روی سطح کانی ایجاد می شود توضیح داده می شود. . این در رنگ های رنگین کمانی می آید و از چندین رنگ - کالکوپیریت ساخته شده است. بازی رنگ های مواد معدنی شفاف با همین پدیده همراه است: رنگین کمانی (انعکاس نور فرودی از سطوح داخلی، ترک های شکاف - رنگ های آبی لابرادوریت) .

هنگام تعیین رنگ یک ماده معدنی، باید به شفاف (شفاف در لبه ها) یا مات بودن آن توجه کنید. کانی های شفاف شامل گچ، کوارتز، کلسیت، فلوریت و غیره و کانی های مات عبارتند از پیریت، هماتیت، لیمونیت و ... بسیاری از کانی ها در مقاطع نازک شفاف هستند، اما در قطعات بزرگ و بلورها مات به نظر می رسند.

برنج. 5.

برخی از کانی های شفاف دارای خاصیت دوشکستگی هستند (شکل 5). این خاصیت کانی ها برای ایجاد تصویری دوگانه از اجسام هنگام قرار گرفتن در معرض نور است.این ویژگی به ویژه در انواع کلسیت به نام ایسلند اسپار به خوبی بیان می شود.

7. رنگ خط. این اصطلاح به رنگ پودر معدنی ظریفی اطلاق می‌شود که در صورت خراشیده شدن صفحه چینی با ماده معدنی روی سطح صفحه چینی باقی می‌ماند.

این علامت در مقایسه با رنگ مواد معدنی ماندگارتر و در تشخیص قابل اعتمادتر است. رنگ خط در برخی موارد با رنگ خود کانی مطابقت دارد. در سینابار رنگ و ویژگی های آن قرمز، در لاجورد آبی و در مگنتیت سیاه است. در سایر کانی ها، رنگ خط به شدت با رنگ کانی متفاوت است و در این مورد در تعیین اهمیت دارد. به عنوان مثال، در هماتیت، رنگ کانی به رنگ خاکستری فولادی، سیاه و رگه قرمز گیلاسی است؛ در پیریت، رنگ کانی زرد برنجی، و رگه سیاه با رنگ مایل به سبز است.

اکثر کانی های شفاف و نیمه شفاف دارای رگه های بی رنگ یا کمی رنگی هستند، بنابراین رنگ رگه بیشترین ارزش تشخیصی را برای ترکیبات طبیعی مات و تیز رنگ دارد. کانی هایی با سختی بیشتر از 6 صفت ایجاد نمی کنند.

8. بدرخشید.بیشتر مواد معدنی در نور بازتابی براق هستند. درخشش ابتدا با ضریب شکست مواد معدنی شفاف و ضریب جذب مواد مات تعیین می شود.

مواد با ضریب جذب بالا با درخشندگی فلزی مشخص می شوند؛ این درخشندگی قوی مشخصه فلزات است. آنها معمولا مات هستند، ویژگی های آنها سیاه یا بسیار تیره است، به عنوان مثال پیریت، گالن، مگنتیت. مواد معدنی با ضریب جذب کمتر و ویژگی سبک تر، دارای درخشندگی نیمه فلزی یا فلزی هستند، به عنوان مثال هماتیت، گرافیت.

مواد معدنی شفاف بر اساس شدت درخشندگی طبقه بندی می شوند:

• - درخشش الماس (مشخصه مواد معدنی با ضریب شکست 1.9 - 2.6). این ویژگی برای مواد معدنی مانند الماس، اسفالریت (مخلوط روی) است.
• - درخشش شیشه مشخصه بسیاری از مواد معدنی با ضریب شکست 1.3 - 1.9 است، به عنوان مثال کوارتز، فلوریت، کربنات ها، سولفات ها، کوراندوم، گارنت.

همه انواع براق در نظر گرفته شده مشخصه سطوح صاف (صفحات شکاف، وجه های کریستالی) است. برای سطوح ناهموار و ناهموار که نور منعکس شده از آنها تا حدی پراکنده می شود، یک درخشش چرب مشخص می شود (گوگرد، نفلین، یک قطعه سنگ نمک تار)، برخی از مواد معدنی درخششی مرواریدی نشان می دهند که ناشی از پدیده تداخل نور از صفحات نازک یا ترک های شکاف است. (میکا، تالک). با ساختار موازی فیبری این ماده معدنی، می توانید درخشش ابریشمی (آزبست، سلنیت) را مشاهده کنید.

9. سایر خواص.مواد معدنی بسیار کمی هستند که خاصیت مغناطیسی داشته باشند، یعنی بر روی یک سوزن مغناطیسی عمل می کنند یا خودشان جذب آهنربا می شوند. مگنتیت، آهن نیکل و برخی از انواع فروپلاتین دارای چنین خواصی هستند. از آنجایی که کانی های مغناطیسی کمی وجود دارد، خاصیت مغناطیسی برای آنها مهم است که به فرد اجازه می دهد فوراً یک کانی معین را شناسایی کند.

برخی از مواد معدنی با واکنش با اسید هیدروکلریک ضعیف HCl مشخص می شوند که طی آن دی اکسید کربن آزاد می شود که همراه با خش خش است. این واکنش مشخصه کربنات ها است و کلسیت با اسید هیدروکلریک در یک قطعه، دولومیت به صورت پودر و سیدریت و منیزیت در هنگام گرم شدن به طور فعال واکنش می دهد. سایر خواص نیز باید شامل طعم (هالیت)، چکش خواری (گالن)، رطوبت سنجی (کائولینیت)، خاصیت ارتجاعی باشد. (میکا)، اشتعال پذیری (گوگرد) و غیره

فرآیندهای درون زا کریستال ها سنگدانه های معدنی ترکیب شیمیایی

در این مقاله: تاریخچه ایجاد پشم معدنی; پشم معدنی از چه چیزی و چگونه تولید می شود؟ انواع، خواص و ویژگی های پشم معدنی؛ که پشم معدنی را با خواص عایق حرارت و صدا فراهم می کند. طبقه بندی پشم معدنی؛ نحوه کنار آمدن با خصوصیات منفی؛ هنگام خرید به دنبال چه چیزی باشید

در میان نگرانی های زیادی که در مورد خانه شما وجود دارد، مشکل عایق کاری و حفاظت از صدا حرف اول را می زند. گرمای تابستان و سرمای زمستان - بشریت قرن‌هاست که محافظت در برابر این پدیده‌های فصلی را اختراع کرده است، اما اغلب به منابع گرما متکی است، خواه آتش باز یا بخاری برقی. در مورد عایق صدا، اغلب این احساس را دارید که در "رساله سکونت" بولگاکف زندگی می کنید - که شباهت زیادی به "دستگاه تلفن" دارد، که در آن صداها به طور مکرر و از همه جا نفوذ می کنند. مواد عایق بر اساس پشم معدنی بلافاصله دو مشکل را حل می کند - اما شما باید آنها را با دقت و بسیار دقیق انتخاب کنید.

پشم معدنی منشأ خود را مدیون طبیعت است - در طول فوران های آتشفشانی، علاوه بر گدازه و ابرهای سوزان، نخ های نازکی از پاشش های مذاب سرباره که توسط باد گرفته می شود، تشکیل می شود. ادوارد پری، صنعتگر انگلیسی، با توجه به این موضوع و تصمیم گرفت که چنین ماده ای به عنوان عایق کامل باشد، در سال 1840 فرآیند تشکیل نخ از سرباره کوره بلند را بازتولید کرد. اما آنها مرتکب اشتباه بزرگی شدند - ایجاد پشم سرباره در فضای باز صورت گرفت، بنابراین برخی از الیاف تولید شده آزادانه در سراسر کارگاه پراکنده شدند و کارگران مجبور به استنشاق آنها شدند. در نتیجه چندین نفر مجروح شدند و خود پری ایده تولید پشم معدنی را کنار گذاشت.

30 سال بعد، در سال 1871، با در نظر گرفتن اشتباهات ادوارد پری، تولید صنعتی پشم معدنی در یک کارخانه متالورژی در شهر آلمانی Georgsmarienhütte راه اندازی شد.

تکنولوژی تولید پشم معدنی

مواد اولیه برای پشم سنگ سنگ آهک، دیاباز، بازالت و دولومیت، برای پشم سرباره - ضایعات سرباره از متالورژی کوره بلند، و پشم شیشه از شیشه شکسته یا از سنگ آهک، سودا و ماسه ساخته می شود. در حالی که، مثلاً، پشم سنگ تولیدکنندگان مختلف ممکن است از نظر خارجی مشابه باشد، ویژگی های آن تا حدودی متفاوت خواهد بود، زیرا هر سازنده ترکیب دقیق مواد خام را "برای خودش" محاسبه می کند، محاسبه فرمول دقیق را به تکنسین های آزمایشگاهی تولید می سپارد و نتایج را حفظ می کند. کاملا مخفی

لازم است دستور العملی ایجاد شود تا فیبر حاصل از حداکثر خواص کیفی برخوردار باشد: آب گریزی و دوام، خنثی بودن شیمیایی نسبت به فلزات و مواد مورد استفاده در ساخت و ساز و تکمیل. الیاف معدنی با داشتن این ویژگی های کیفی باید دارای بالاترین خواص عایق حرارتی بوده و در برابر هرگونه بار دینامیکی مقاومت کند. دو معیار کیفیت برای پشم معدنی قابل اعمال است - ضخامت الیاف و ترکیب شیمیایی آن. و اگر اطلاعات دقیق در مورد معیار دوم در دسترس عموم نباشد، وابستگی کیفیت به ضخامت الیاف پشم معدنی به شرح زیر است - هر چه الیاف نازک تر باشد، خواص عایق حرارتی پشم معدنی بالاتر است.

تولید پشم معدنی با ذوب مواد خام آغاز می شود؛ برای این، مخلوط آماده شده در کوره های کوپولا، وان حمام یا کوره های ذوب شفت بارگیری می شود. نقطه ذوب در محدوده 1400-1500 درجه است - حفظ دقت هنگام گرم کردن مخلوط اولیه اجزا بسیار مهم است، زیرا درجه ویسکوزیته مذاب طول و ضخامت الیاف حاصل را تعیین می کند و بنابراین ویژگی های پویا و عایق حرارتی خود پشم معدنی را تعیین می کند.

در مرحله تکنولوژیکی بعدی، مذاب که به ویسکوزیته معینی رسیده است، وارد سانتریفیوژها می شود که در داخل آنها غلتک ها با سرعت بیش از 7000 دور در دقیقه می چرخند و جرم مذاب را به هزاران الیاف نازک پاره می کنند. در محفظه سانتریفیوژ، الیاف با اجزای اتصال با منشاء مصنوعی پوشانده می شوند - نقش آنها معمولاً رزین های فنل فرمالدئید است. سپس یک جریان هوای قدرتمند الیاف به دست آمده را به یک محفظه مخصوص می اندازد، جایی که آنها ته نشین می شوند و چیزی شبیه به یک فرش با ابعاد مشخص را تشکیل می دهند.

از محفظه رسوب گذاری، الیاف به یک دستگاه لایه ای یا موجدار هدایت می شوند، جایی که فرش الیاف شکل و حجم مورد نظر را می دهد. در مرحله بعد، فرش پشم معدنی در یک محفظه حرارتی قرار می گیرد - تحت تأثیر دمای بالا، چسب آلی تحت پلیمریزاسیون قرار می گیرد و خود پشم معدنی شکل و حجم نهایی خود را به دست می آورد. عملیات حرارتی نهایی در دماهای کاملاً تعریف شده انجام می شود - در این مرحله است که خواص مقاومتی پشم معدنی شکل می گیرد.

در مرحله نهایی، پشم معدنی پلیمریزه شده به بلوک هایی با اندازه های مشخص بریده شده و بسته بندی می شود.

پشم معدنی - خواص و ویژگی ها

GOST 52953-2008 پشم شیشه، پشم سرباره و پشم سنگ را به عنوان مواد عایق حرارتی این گروه طبقه بندی می کند. این نوع از مواد عایق حرارتی نه تنها در مواد اولیه، بلکه در تعدادی از پارامترهای دیگر نیز متفاوت است: طول و ضخامت الیاف. مقاومت در برابر حرارت؛ مقاومت در برابر بارهای دینامیکی؛ رطوبت سنجی؛ ضریب هدایت حرارتی علاوه بر این، کار با پشم سنگ و سرباره بسیار ساده تر از پشم شیشه است - خواص سوزآوری آن به طور گسترده ای شناخته شده است، زیرا در اتحاد جماهیر شوروی به دلیل هزینه کم آن در همه جا استفاده می شد.

بیایید ویژگی های هر نوع پشم معدنی را جداگانه در نظر بگیریم.

پشم شیشه

ضخامت الیاف پشم شیشه از 5 تا 15 میکرون، طول - از 15 تا 50 میلی متر است. چنین الیافی به پشم شیشه استحکام و خاصیت ارتجاعی بالایی می بخشد و عملاً هیچ تأثیری بر هدایت حرارتی ندارد، برابر با 0.030-0.052 W/m K. دمای بهینه گرمایی که پشم شیشه می تواند تحمل کند 450 درجه سانتیگراد، حداکثر دمای مجاز 500 درجه سانتیگراد، حداکثر دمای خنک کننده 60 درجه سانتیگراد است. مشکل اصلی کار با پشم شیشه، شکنندگی و سوزانندگی بالای آن است. الیاف شکسته به راحتی پوست را سوراخ می کند، به داخل ریه ها و چشم ها نفوذ می کند، بنابراین عینک ایمنی و ماسک تنفسی، لباس یکبار مصرف (تمیز کردن آن از الیاف پشم شیشه امکان پذیر نخواهد بود) و دستکش لازم است.

پشم سرباره

ضخامت الیاف از 4 تا 12 میکرون است، طول آن 16 میلی متر است، در میان سایر انواع پشم معدنی می تواند کمترین دما را تحمل کند - تا 300 درجه سانتیگراد، در بالای آن الیاف آن متخلخل می شوند و عملکرد عایق حرارتی به طور کامل متوقف می شود. . پشم سرباره رطوبت سنجی بالایی دارد، بنابراین برای کار بر روی نمای ساختمان و عایق کاری لوله های آب مجاز نیست. از دیگر معایب پشم سرباره این است که سرباره کوره بلندی که از آن تولید می شود دارای اسیدیته باقی مانده است که با کوچکترین رطوبت منجر به تشکیل اسید و ایجاد محیط تهاجمی برای فلزات می شود. در حالت خشک، هدایت حرارتی آن در محدوده 0.46 - 0.48 W/m K است، یعنی. بزرگترین در بین مواد عایق حرارتی گروه خود است. برای تکمیل آن، الیاف سرباره مانند الیاف پشم شیشه شکننده و شکننده هستند.

پشم سنگ

ضخامت و طول الیاف تشکیل دهنده آن مانند پشم سرباره است. در غیر این صورت، ویژگی های آن بهتر است - هدایت حرارتی در محدوده 0.077-0.12 W/m K است، حداکثر دمای تحمل گرمایش 600 درجه سانتیگراد است. الیاف آن خرد نشده است و کار با پشم سنگ بسیار راحت تر از پشم شیشه یا پشم سرباره است. پشم بازالت که تقریباً از همان مواد اولیه پشم سنگ ساخته شده است، بهترین ویژگی ها را دارد. تنها تفاوت این است که سازندگان مواد معدنی (سنگ آهک، دولومیت و خاک رس)، شارژ یا سرباره کوره بلند را به ماده اولیه (دیاباز یا گابرو) برای پشم سنگ اضافه می کنند که باعث افزایش سیالیت مذاب می شود - نسبت مواد معدنی و سایر ناخالصی ها در پشم سنگ می تواند تا 35 درصد باشد. به هر حال، در بازارهای ساختمانی به پشم معدنی پشم سنگ می گویند.

علاوه بر مواد عایق حرارتی مربوط به پشم معدنی، الیاف بازالت نیز وجود دارد. فاقد هرگونه ناخالصی یا اجزای اتصال دهنده است، بنابراین می تواند بالاترین دمای گرمایش (تا 1000+ درجه سانتیگراد) و سرمایش (تا 190- درجه سانتیگراد) را تحمل کند. عدم وجود چسب اجازه نمی دهد که ورق یا رول از الیاف بازالت تشکیل شود؛ این ماده عایق حرارتی به صورت فله ای استفاده می شود یا در حصیر پر می شود.

هر ماده عایق حرارتی مربوط به پشم معدنی نرخ جذب صدا بالایی دارد - جذب صدا تقریبا مطلق در فیبر فوق نازک بازالت (BSF).

همه انواع پشم معدنی، به استثنای الیاف بازالت فوق ریز، معمولاً شامل 2.5 تا 10 درصد چسب بر اساس رزین های فنل فرمالدئید هستند. هر چه درصد این پشم معدنی چسبنده کمتر باشد، خطر تبخیر فنل کمتر است، اما از طرف دیگر، محتوای بالاتر رزین های فنل فرمالدئید مقاومت بیشتری در برابر رطوبت ایجاد می کند.

هر نوع پشم معدنی نمی سوزد و از احتراق پشتیبانی نمی کند - اگر دما از دمای مجاز برای این نوع پشم معدنی بیشتر شود، موهای آن فقط با یکدیگر ترکیب می شوند.

چرا پشم معدنی یک عایق موثر حرارت و صدا است؟

عایق حرارتی پشم معدنی بر اساس دو عنصر است: قطر کوچک الیاف تشکیل دهنده آن اجازه انباشته شدن گرما را نمی دهد. ساختار داخلی پر هرج و مرج، حفره های هوای زیادی را تشکیل می دهد که از انتقال آزاد تابش گرمای تابشی جلوگیری می کند. عایق حرارتی صفحات پشم معدنی سفت و سخت با جهت گیری و آرایش تصادفی الیاف تضمین می شود. به هر حال، مقاومت آنها در برابر بارهای دینامیکی بالاتر خواهد بود، هر چه درصد الیاف تشکیل دهنده به صورت عمودی بیشتر باشد - یعنی. تولیدکنندگان تخته های پشم معدنی مجبورند تعادل بهینه بین هدایت حرارتی و مقاومت فشاری را پیدا کنند.

عایق صدا با پشم معدنی به دلیل ساختار داخلی هوا سلولی آن به دست می آید - امواج صوتی ایستاده و نویز صوتی بلافاصله کاهش می یابد، زیرا نمی تواند به گسترش ادامه دهد.

تشک ها و دال های مبتنی بر پشم معدنی برای عایق کاری سطوح مستقیم و منحنی - سقف ها و دیوارهای داخلی، سقف ها و پارتیشن ها، کف ساختمان ها و سازه های پانل استفاده می شود. کار نصب پشم معدنی به مهارت خاصی نیاز ندارد.

اسلب های معدنی بر اساس چگالی طبقه بندی می شوند:

نام تجاری P-75

دال های درجه P-75 و پشم معدنی که چگالی آنها 75 کیلوگرم بر متر مکعب است برای عایق کاری سطوح افقی بدون بار، به عنوان مثال، اتاق زیر شیروانی ساختمان ها و در برخی موارد برای عایق کاری حرارتی سقف ها استفاده می شود. برای عایق کاری خطوط لوله شبکه گرمایش، خطوط لوله گاز و نفت استفاده می شود.

نام تجاری P-125

دال و پشم معدنی درجه P-125 برای عایق حرارتی و صوتی سطوح بدون بار در هر موقعیت مکانی، در ساخت پارتیشن های داخلی، عایق حرارتی کف و سقف استفاده می شود. اسلب های این برند به عنوان لایه میانی در آجر سه لایه، بتن هوادهی، دیوارهای بتنی سفالی منبسط شده ساختمان های کم ارتفاع استفاده می شود.

نام تجاری PZh-175

یک دال سخت از درجه PZh-175 برای عایق کاری دیوارها و سقف های ساخته شده از ورق های فلزی پروفیل و محصولات بتن مسلح (بدون سیمان) استفاده می شود.

نام تجاری PPZh-200

صفحه بسیار سفت و سخت PPZh-200 برای افزایش مقاومت در برابر آتش سازه های مهندسی و ساختمانی استفاده می شود - در غیر این صورت دامنه کاربرد آن با PZH-175 یکسان است.

تولید کنندگان صفحات معدنی و پشم با چگالی کمتر از P-75 تولید می کنند - بر این اساس، چنین محصولاتی عمدتاً در سطوح افقی استفاده می شوند، مشروط بر اینکه بارهای دینامیکی کامل وجود نداشته باشد.

معایب پشم معدنی

علیرغم عدم خاصیت سوزندگی در الیاف پشم سنگ، کار با محصولات مبتنی بر آن کاملاً ایمن نیست. یک چسب بر اساس رزین های فنل فرمالدئید می تواند فنل را آزاد کند که اصلاً برای سلامت اعضای خانواده مفید نیست. علاوه بر این، ریزترین ذرات الیاف پشم معدنی به طور اجتناب ناپذیری در طول فرآیند نصب به هوا بلند می شوند و نفوذ آنها به ریه ها بسیار نامطلوب است.

با این حال، می توان از جنبه های منفی اجتناب کرد. در مورد دوم، از یک ماسک تنفسی استفاده کنید و با دقت تمام سطح پشم معدنی یا اسلب را با فیلم PVC ضد بخار بپوشانید. در مورد خطر انتشار فنل، در دماهای معمولی، که معمولاً "اتاق" نامیده می شود، محصولات بزرگترین تولید کنندگان محصولات فیبر معدنی، فنل منتشر نمی کنند.

اما - آزاد شدن فنل اجتناب ناپذیر است به شرطی که پشم معدنی تا حداکثر دمای طراحی گرم شود، زیرا در چنین دماهایی، پیوندهای تشکیل شده توسط رزین های فنل فرمالدئید از بین می رود. بنابراین، انتخاب محصولات از یک تولید کننده بزرگ به حل مشکل فنل در پشم معدنی کمک می کند، امکان گرم کردن عایق را تا دمای بیش از دمای طراحی از بین می برد، یا عایق حرارتی را بر روی الیاف بازالت بسیار نازک که حاوی چسب نیست، می سازد. گران ترین راه حل).

در انتخاب پشم معدنی باید به چه نکاتی توجه کنید

برای سازنده - بگذارید یک مارک معروف باشد، به عنوان مثال، "Rockwool"، "ISOVER"، "PAROC" یا "URSA". اگر فرصت خرید پشم معدنی را از یک تولید کننده آلمانی دارید، این کار را انجام دهید، زیرا مقامات صدور گواهینامه آلمان در مقایسه با سایر کشورهای اتحادیه اروپا، در مورد این محصولات حساس ترین هستند.

در مورد چگالی پشم معدنی تصمیم بگیرید - هر چه بیشتر باشد، خود پشم معدنی گران تر است. وابستگی قیمت به چگالی با تعداد زیادی الیاف در پشم معدنی متراکم تر و بر این اساس با مصرف مواد بیشتر در طول تولید همراه است.

وسوسه قیمت پایین پشم شیشه و پشم سرباره نشوید، زیرا عایق حرارتی و صوتی آنها کمترین میزان است و نصب به دلیل سختی آنها آسان نخواهد بود.

دریابید که آیا الیاف در یک پشم معدنی دارای جهت عمودی هستند یا آرایش آنها آشفته است - در حالت دوم، خواص عایق حرارت و صدا بالاتر خواهد بود و در حالت اول، مقاومت در برابر بارهای دینامیکی بالاتر خواهد بود.

بسته به نوع پشم معدنی خریداری شده، باید با GOST مطابقت داشته باشد. در اینجا برخی از آنها وجود دارد: برای صفحات پشم معدنی - GOST 9573-96. برای تشک های دوخته شده - GOST 21880-94؛ برای صفحات با استحکام افزایش یافته - GOST 22950-95.

و در نهایت، به ادعاهای فروشندگان مبنی بر اینکه "این پشم معدنی واقعاً 50 میلی متر ضخامت دارد" اعتماد نکنید - بسته بندی را تا حدی باز کنید و خودتان ببینید!

رستم عبدیوژانوف، rmnt.ru