معادن الطين

موضوع: معادن الطين الثلاثاء مارس 13, 2012 8:16 am

معادن
الطين clay
minerals

ملخص الرسالة
هى حبيبات متبلورة لها القدرة على اكتساب وفقد الماء ولها قدره عاليه ايضا
على تبادل الايونات دون التغيير فى بناء معدن الطين

معدن
الطين

عباره عن ماده غير عضويه متبلورة تتكون أساسا من حبيبات متبلورة صغيره جدا
من وحده أو أكثر من المعادن وتعتبر معادن الطين معادن ثانوية من سليكات الألومونيوم
المتادرته وتتكون الحبيبات من صفائح أفق من السليكون والمغنسيوم أو ذرات الحديد محاطة وممسوكه معا بواسطة مجاميع الأكسجين
والهيدروكسيل

أساسيات
بناء معادن الطين السليكاتيه

الحبييبه عبارة عن بللورات وكل
وحده تتضمن طبقات فرديه وشرائح والترتيب المعدنى لهذه الشرائح يختلف حسب نوع معدن
الطين وهذا الاختلاف فى الترتيب يوثر على خصائص المعدن

وبللورات
معادن الطين تتضمن نوعين من الشرائح الافقيه

النوع الأول

يسود فيه عنصر السيلكون

الوحدة البنائية لهذه الشريحة تتكون من ذره سليكون واحده محاطة بأربع ذرات أكسجين
مكونه شكل ذو أربعه أوجه ولذلك تسمى الشريحة بشريحة السليكا الرباعية silicat
tetrahedral وترتبط وحدات
السليكا الرباعية فى سلاسل أفقيه عن طريق الاشتراك فى ايونات الأكسجين مكونه شريحة
السليكا الرباعية

النوع الثانى

تحتوى الشريحة على الالومنيوم أو المغنسيوم أو الالومنيوم والمغنسيوم معا
وتسمى شرائح الالومنيوم – مغنسيا الثمانية alomnia – magnesia –octahedral

تتكون الوحدات البنائية من الالومنيوم أو المغنسيوم . تكون محاطة بسته ذرات
من الأكسجين أو المجاميع الايدروكسيل لتعطى شكل ثماني الأوجه يسمى octahedron والشرائح التى يسود فيها عنصر الالومنيوم تعرف باسم dioct
ahedral sheet بينما الشرائح التى تسود فيها
عنصر المغنسيوم تسمى in octahedral sheet يرجع ذلك الى وجود ايون من الالومنيوم فى شريحة التترال
اوكتاهيدرال تكفى الشحنات السالبة لايونات
الأكسجين والايدروكسيل المحيطة وتسود الشحنات السالبة فى معظم أنواع الطين

التنظيم
المعدنى للطين السليكاتى

يتبع ذلك التنظيم ثلاثة
مجاميع رئيسيه هى :

1 – مجموعه المعادن ذات
النوع 1:1

2- مجموعه المعادن ذات
النوع 2:1

3- مجموعه المعادن ذات
النوع 2:1:1

اولا مجموعه
المعادن ذات النوع 1:1

تتكون الوحدات البللوريه لهذه المجموعة من المعادن من شريحة واحده من شرائح
التتراهيدرال وشريحة واحدة من الاوكتاهيدرال ولذلك سميت باسم 1:1

اكثر المعادن شيوعا فى هذه المجموعه

معدن الكاؤولينيت والهالوسيت
ومعدن الناكرين والريكيت

يحدث فى ذلك النوع تمدد عند ابتلال معدن الطين نتيجة الارتباط بين الذرات
ووجود الرابطة الهيدروجينية ولا يدخل الماء او الكاتيونات طبقات معادن هذه المجموعة
ولذلك تسمى المعادن غير المنتفخة ولذلك فأن السطح الفعال لهذه المجموعة محدد يقتصر
على السطح الخارجى فقط والإحلال المتماثل بها قليل والقدرة على امتصاص الكاتيونات
منخفضة ز والقوه الرابطة فأنها غير قابله للكسر إلى أجزاء رفيعة

-
الكاؤولينيت قليل الليونة والبلاستيكية والالتصاق والانتفاخ والانكماش ولكل
ذلك فان الكاؤولينيت

ولكل ذلك فان الكاؤؤلنيت ليس له خواص غروية عاليه

ثانيا
مجموعه المعادن ذات النوع 2 : 1

الوحدة البلورية لهذه المعادن تتصف بأنها عبارة عن شريحة من الاكتاهيدرال محصورة
بين شريحتين من التتراهيدرال وهناك ثلاثة
مجاميع عامه لهذا التركيب البنائي

أ – مجموعه معادن السمكتيت

يحدث للطبقات الداخلية تمدد بعمليه الانتفاخ ومعدن المونتمورلونيت هو أكثر
هذه المجموعة شيوعا بالاضافه الى البيديليت والنتروجين والسابونيت

المساحة الخارجية للسطح الحبيبات كبير يتراوح وحجم بللورات السمكتيب بين 0.01 - 1 ميكروميتر
وهى أكثر صغرا من حبيبه الكاؤولنيت

والسعه التبادلية الكاتيونيه عاليه تتراوح بين 20-40 مره قدر سعه
الكاؤولنيت وكذلك عاليه الليونة والالتصاق بعكس الكاؤولنيت , وتنتفخ عند ابتلالها
وتنكمش وتتشقق عند الجفاف ولذلك يحدث شقوق كبيره تكون صعبه الحرث

ب- مجموعه معادن الغير
ميكوليت vermiculites

-
من النوع 2 : 1 يسود بهذه المجموعة
الالومنيوم

-
يحدث أحلال متماثل بين الالومنيوم والسليكون

-
درجه انتفاخ هذه المعادن تكون اقل من مجموعه السمكتيت ولكنه اكثر انتفاخ من
الكاؤولينيت

-
السعه التبادلية الكاتيونيه لمعادن الغير ميكوليت عادة ما تذيد عن كل معادن
الطين السليكاتيه الأخرى بين الشحنات السالبة بشريحة التتراهيدرال

-
والبلورات تكبر منها فى حاله مجموعه معادن السمكتيت ولكنها تصغر بكثير من
بللورات الكاؤولنيت

ج – مجموعه معادن
الميكا micas

من النوع 2: 1 معادن هذه المجموعة متمددة
وحبيبتها اكبر حجما عنه فى حاله السمكتيت
والمصدر الرئيسى للشحنة هو شريحة التتراهيدرال وأكثر المعادن شيوعا وأكثر المعادن
شيوعا المسكوفيت – البيوتيت وتوجد هذه
المعادن فى الاراضى الرملية والسلتيه مثل مجموعه السمكتيت

-
يحدث التصاق بين شرائح التتراهيدرال ويمنع تمدد البلورات

-
وهذا النوع اقل من مجموعه السمكتيت فى خواص التادرت وامتصاص الكاتيونات
والانتفاخ والانكماش والليونة فى حين فى حين أنها تزيد عن مجموعه الكاؤولنيت فى
خواص السابقة ويتراوح السطح النوعى لها من 70 الى 100 متر مربع

ثالثا : مجموعه معادن ذات النوع 2 : 1 : 1

هذه المجموعة تمثل معادن الكلوريت وهى عبارة عن سليكات الحديد والمغنسيوم مع
بعض الالومنيوم وفى معادن الكلوريت فان معادن الطين ذات البلورة من النوع 2 : 1
مثل الموجودة فى معادن الغير ميكوليت تتعادل مع طبقه من التراىذوكتاهيدرات التى
يسود فيها معادن المغنسيوم معطيه النسبة 2
: 1: 1 اى إن الوحدة البللوريه لمجموعه
الكلوريت تحتوى على طبقتين سليكا تتراهيدرال وطبقتين من التراى اوكتاهيدرال يسود
فيها المغنسيوم أيضا وبذلك يعبر عن الطبقات المكونة لهذه المجموعة من المعادن بالاصطلاح 2 : 1 : 1 كما يطلق عليها أيضا 2 : 2 والشحنة
السالبة وحجم الحبيبات ومساحه السطوح فى مجموعه معادن الكلوريت هى تقريبا نفسها
كما فى حاله مجموعه معادن الميكا الناعمة ومعادن الكلوريت هى تقريبا نفسها كما فى
حاله مجموعه معادن الميكا الناعمة ومعادن الكلوريت لا تحتوى على ماء مدمص بين
الوحدات البللوريه مما يجعل المعادن ذات طبيعة غير متمددة

مصادر الشحنات فى الطين
السليكاتى

1 – الشحنات التى تعتمد على الإحلال المتماثل

أ –الشحنات الموجبة ب – الشحنات السالبة ج – الشحنات التى تعتمد على درجه الحموضة

2- اكاسيد الحديد
والالومنيوم 3- الألوفان والمعادن
الأخرى غير متبلورة 4 - الغرويات العضوية

-
الشحنات الموجبة

الإحلال المتماثل يمكن أن
يكون مصدر للشحنات الموجبة أذا كان الإحلال بين كاتيونت عاليه الشحنة وكاتيونات
اقل منها فى الشحنة كما فى بعض معادن مجموعه الغير ميكوليت والكلوريت وفى بعض
معادن الطين السليكاتى كما فى مجموعه السكمتيت

-
الشحنات السالبة

فى المعادن تظهر عندما
يحدث إحلال متماثل لايون ذات سعه منخفضة مثل mg+2 محل ايون أخر عالى الشحنة AL+3 يعتبر مصدر هام للشحنات السالبة فى معادن
السمكتيت – والغير ميكوليت والكلوريت

-
الحالات التى تعتمد على
درجه الحموضة تتغير حسب تغير PH للأرض فهناك مصدر ثانى للشحنات على
بعض أنواع الطين السليكاتى مثل الكاؤولنيت وعلى الدبال وعلى الاوليفين واكاسيد الحديد والالومنيوم

-
اكاسيد الحديد
والالومنيوم هذه المعادن أكثر شيوعا فى الارضى العالية التوجيه الاستوائية وتحت الاستوائية
كما توجد فى بعض أراضى المناطق المعتدلة مثل اكاسيد الحديد والالومنيوم فى الاراضى
معدن الجبسيت وصيغته الكيميائية هى AL2O3 –H2O

-
الألوفان والمعادن الأخرى
الغير متبلورة يعتبر الألوفان هو أكثر أهميه كغروى سليكاتى غير متبلور وهو عبارة
عن سليكات الومنيوم وتركيبه العام صيغته AL2O3.2 SIO2 –H2O

-
الغرويات العضوية التى
يطلق عليها الدبال تتشابه مع غرويات الطين في إن أسطحها مشحونة بالشحنات السالبة
ومحاطة بسحابه الكاتيونات فهى غير متبللوره وتتكون أساسا من الكربون والهيدروجين
والأكسجين