Химия глины - Clay chemistry

Химия глины прикладная дисциплина химия который изучает химические структуры, свойства и реакции из или с участием глины и глинистые минералы. Это мультидисциплинарная область, включающая концепции и знания из неорганической и структурной химии, физической химии, химии материалов, аналитической химии, органической химии, минералогии, геологии и других.

Изучение химии (и физики) глин и глинистых минералов имеет большое академическое и промышленное значение, поскольку они являются одними из наиболее широко используемых промышленных минералов, используемых в качестве сырья (керамика, керамика и т. Д.), Адсорбентов, катализаторов, добавки, минеральные добавки, медикаменты, строительные материалы и др.

Уникальные свойства глинистых минералов, в том числе: слоистая структура нанометрового масштаба, наличие фиксированных и взаимозаменяемых зарядов, возможность адсорбирующий и хостинг (интеркаляция) молекулы, способность образовывать стабильные коллоидные дисперсии, возможность индивидуальной химической модификации поверхности и межслоев и другие, делают изучение химии глины очень важной и чрезвычайно разнообразной областью исследований.

Физико-химическое поведение глинистых минералов влияет на многие различные области и области знаний, от наук об окружающей среде до химических процессов, от гончарного дела до обращения с ядерными отходами.

Их катионообменная емкость (CEC) имеет большое значение в балансе наиболее распространенных катионов в почва (Na⁺, К⁺, NH₄⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) и контроль pH, что напрямую влияет на плодородие почвы. Он также играет важную роль в судьбе большинства Ca²⁺ поступающие с суши (речная вода) в моря. Способность изменять и контролировать CEC глинистых минералов предлагает ценный инструмент в разработке селективных адсорбентов с различными применениями: химические датчики или загрязняющие вещества для очистки загрязненной воды, например.

Понимание реакций глинистых минералов с водой (интеркаляция, адсорбция, коллоидное диспергирование и т. Д.) Необходимо для керамической промышленности (например, пластичность и контроль текучести керамических сырьевых смесей). Эти взаимодействия также влияют на множество механических свойств грунтов, которые тщательно изучаются специалистами в области строительства и строительства.

Взаимодействие глинистых минералов с органическими веществами в почве также играет жизненно важную роль в фиксации питательных веществ и плодородия, а также в фиксации или вымывании пестициды и другие загрязнения. Некоторые глинистые минералы (Каолинит ) используются в качестве материала носителя для фунгициды и инсектициды.

В выветривание Многие виды горных пород производят глинистые минералы как один из последних продуктов. Понимание этих геохимических процессов также важно для понимания геологической эволюции ландшафтов и макроскопических свойств горных пород и отложений. Наличие глинистых минералов в Марс, обнаруженный Марсианский разведывательный орбитальный аппарат в 2009 году стало еще одним убедительным свидетельством существования воды на планете в предыдущие геологические эпохи.

Возможность диспергировать частицы глинистого минерала нанометрового размера в матрицу полимер, с образованием неорганико-органического нанокомпозит вызвало большой всплеск в изучении этих минералов с конца 1990-х годов.

Кроме того, изучение химического состава глины также имеет большое значение для химической промышленности, поскольку многие глинистые минералы используются в качестве катализаторы, предшественники катализаторов или субстраты катализаторов в ряде химических процессов, таких как автомобильные катализаторы и масло треск катализаторы.^{[1][2][3][4][5][6]}

Смотрите также

• Глина - Мелкозернистая природная порода или почва, содержащая в основном глинистые минералы.
• Минералы глины
• Интерфейс и коллоидная наука - раздел химии и физики
• Общество минералов глины

Рекомендации

1. «Что такое глина». Центр научного обучения. Университет Вайкато. Получено 10 января 2016.
2. Мрачный, Ральф. «Глиняный минерал». Британская энциклопедия. Получено 10 января 2016.
3. "Зачем изучать глины?". Гео буровые растворы. Получено 10 января 2016.
4. "Геология университетского колледжа Лондона на территории кампуса: глины". Отдел наук о Земле. Университетский колледж Лондона. Архивировано из оригинал 27 января 2016 г.. Получено 10 января 2016.
5. Файза Бергая, Гергард Лагали (редакторы): Справочник по науке о глине. Эльзевир, Амстердам, 2013 (2-е изд.).
6. Карл Ясмунд, Герхард Лагали (редакторы): Tonminerale und Tone. Struktur, Eigenschaften, Anwendungen und Einsatz in Industrie und Umwelt. Steinkopf Verlag, Дармштадт, 1993.