Mineral Clay adalah phyllosilicates berair aluminium, kadang-kadang dengan pelbagai kekotoran logam besi, magnesium, alkali dan logam alkali bumi, serta kation lain yang terdapat pada atau berhampiran beberapa permukaan planet.
Mereka terbentuk di hadapan air, dan apabila ia penting untuk kemunculan hidup, kerana banyak teori abiogenesis mengambil kira peranan mereka dalam proses ini. Mereka adalah komponen penting dalam tanah dan telah memberi manfaat kepada manusia sejak zaman purba dalam bidang pertanian dan pengeluaran.
Pendidikan
Tanah liat membentuk lembaran heksagon rata sama dengan mika. Mineral tanah liat adalah produk pelapukan biasa (termasuk cuaca feldspar) dan produk suhu rendah perubahan hidroterma. Mereka sangat biasa di tanah, dalam batuan sedimen yang halus seperti schists, mudstones dan siltstones, serta di kalangan ahli silap mata metamorf dan phyllites.
Ciri-ciri
Mineral tanah liat, sebagai peraturan (tetapi tidak semestinya), adalah ultra-grained. Secara amnya dipercayai bahawa mereka mempunyai saiz kurang daripada 2 mikrometer dalam klasifikasi piawai saiz zarah, begitu kaedah analisis khas mungkin diperlukan untuk mengenal pasti dan mengkaji mereka. Ini termasuk difraksi sinar-X, kaedah difraksi elektron, pelbagai kaedah spektroskopik seperti spektroskopi Mössbauer, spektroskopi inframerah, spektroskopi Raman dan SEM-EDS, atau proses mineralogi automatik. Kaedah ini boleh ditambah dengan mikroskop cahaya terpolarisasi, teknik tradisional yang menimbulkan fenomena asas atau hubungan petrologi.
Pengedaran
Memandangkan keperluan untuk air, galian tanah liat agak jarang berlaku di dalam sistem solar, walaupun ia meluas di Bumi, di mana air berinteraksi dengan mineral dan bahan organik yang lain. Mereka juga telah ditemui di beberapa tempat di Marikh. Spectrography mengesahkan kehadiran mereka terhadap asteroid dan planetoid, termasuk planet kerdil Ceres dan Tempel 1, serta bulan Jupiter Eropah.
Pengkelasan
Gula tanah liat utama dimasukkan ke dalam kelompok berikut:
- Kumpulan kaolin, termasuk mineral kaolinit, dikkit, halloysite dan nakrit (polymorphs Al2Si2O5 (OH) 4). Sesetengah sumber termasuk kumpulan kaolinite-serpentine kerana persamaan struktur (Bailey 1980).
- Kumpulan smectite yang merangkumi smectit dioctahedral, seperti montmorillonite, nontronite dan beidellite, dan smectit trioctahedral, contohnya, saponit. Pada tahun 2013, ujian analitik oleh Rondian keingintahuan mendapati hasil yang konsisten dengan kehadiran mineral tanah liat smectit di planet Marikh.
- Kelompok Illite, termasuk mika tanah liat. Illit adalah satu-satunya mineral biasa kumpulan ini.
- Kumpulan klorit mengandungi pelbagai mineral yang serupa dengan variasi kimia yang penting.
Spesis lain
Ada jenis mineral lain seperti sepiolite atau attapulgite, lempeng dengan saluran air panjang, dalaman dalam struktur. Variasi tanah liat campuran campuran adalah relevan untuk kebanyakan kumpulan di atas. Pesanan digambarkan sebagai pesanan secara rawak atau biasa dan selanjutnya diterangkan dengan istilah "Reichweit", yang dalam bahasa Jerman bermaksud "julat" atau "liputan". Artikel sastera menyebutkan, contohnya, R1 yang disusun-smectite. Jenis ini termasuk dalam kategori ISISIS. R0, sebaliknya, menerangkan pesanan rawak. Sebagai tambahan kepada mereka, seseorang juga boleh mencari jenis pesanan lain yang dilanjutkan (R3, dll.). Mineral tanah liat campuran tanah liat, yang merupakan jenis R1 yang sempurna, sering mendapat nama mereka sendiri. R1 memerintahkan chlorite-smectite dikenali sebagai corrensite, R1-illite-smectite-rectorite.
Sejarah kajian
Pengetahuan mengenai sifat tanah liat menjadi lebih mudah difahami pada tahun 1930-an dengan perkembangan teknologi difraksi sinar-x yang diperlukan untuk analisis sifat molekul zarah tanah liat. Penyeragaman terminologi juga muncul dalam tempoh ini dengan perhatian khusus terhadap kata-kata yang sama, yang menyebabkan kekeliruan, seperti lembaran dan satah.
Seperti semua phyllosilicates, mineral tanah liat dicirikan oleh strata dua dimensi bersudut tetrahedra SiO4 dan / atau AlO4 octahedra. Blok lembaran mempunyai komposisi kimia (Al, Si) 3O4. Setiap tetrahedron silikon berkongsi 3 atom oksigen puncaknya dengan tetrahedra lain, membentuk kisi heksagon dalam dua dimensi. Titik keempat tidak dikongsi dengan tetrahedron lain, dan semua tetrahedron "titik" dalam arah yang sama. Semua simpang tidak terpakai berada di satu sisi lembaran.
Struktur
Dalam tanah liat, lembaran tetrahedral sentiasa terikat kepada kepingan oktahedral, terbentuk daripada kation kecil, seperti aluminium atau magnesium, dan diselaraskan oleh enam atom oksigen. Hujung tak terbentuk dari lembaran tetrahedral juga menjadi sebahagian daripada satu sisi octahedral, tetapi atom oksigen tambahan terletak di atas jurang di lembaran tetrahedral di tengah-tengah enam tetrahedra. Atom oksigen ini terikat kepada atom hidrogen yang membentuk kumpulan OH dalam struktur tanah liat.
Tanah liat boleh dibahagikan kepada kategori bergantung kepada kaedah pembungkusan tetrahedral dan kepingan octahedral dalam lapisan. Jika dalam setiap lapisan terdapat hanya satu tetrahedral dan satu kumpulan oktahedral, maka ia tergolong dalam kategori 1: 1. Satu alternatif, yang dikenali sebagai tanah liat 2: 1, mempunyai dua helai tetrahedral dengan puncak masing-masing yang tidak berbelah bagi, diarahkan ke arah satu sama lain dan membentuk setiap sisi lembar segi lapan.
Sambungan antara helai tetrahedral dan octahedral memerlukan lembaran tetrahedral menjadi beralun atau dipintal, menyebabkan penyelewengan ditrigonal matriks heksagon, dan kepingan octahedral sejajar. Ini akan mengurangkan penyelewengan valensi keseluruhan kristal.
Bergantung pada komposisi lembaran tetrahedral dan octahedral, lapisan tidak akan dikenakan caj atau akan mempunyai negatif. Jika lapisan dikenakan, caj ini diimbangi oleh kation interlayer, seperti Na + atau K +. Dalam setiap kes, lapisan perantaraan juga mungkin mengandungi air. Struktur kristal terbentuk daripada timbunan lapisan yang terletak di antara lapisan lain.
"Kimia tanah liat"
Oleh kerana kebanyakan tanah liat diperbuat daripada mineral, ia mempunyai sifat biokompatibiliti tinggi dan sifat biologi yang menarik. Oleh kerana bentuk cakera dan permukaan yang dikenakan, tanah liat berinteraksi dengan beberapa makromolekul bahan seperti protein, polimer, DNA, dan sebagainya. Antara penggunaan tanah liat termasuk penghantaran dadah, kejuruteraan tisu, dan bioprinting.
Kimia tanah liat adalah disiplin ilmu kimia yang mengkaji struktur kimia, sifat dan tindak balas tanah liat, serta struktur dan sifat mineral tanah liat. Ini adalah bidang interdisipliner yang merangkumi konsep dan pengetahuan dari kimia anorganik dan struktur, kimia fizikal, kimia bahan, kimia analitik, kimia organik, mineralogi, geologi dan lain-lain.
Kajian tentang kimia (dan fizik) tanah liat dan struktur mineral tanah liat adalah kepentingan akademik dan perindustrian yang besar, kerana ia adalah antara mineral industri yang paling banyak digunakan sebagai bahan mentah (seramik, dll.), Penyerap, pemangkin, dan sebagainya.
