Как человек использует слюду. Физико-химические свойства

Как человек использует слюду. Физико-химические свойства

Слюда – породообразующий минерал вулканических и метаморфических горных пород. В верхних 16 км земной коры содержится 2-4% слюды. Но в производстве можно использовать не каждый образец. Чаще всего слюда - частички размером меньше миллиметра. Крупные экземпляры хоть и редкость, но встречаются. В нашей стране были найдены кристаллы до одного метра в поперечнике, а в Канаде двухметровый кристалл весом семь тонн.

Слюда – это группа минералов, объединённых по свойствам и составу. Все они образуются в моноклинной сингонии и образуют пластинчатые агрегаты. По плоскости слюда имеет совершенную спайность, что определяет её упругость и прочность. Зато связи между пластинками слабые, поэтому она легко расщепляется на листы.

По химическому составу слюда – алюмосиликаты щелочных и щёлочно-земельных металлов. Основные составляющие элементы:

• кремний;
• кислород;
• алюминий;
• магний;
• калий;
• водород.

Кроме них возможны примеси до тридцати других элементов разной степени концентрации, что определяет физические и химические особенности, прозрачность, цвет.

Цвет: Белый, жёлтый, серый, зелёный

Прозрачность: Прозрачный, полупрозрачный

Твёрдость по шкале Мооса: 2- 3

Термостойкость: 200 – 800оС

Плотность гр/см3: 2,6 – 2,8

Температура плавления: 1140 – 1400оС:

Коэффициент термического расширения: 18,3 – 19,8

Взаимодействие с кислотами и щелочами: Слюда не разлагается в кислотах даже при нагревании до 3000оС. Щёлочи её тоже не разлагают

Блеск: Стеклянный

Основные свойства, используемые в производстве:

• химическая стойкость;
• эластичность и гибкость;
• термостойкость;
• низкая теплопроводность;
• низкая электропроводность.

При использовании слюды необходимо учитывать такие особенности:

• незкая твёрдость;
• малая прочность;
• вспучивание при нагревании.

В производстве используется три вида слюды:

• листовая;
• мелкая;
• вспучивающающася.

Каждый вид минерала применяется для определённых целей, поскольку каждый имеет свои особенности.

Слюда описание для детей. Слюда, что такое – краткие сведения о минерале для детей (2 класс, окружающий мир)

Слюда

Слюда — минерал, знакомый многим народам. Краску на основе порошка слюды находят в египетских пирамидах, рисунках на стенах древних пещер. Ей пользовались для обработки льна и обработки ран, вставляли в фонари и окна. Сегодня слюда — полезное ископаемое, необходимое для промышленности. Приведём описание минерала, его свойств, рассмотрим современное применение.

Краткие сведения о слюде

Слюда входит в состав магматических и изменённых горных пород. Существуют разновидности слюды, которые отличаются составом и окраской.

Рис. 1. Кристалл лепидолита.

Слюда легко расщепляется на тонкие, упругие, гибкие пластинки. Минерал мягкий, легко царапается ногтем, но пластинки прочные.

Температура плавления зависит от состава, колеблется в пределах 1140–1400 °С.

При обжиге вермикулит вспучивается и превращается в рыхлую массу, которая не гниёт, устойчива к действию кислот и щелочей. Он не заселяется насекомыми и грызунами.

Где применяется слюда

Слюда используется в различных отраслях.

Слюда не проводит электричество, поэтому её используют в качестве изолятора в авиастроении и электротехнике (мусковит, биотит и флогопит).

• Мусковит добавляется в огнеупорные краски и пластмассы, применяется для производства синтетических материалов.
• Биотит служит добавкой в смеси для черепицы.
• Лепидолит требуется для выпуска оптических стёкол. В ювелирных изделиях ценится в виде включений в кварце.
• Мелкочешуйчатая слюда добавляется в пудру, румяна, тени, маникюрные лаки для придания перламутрового эффекта.

Рис. 2. Маникюр со слюдой.

• Вермикулит используется только во вспученном виде. Он является наполнителем огнестойких дверей, различных строительных составов. Применяется в производстве обоев, резины, ядохимикатов, пластмасс. В растениеводстве выполняет роль почвы для рассады, так как легко впитывает и отдаёт воду, предотвращает развитие вредных организмов.

Рис. 3. Растение в вермикулитовом субстрате.

Что мы узнали?

Слюда обладает уникальными свойствами, поэтому активно используется в промышленности. Разные формы слюды используются в производстве огнеупорных пластмасс, черепицы, оптических стёкол, косметики и многого другого. Основные сведения о минерале, его свойствах и применении можно рассказать в сообщении для детей на тему «Что такое слюда» на уроке по окружающему миру во 2 классе.

Цвет слюды. Слюда — описание камня и его свойства

Кольцо из слюды

Слюда – это группа горных пород и минералов, имеющих слоистую структуру и образовавшихся в результате вулканических процессов. Благодаря тому, что камень может расслаиваться на тонкие пласты, в далеком прошлом его использовали вместо стекол.

Слюда как минерал имеет множество разновидностей за счет непостоянного химического состава, у нее богатая палитра цветов и оттенков.

На сегодняшний день слюда является ценным сырьем в промышленности, аграрной сфере и медицине, ее также широко используют в ювелирном деле, декорировании и коллекционировании.

Происхождение и история

Слюда является породой метаморфического и вулканического происхождения. От других минералов и искусственных аналогов ее отличает слоистая структура. Слюда присутствует во многих других минералах. Так, в основе гранита присутствует кварц, полевой шпат и слюда. Перламутровый блеск драгоценных камней появляется также благодаря включениям слюды.

Слюдяное окно

Использование этой горной породы отслеживается в пещерных живописях времен палеолита. Пласты слюды расщепляли на тонкие пластины и применяли в качестве оконных стекол в Древнем Египте, Греции и Риме, Китае. В Теотиуакане – городе мексиканских богов – слюду использовали для декорирования храмов, пирамид, скульптур и статуй.

В России, именуемой в те времена Московии, велась широкомасштабная добыча мусковита. Из этого минерала была изготовлена возница Петра І, царские светильники, оконницы. Слюду использовали в декорировании икон и церковных регалий.

В конце 19-го века русским химиком был создан фторфлогопит. Это искусственный аналог флогопита, который по свойствам превосходит природный минерал, а визуально не имеет отличий. Распознать искусственную имитацию можно только в условиях лаборатории.

Физико-химические характеристики слюды

По химическому составу камень слюда является алюмосиликатом. Общая формула для всех разновидностей минерала выглядит так:

X+Y23+(OH, F)2 или X+Y32+(OH, F)2, где

Х – это калий или натрий, иттрий, аммоний;

Y – это магний, железо, алюминий или барий, марганец, кальций, титан, цинк бор, ванадий, диоксид урана.

Слюда – описание физических характеристик:

Разновидности

Слюду делят на разновидности в зависимости от химического состава и применения в промышленности.

Биотит

В первом случае различают такие виды слюд:

1. Магниево-железистые слюды:

• Биотит – непрозрачный минерал с преобладанием железа в составе может быть окрашен в бурые оттенки, переходящие в зеленый и черный цвет.
• Флогопит – прозрачный камень, окрас которого варьируется от светло-желтых до коричневых оттенков.
• Лепидомелан – разновидность биотита черного цвета, по химическому составу являющаяся оксидом железа.

1. Алюминиевые слюды:

• Мусковит – самая распространенная разновидность слюды. Пластины мусковита бывают бесцветными и абсолютно прозрачными и просвечивающими. В зависимости от примесей может проявляться розовый, желтый или зеленый оттенок.
• Парагонит – редкая разновидность слюды, которая по свойствам схожа с мусковитом. Одно из главных отличий – в парагоните калий замещен натрием, поэтому его называют натровой слюдой.

1. Ванадиевые слюды:

• Роскоэлит – редко встречающаяся разновидность мусковита, в которой вместо алюминия присутствует ванадий. Полупрозрачные самоцветы с перламутровым отливом окрашены в оливковый, зеленый, коричнево-зеленый, красно-бурый и даже черный цвет.

1. Литиевые слюды:

• Лепидолит – полупрозрачный минерал с неоднородной окраской и пластинчатой структурой, формирующейся в виде бутонов. У лепидолитов широкий диапазон оттенков – он может быть окрашен в светло-серый, лиловый, розовый, сиреневый и бледно-желтый цвет.
• Тайниолит – прозрачный камень со стеклянным блеском может быть бесцветным или обладать коричневыми оттенками.
• Циннвальдит – минерал серого, серебристого, черного или бурого цвета с перламутровым блеском и прозрачными тонкими чешуйками.

1. Хромовые слюды:

• Фуксит (хромовый мусковит) – зеленый мусковит, в составе которого хром замещает алюминий.

Слюда блеск. Что такое минералы слюды

Важная группа минералов. В основе их структуры лежат сдвоенные и процементированные катионами слои 2О₅>OH. Структура слюд может быть выведена из структуры талька и пирофиллита, если четвертую часть кремния заменить в ней алюминием.

При этой замене освобождается одна электростатическая связь, для компенсации которой необходимо вхождение в структуру одновалентных ионов. Формула слюды радикала приобретает вид 3O₁₀>.

Основным элементом структуры слюд является трехслойный пакет, состоящий из двух кремне-алюмокислородных тетраэдрических слоев и одного внутреннего октаэдрического слоя с двух-или трехвалентными катионами Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Аl³⁺и др. (см. рис,).

В структуре мусковита, например, из трех атомов алюминия один находится в четверной, а два других — в шестерной координации. Одновалентные катионы (калий) не входят в пакеты, а размещаются между ними.

Классификация слюды

Калий раздвигает слои и образует так называемую калиевую прокладку, которая прочно связывает пакеты и препятствует проникновению в пространство между ними воды или других полярных молекул, что может вызвать расширение решетки по оси с.

Вследствие этого твердость слюд по сравнению с тальком и пирофиллитом повышается до 2—3. По химическим особенностям слюды можно разделить на четыре ряда:

1. Калий-натриевые мусковит — KAl₂(OH)₂3O₁₀> парагонит —NaAl₂(OH)₂3O₁₀>

В каждом из указанных рядов наблюдаются изоморфные замещения.

Разновидности

Исходя из структурных формул, слюды калиево-натриевого ряда выделяют под названием гептафиллитов — по семи катионам, которые приходятся на 12 анионов (100 + 2OН) в общей формуле KAl₂(OH)₂3O₁₀>.

Слюда второго и третьего ряда в общей формуле KMg₃(OH)₂lAlSi₃O₁₀> на 12 анионов приходится 8 катионов. Эти слюды получили название октафиллитов.

По физическим свойствам (табл. 1,2) и морфологии слюды очень близки между собой.

Кристаллическая  структура

Они кристаллизуются в призматическом вид симметрии моноклинной сингоний — С _2h— 2/ m ( L ₂ PC ) (пространственная группа — C ⁶_2h— С2/с) и образуют пластинчатые и таблитчатые агрегаты, каждая табличка которых имеет гексагональный внешний вид. Кристаллы наблюдаются сравнительно редко.

Они имеют таблитчатый, коротко-призматический, усеченно-пирамидальный и бипирамидальный габитус (рис. ).

Физические свойства минералов группы слюд

В слюдах широко развито явление политипии, выражающееся в образовании политипных модификаций; главнейшими среди них являются 1M, 2М, ЗТ, 2М2 и др.

Слоистый характер кристаллической структуры слюд обусловливает различие их свойств во взаимно перпендикулярных направлениях.

Прочная связь атомов элементов, составляющих пакет, и менее прочная связь между соседними пакетами, осуществляемая посредством атомов калия, определяет весьма совершенную спайность по (001).

Перпендикулярно этой плоскости у слюды имеется только несовершенная спайность, выражающаяся в образовании при ударе или давлении маленьких трещин. 

Характеристика структурной ячейки минералов группы слюд

Свойства слюды

Точно так же слюды проявляют разные электрические и механические свойства вдоль и вкрест спайности.

Слюда имеет весьма совершенную спайность по пинакоиду (001) и менее совершенную по призме (110) и второму пинакоиду (010), вследствие чего спайные выколки имеют гексагональные, ромбовидные и треугольные очертания.

Менее совершенная спайность обнаруживается в фигурах удара и давления. Фигура удара— шестилучевая звезда, причем самый длинный ее луч параллелен (010).

Слюда для ногтей. Что это такое?

Слюдой называют природный материал, который обладает слоистой текстурой. Она заламывает свет таким образом, что создает забавные голографические эффекты. От такого блеска и сияния невозможно оторвать взгляд. Цена на «метаморфическую горную породу» относительно невысокая, поэтому она пользуется большой популярностью при создании:

• полудрагоценных ювелирных украшений;
• лимитированной серии аксессуаров (сумок, ремешков, воротников-стоек и пр.);
• фурнитуры для одежды;
• дизайна ногтей;
• архитектурных объектов;
• некоторых косметических средств.

К основным преимуществам «природного сокровища» мастера ногтевого сервиса относят:

• великолепную слоистость, благодаря чему можно добиться объемного нейл-арта;
• утонченный блеск, заменяющий декор в виде страз, «кошачий глаз», сияющие оттенки гель-лаков и прочего;
• возможность создавать оригинальный и неповторимый дизайн, эффект «битого стекла»;
• невозможность навредить здоровой ногтевой пластине;
• способность дополнять вечерние, деловые, повседневные casual look'и.

Нейл-арт использует не сам минерал, а его качественную «интерпретацию».

Производители слюды для ногтей создают искусственный материал из супертонких податливых частиц пластика. Слюда и дизайны с ней подвластны даже новичкам и модницам, которые делают маникюр в домашних условиях.

Глиттер-слюду можно увидеть в коллекциях брендов TNL Professional, Atica, Oxxi, Kodi Professional и других. Также существует серия гель-лаков со слюдой, но что примечательно, расход таких материалов предельно минимальный. Кроме того, на своих ноготках можно экспериментировать с хлопьями Юкии, структура которых очень напоминает слюду. Они стоят дороже, но и является прессованным пигментом с очень похожим эффектом блеска «битого стекла».

Многие производители умело имитируют природный материал, «нарезая» тончайшие фольгированные сияющие пластинки, перекрашивая их во всевозможные цвета.