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