Slídy

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 23. července 2019; kontroly vyžadují 18 úprav .

Slídy  - skupina minerálů - hlinitokřemičitany , mající vrstevnatou strukturu a mající obecný vzorec X + Y 2 3+ [Si 4 O 10 ] (OH, F) 2 , méně často X + Y 3 2+ [AlSi 3 O 10 ] (OH, F ) 2 , kde X je převážně K, vzácně Na, NH 4 , Y je obvykle Mg, Fe, Al, méně často Ba, Mn, Ca, Ti, Zn, B, V, UO 2 .

Slída je jedním z nejběžnějších horninotvorných minerálů intruzivních, metamorfovaných a sedimentárních hornin a také důležitým minerálem .

Struktura

Hlavním prvkem slídové struktury je třívrstvý balíček dvou tetraedrických vrstev, mezi nimiž je oktaedrická vrstva kationtů R 2 . Dva ze šesti atomů kyslíku oktaedrů jsou substituovány hydroxylovými skupinami (OH) nebo fluorem . Obaly jsou spojeny do spojité struktury prostřednictvím K + (nebo Na + ) iontů s koordinačním číslem 12. Podle počtu oktaedrických kationtů v chemickém vzorci se rozlišují dioktaedrické a trioktaedrické slídy. V první zabírají kationty Al 3+ dva ze tří oktaedrů, přičemž jeden zůstává prázdný; Relativní uspořádání šestihranných buněk povrchů třívrstvých obalů je způsobeno jejich rotací kolem osy c pod různými úhly , násobky 60°, v kombinaci s posunem podél os a a b elementární buňky . To předurčuje existenci několika polymorfních modifikací ( polytypů ) slídy, které mají zpravidla monoklinickou symetrii .

Vlastnosti

Vrstvená struktura slídy a slabé spojení mezi obaly ovlivňuje její vlastnosti: lamelárnost; velmi dokonalé (bazální) štěpení ; schopnost rozdělit se na extrémně tenké listy, které si zachovávají pružnost; pružnost a pevnost. Krystaly slídy se mohou zdvojit podle „zákona slídy“ s rovinou prorůstání (001) a často mají pseudohexagonální obrysy.

Tvrdost slídy na mineralogické stupnici je 2,5-3; hustota  - 2770 kg / m³ (muskovit), 2200 kg / m³ (flogopit), 3300 kg / m³ (biotit). Muskovit a flogopit jsou bezbarvé a průhledné v tenkých deskách; odstíny hnědé, růžové, zelené jsou způsobeny nečistotami Fe 2+ , Mn 2+ , Cr 2+ a dalšími ionty. Železné slídy jsou hnědé, hnědé, tmavě zelené a černé v závislosti na obsahu a poměru Fe 2+ a Fe 3+ .

Slídy mají dobré elektroizolační vlastnosti .

Klasifikace

Podle chemického složení se rozlišují následující skupiny slíd:

  1. hliníkové slídy:
    • muskovit KAl 2 [AISi 3 O 10 ] (OH) 2 ;
    • paragonit NaAl2 [ AISi3010 ] ( OH ) 2 ;
  2. hořčíkové - železité slídy:
    • flogopit KMg3 [ AISi3010 ] ( OH , F) 2 ;
    • biotit K (Mg, Fe) 3 [AISi 3O 10 ] (OH, F) 2 ;
    • lepidomelan KFe3 [AlSi 3O 10 ] ( OH , F) 2 ;
  3. lithiové slídy:
    • lepidolit KLi 2-x Al 1+x [Al 2x Si 4-2x O 10 ] (OH, F) 2 ;
    • zinnwaldit KLiFeAl [AISi 3O 10 ] (OH, F) 2 ;
    • tainiolit KLiMg2 [ Si4010 ] ( OH , F ) 2 .

Odrůdy

Existují vanadová slída - roscoelit KV 2 [AISi 3 O 10 ] (OH) 2 , chromová slída - chrom muskovit (neboli fuchsit ) a další. Izomorfní substituce se široce projevují u slídy: K + je nahrazeno Na + , Ca 2+ , Ba 2+ , Rb + , Cs + a dalšími ionty; Mg 2+ a Fe 2+ oktaedrické vrstvy - Li + , Sc 2+ , Jn 2+ a další ionty; Al 3+ je nahrazen V 3+ , Cr 3+ , Ti 4+ , Ga 3+ a dalšími ionty.

Izomorfismus

U slíd je pozorován dokonalý izomorfismus mezi Mg 2+ a Fe 2+ (kontinuální tuhé roztoky flogopitu - biotitu) a omezený izomorfismus mezi Mg 2+ - Li + a Al 3+ - Li + a také proměnlivý poměr oxidů a železné železo . V tetraedrických vrstvách může být Si 4+ nahrazen Al 3+ a ionty Fe 3+ mohou nahradit tetraedrický Al 3+ ; hydroxylová skupina (OH) je nahrazena fluorem. Slídy často obsahují různé vzácné prvky (Be, B, Sn, Nb, Ta, Ti, Mo, W, U, Th, Y, TR, Bi) obsažené ve formě submikroskopických stopových minerálů: columbit , wolframit , kassiterit , turmalín a ostatní. Při nahrazení K + Ca 2+ vznikají minerály skupiny křehké slídy - margarit CaAl 2 [Si 2 Al 2 O 10 ] (OH) 2 a další, tvrdší a méně elastické než vlastní slídy. Při nahrazení mezivrstvových kationtů K + H 2 O je pozorován přechod k hydroslím, které jsou hlavní složkou jílovitých hornin.

Aplikace

Slída se používá jako tepelně odolné dielektrikum .

Historie

Pro svou širokou distribuci a schopnost rozdělit se na velmi tenké, téměř průhledné pláty se slída používala již od starověku. Slída byla známá ve starověkém Egyptě , Indii , v řeckých a římských civilizacích, v Číně , mezi Aztéky . První použití slídy v jeskynní malbě se datuje do staršího paleolitu . Slída byla nalezena ve Sluneční pyramidě v Teotihuacánu [1] .

Později byla slída velmi rozšířeným materiálem pro výrobu oken. Příkladem jsou okna z 12. století držená v Ermitáži , otvory ve kterých byly pokryty slídou; kočár Petra Velikého ; lampy pro velkolepý vstup králů do Historického muzea . Ve starověkých lampách sloužily slídové desky jako okna k zakrytí ohně. Slída byla široce používána k výzdobě vnitřního prostoru a výzdobě chrámů, stejně jako k vytváření ikon. O používání slídy v Rusku již od 15. století svědčí i archeologická naleziště [2] . Poslanec Alekseev v jednom ze svých děl poznamenal, že v Anglii 16. století dokonce preferovali ruskou slídu před anglickým sklem [3] . Anglické sklo, jehož dodávka byla studována Moskevskou společností , nemělo žádnou konkurenční výhodu, podle překladu ruských historiků dochovaných dopisů George Turbervilla, tajemníka anglického velvyslance Thomase Randolpha během velvyslanectví v letech 1568-1569 pod vedením Ivana I. strašný ; Ruská okna vyrobená ze slídy měla nízkou konečnou cenu a výrobní technika byla extrémně jednoduchá a spočívala ve velmi tenkém řezání a prošívání nití jako rám. Turberville přirovnává slídu k anglickému sklu a dochází k závěru: „...a sklo vám nedá nejlepší světlo“ [4] .

Nejzajímavější a nejkrásnější způsob použití slídy je její použití v děrovaném železe ve starověkém severoruském řemesle, široce rozvinutém v 17.-18. století ve Velkém Usťjugu . Nejjemnější prolamované vzory pokryté "teremki" - truhly pro ukládání látek, oděvů, různých cenností a obchodních dokumentů. Dřevěná základna byla pokryta látkou nebo kůží, pokryta slídou a nahoře byly vycpány prolamované plechy. Barevné postavy a třpytivé slídy oživily strohou grafiku vystřihovaných vzorů. Při stavbě lodí se slída používala na válečných lodích v průzorech.

Použití slídy v moderní technologii

Existují tři typy průmyslové slídy:

Průmyslová ložiska listové slídy ( muskovit a flogopit ) vysoké kvality s dokonalými krystaly velkých rozměrů jsou vzácná. Velké krystaly muskovitu se nacházejí v granitických pegmatitech (Mamsko-Chuysky okres Irkutsk region , Chupa, Loukhsky region Karelia , Ensko-Kolsky region Murmansk region , stejně jako ložiska Indie , Brazílie , USA ). Ložiska flogopitů jsou omezena na masivy ultrabazických a alkalických hornin ( Kovdorskoje na poloostrově Kola ) nebo na hluboce metamorfované prekambrické horniny primárního karbonátového ( dolomitového ) složení (Aldanská slídová oblast Jakutska, Sljudjanská oblast na Bajkalu ). ruly ( Kanada a Madagaskar ).

Moskovit a flogopit se používají jako vysoce kvalitní elektroizolační materiál v elektrotechnice , radiotechnice a letecké technice . Další průmyslový nerost lithiových rud  , lepidolit  , se používá ve sklářském průmyslu pro výrobu speciálních optických skel .

Slída se používá k vytvoření vstupních okének některých Geigerových čítačů , protože velmi tenká deska slídy o tloušťce 0,01 - 0,001 mm je dostatečně tenká, aby nezachytila ​​nízkoenergetické ionizující záření, a zároveň dostatečně pevná. .

Jemná slída a šrot se používají jako elektroizolační materiál (například slídový papír). Pálený expandovaný vermikulit se používá jako ohnivzdorný izolační materiál, betonové plnivo pro získávání tepelně a zvukotěsných materiálů a topidel, pro tepelnou izolaci pecí.

Lisované díly ve tvaru slídy se používají pro vysokopevnostní elektrickou izolaci zdrojů proudu, pro elektrickou izolaci a upevnění vnitřních armatur elektronických zařízení, pro upevnění a izolaci vnitřních armatur subminiaturních elektronických lamp. Nejčastější poruchou mikrovlnné (mikrovlnné) trouby je spálení, poškození ochranného těsnění. Ve většině mikrovlnných trub je těsnění, které chrání vlnovod, instalováno ve speciální „kapse“ a upevněno šroubem.

Aplikace slídy pro design a restaurování

Restaurátorské a restaurátorské práce zahrnují mimořádně důležitý, často určující moment – ​​použití historicky spolehlivých materiálů, které byly původně použity a následně ztraceny nebo poškozeny. Při restaurování uměleckých a řemeslných předmětů, například při vykládání předmětů z kosti nebo drahého dřeva, se slída používá spolu s perletí, fólií.

V současnosti se slída používá při stavbě jachet; slídové desky jsou také široce používány jako materiál pro design. Slída se tedy používá na krbové zástěny, vytváří dekorativní efekt a zároveň chrání před vysokými teplotami (kvůli tepelně izolačním vlastnostem); používá se při malbě vitráží a slídy; používá se ve šperkařství jako základ a jako prvek šperku.

Těžba slídy

Slída se těží podzemními nebo povrchovými metodami pomocí vrtání a trhacích prací. Krystaly slídy jsou vybírány z horninového masivu ručně. Byly vyvinuty způsoby průmyslové syntézy slídy. Velké plechy získané lepením slídových desek (mikanitů) se používají jako vysoce kvalitní elektroizolační a tepelně izolační materiál. Ze šrotu a drobné slídy se získává mletá slída, která se spotřebovává ve stavebnictví, cementářství , gumárenství , při výrobě barev , plastů a podobně. Jemná slída je zvláště široce používána ve Spojených státech . Na začátku roku 2010 bylo asi 60 % světového exportu slídy do Indie (hlavní těžební oblast ve státě Ándhrapradéš , kde je pás slídy 100 km dlouhý a 25 km široký) [5] .

Globální objem spotřeby plechové slídy se odhaduje na 6 tisíc tun ročně, mleté ​​slídy 300 tisíc tun ročně. Objem trhu je 140...150 milionů amerických dolarů. [6] Na začátku 21. století nepřesáhly ceny listové slídy 30 USD za kilogram a mleté ​​slídy méně než 2 dolary za kg.

V Rusku

Slída jako náhražka skla se rozšířila již od dob starověkého Ruska [7] [8] [9] [10] . Hlavním zdrojem slídy byl Keretsky volost, nyní okres Loukhsky v Republice Karelia , oblast vesnice Chupa . V 18. století se zde těžilo až půl tuny slídy ročně. Slída se aktivně vyvážela do Evropy, kde se jí říkalo moskevské sklo nebo muskovit ( lat.  Vitrum Moscoviticum ). V okolí jezer Loukh a Pulong byla nalezena historická díla dlouhá až 120 metrů a hluboká až 80 metrů . Flogopitové slídy se začaly těžit v oblasti Bajkalu ( ložisko Slyudyanskoye ) v 17. století. Na počátku 18. století se Irkutská oblast stala jedním z největších center těžby kvalitní muskovitové slídy. V 18. století začala na Urale těžba slídy.

S rozšířením okenního skla začala upadat výroba slídy. [7] Do konce 19. století Rusko téměř úplně zastavilo těžbu slídy. Ve 20. století se však otevřely nové oblasti použití slídy, především jako kvalitního izolantu v elektrotechnice a elektronice, při výrobě žáruvzdorných stavebních hmot. Od 30. let 20. století se SSSR stal jedním ze světových lídrů v těžbě slídy. Koncem 20. století však slída opět ztratila svůj průmyslový význam v důsledku přechodu průmyslu na nové elektrotechnické a stavební materiály. S rozpadem SSSR ztrácí slídový průmysl trhy, podniky jsou masivně zavírány nebo reprofilovány. Jednotlivé podniky si však výrobu slídy ponechaly, např. továrna na slídu v Petrohradě , těžba a zpracování probíhá na ložisku Mamsko-Čujskoje [11] a v podniku Kovdorslyuda .

Poznámky

  1. ↑ Garrett G. Fagan . Archeologické fantazie: Jak pseudoarcheologie zkresluje minulost a uvádí  veřejnost v omyl . - New York: Routledge , 2006. - S. 102. - ISBN 0415305934 .
  2. ↑ Rabinovič M. G. O starověké Moskvě. Eseje o hmotné kultuře a životě měšťanů v 11.–16. století. — M .: Nauka , 1964. — S. 243.
  3. ↑ Alekseev M. P. Shakespeare a ruský stát XVI-XVII století. // Shakespeare a ruská kultura. - M. - L. : Nauka, 1965. - S. 785.
  4. ↑ Příloha II // Jerome Horsey . Poznámky o Rusku. XVI - začátek XVII století. / Ed. V. L. Yanina ; Za. a komp. A. A. Sevastjanová . - M. : Nakladatelství Moskevské státní univerzity , 1990. - S. 245-255. — 100 000 výtisků.  - ISBN 5-211-00291-1 .
  5. ↑ Serebryanik I. A.  Indická slída: skvělá minulost a nejasná budoucnost // Theoretical & Applied Science. - 2015. - č. 5 (25). - str. 5.
  6. ↑ Světový a ruský trh se slídou
  7. ↑ 1 2 Historie používání slídy
  8. ↑ Knyazhitskaya T. V. „Okna do minulosti“. Stará ruská okna - zapomenuté dědictví minulé kultury // Journal "Museum World", červenec 2011 - s. 50-54.
  9. ↑ VITRUM MOSCOVITIKUM
  10. ↑ SOUČASNÝ STAV OBLASTI SLÍDY. PROBLÉMY A VYHLÍDKY
  11. ↑ O SPOLEČNOSTI "SIBIŘSKÉ MINERÁLY"

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích