Какие свойства имеет слюда

Слюда – это прозрачный слоистый минерал с разным окрасом. Бывает природного и синтетического происхождения. Его давно используют, в основном для остекления окон. Сейчас камень применяют в быту, промышленности, медицине, косметологии и других сферах деятельности.

Что такое слюда

Слюдой называют группу минералов вулканического происхождения или кристаллизованной горной породы. Это мягкие силикаты: на пласте остается след от ногтя. Содержит металлы. По составу считается родственницей гранита.

В современных классификаторах указано три вида минерала:

Они отличаются цветом, поскольку содержат разные металлы и примеси. Но у всех есть спайность, слоистость, гибкость тонких фрагментов.

Залежи слюды расположены в странах, где есть гидротермальные условия для образования силикатов. Породу добывают открытым или подземным способом, либо синтезируют на производствах.

В дополнение смотрите обзор:

Современная классификация породы

В промышленных классификаторах описано пять видов слюды. Первый – листовой. В ходе добычи силикаты всегда разделяются на пласты (ровные или свернутые как цветочные лепестки). Остальные 4 вида – отходы и продукты переработки.

В процессе обработки силикатов образуются:

  • мелкоразмерная слюда (небольшие фрагменты листов);
  • скрап (осколки и другой лом минерала);
  • вспучивающаяся или гидролизованная слюда (глауконит, гидробиотит, вермикулит, гидромусковит);
  • порошок (меленые отходы).

По химическому составу выделяют три типа силикатов. К алюминиевым (калиево-натриевым) слюдам относят парагонит, мусковит. В группу литиевых видов входят тайниолит, лепидолит, циннвальдит. К железо-магниевым причислены лепидомелан, флогопит, биотит.

Разновидность Цвет
Натриевая, или парагонит Жемчужный блеск, бесцветная либо желтоватая, белесая, салатная. Иногда есть зеленоватый оттенок
Черная, или биотит Полупрозрачная или непрозрачная. Угольная, блеклая зеленая, бронзовая, темно-бурая, темно-зеленая с бурым оттенком
Светлая (калиевая), или московит Прозрачная бесцветная либо полупрозрачная белая, серебристая. Бывает с розовым, желтым или зеленым оттенком
Калиево-литиево-железная, или циннвальдит Перламутровый блеск. Серо-серебристый, черный, бурый (нередко путают с биотитом)
Магнезиальная (янтарная), или флогопит Коричневая, желтая. Тонкие фрагменты – золотистые, красно-коричневые. Редко встречается чисто-прозрачная разновидность
Тайниолит (литиевая) Стеклянный блеск, бесцветный или коричнево-зеленый
Литиевая, или лепидолит Неоднородный окрас, жемчужный либо стеклянный блеск. Лиловый, сиреневый с розовым отливом, сероватый, мутный белесый, тусклый желтый, фиолетовый с белыми краями
Железная, или лепидомелан Черная. В классификаторах международной минералогической ассоциации (IMA) указан как синоним биотита

Есть камни неклассического окраса. Чаще всего встречаются золотой и кирпично-красный биотит. Первый вид в металлургии и горном деле называется кошачьим золотом, золотистой слюдой. Второй именуется рубелланом.

История и происхождение минерала

Археологи обнаружили первое использование слюды в наскальной живописи верхнего палеолита. Ацтеки добавляли ее в краску для настенной росписи пирамиды Солнца (Мексика, древний город богов Теотиуакан). С X столетия стали делать стекла для окон, фонарей. Они напоминают витражи в Западной Европе.

Слюда в исторически ценных изделиях:

  • оконницы XII века (Эрмитаж, музеи Кремля, Коломенского, Переславля-Залесского);
  • возок Петра;
  • старые иконы;
  • царские светильники;
  • ларцы для хранения вещей, бумаг (устюжские мастера просечного железа).

К интересным фактам прошлого относят и цену слоистого камня. Один пуд минерала (около 16,4 кг) стоил больше 16 рублей. Это в четыре раза дороже одной высокоудойной коровы. Бедные использовали ее не на окнах, а вместо стекол свечного колпака. Цена упала в конце XX столетия благодаря синтезированию камня.

Месторождения и способы добычи камня

Большие залежи слюды есть в Намибии, Мадагаскаре, США, Индии, Канаде, Бразилии и России. Отечественные месторождения расположены в Карелии, Якутии, Иркутской и Мурманской областях, Забайкалье, на Кольском полуострове, Таймыре.

Минерал на глубине меньше 100 м добывают открытым (карьерным) методом. Слюдяную породу взрывают или бурят, качественные листы отбирают вручную. Залежи на глубине не более 4000 м достают закрытым (шахтовым) способом. К месторождению делают ходы под землей, жилу раскапывают, взрыхляют буром или динамитом, камни выбирают руками, лопатами.

На производствах синтезируют слюду – фторфлогопит. Кристаллы искусственно выращивают из тех же веществ, что есть в составе природного минерала, а один химический элемент заменяется фтором. Выращивают в температурном режиме 1400 ºC с постепенным понижением до 1200 ºC.

К просмотру видео из блога про добычу интересных камней:

Как отличить подделку

Чтобы не обмануться в натуральности слюды (особенно порошка), продавцов просят показать сертификаты соответствия и качества минерала. Без помощи геммолога или ювелира практически невозможно отличить природный, синтетический и поддельный камни.

Натуральные слюдяные пластины могут:

  • сгибаться под углом в 90 º;
  • царапаться ногтем;
  • не плавиться в огне свечи;
  • быть неоднородного окраса;
  • трескаться при сжимании тисками;
  • содержать вкрапления других минералов;
  • быть волнистыми, с пустотами и трещинами внутри.
Читайте также:  Комодик для косметики чертежи

Вода считается самым безобидным домашним способом проверки. Минерал обрызгивают водой. Натуральность слюды подтверждают капли, которые больше 30 секунд сохраняют полусферическую форму, не растекаются по поверхности.

Свойства и применение слюды

Минерал используют в машиностроении, химической промышленности, сельском хозяйстве, животноводстве, производстве мебели, предметов интерьера и быта, строительстве. Ее также применяют в медицине и косметологии.

В промышленности из слюды делают:

  • изоляцию для проводов;
  • изоляцию для элементов радиоэлектроники, кораблей, самолетов, микроволновых печей и другой бытовой техники;
  • пластины для оборудования навигации, оптики, нагревательной аппаратуры;
  • теплоизоляционные строительные материалы (вспученный вид слюды);
  • смеси для изготовления резины, краски, пластмассы, синтетики;
  • добавки для цементных смесей;
  • наполнители лакокрасочных материалов;
  • декоративные вставки для мебели, шкатулок, настенных и других изделий;
  • покрытие для обоев;
  • гидротермичные пластины для водяных котлов;
  • слюдопластовую бумагу (прокладки).

В быту переработанный слоистый камень используют для растений, животных, творчества. Аграрии, цветоводы, садоводы и огородники с помощью минерала улучшают состав почвы, мульчируют землю (покрывают защитным слоем), добавляют для сохранения влаги, удобрения. Животноводы используют наполнители для лотков (туалета), теплые подстилки из слюды.

Пластину слюды используют для ремонта микроволновой печи. Ею отделяют (изолируют) волнопровод от стенки техники.

В товарах для творчества слюдяные блестки добавляют в жидкий клей (глиттер), перламутровые краски, присыпки, покрытие для декоративной бумаги. Ею чаще оформляют или реставрируют новогодние игрушки, инкрустируют шкатулки. Цельных изделий из слюды не делают, поскольку минерал слоится.

В beauty-сфере слюдяной порошок добавляют в декоративную косметику. С минералом делают сияющие румяна, тени, помады, сухие тонирующие средства, пудру, украшения или лак для ногтей. В народной медицине им лечат. Минерал используют в изготовлении медоборудования.

Слюды представляют собой целую группу минералов-силикатов, содержащих в своих комплексных анионах кремний и алюминий. Общие черты представителей этой группы – слоистая структура и одинаковая химическая формула, в связи с этим их часто объединяют одним и тем же названием -слюда.

Слюда является горной породой, поэтому в ее месторождения разрабатываются с помощью буровзрывных работ. Сбор кристаллов слюды подразумевает под собой личное участие специалиста. Образование этого минерала происходит двумя способами: в результате остывания расплавленной лавы либо в итоге метаморфизма других минералов. Сегодня существуют и способы промышленного синтеза слюды.

Слюда обладает большим количеством полезных свойств, благодаря которым ее применение выходит далеко за рамки одной отрасли.

Слюда обладает таким удивительным свойством, как спайность. Это означает, что слюда способна разделяться на части в определенном направлении, причем получившиеся в результате раскола части будут обладать гладкими параллельными поверхностями. Кроме того, слюда способна расщепляться на тончайшие слои, которые сохраняют особенно важные качества слюды – ее способность сгибаться, упругость и чрезвычайную прочность. Также слюда служит прекрасным электроизолятором.

Слюда может образовывать двойники. Ими называют сростки нескольких кристаллов минерала в один, при этом кристаллы связаны между собой осью или плоскостью симметрии. Образование двойников слюды происходит по особому слюдяному закону.

Слюда может быть практически любого цвета: от желтого и красного до насыщенного черного. Получение дополнительных оттенков происходит с помощью добавления оксидов железа. Более того, слюда может вовсе не иметь цвета и отличаться прозрачностью.

Применение слюды

Слюда была хорошо известна практически всем древним цивилизациям: ее полезные свойства применялись Древнем Египте и Древней Греции, в Индии, Китае и даже у ацтеков. На Руси в двенадцатом веке слюда применялась для изготовления окон. Кроме того, она использовалась и при возведении храмов – слюдой украшали их внутреннее пространство. Изготовление икон также редко обходилось без слюды.

В наше время слюда применяется как электроизоляционный материал, а также в авиа- и радиотехнике. Вермикулит, один из видов слюды, крайне полезен в качестве наполнителя бетона для получения звуко- и теплозащитных материалов и утеплителей, а также для теплоизоляции печей.

Необыкновенную важность слюда представляет для реставраторов. Это связано с тем, что процесс реставрации требует использования аутентичных материалов, применявшихся изначально. Современный дизайн и ювелирное дело также редко обходятся без слюды, которая является прекрасным декоративным материалом. Слюда полезна при изготовлении каминных экранов, поскольку не только обеспечивает прекрасный внешний вид, но и надежную защиту от действия высоких температур.

2.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Слю́ды — группа минералов-алюмосиликатов, обладающих слоистой структурой и имеющих общую формулу X + Y2 3+ [AlSi3O10](OH, F)2, реже X + Y3 2+ [AlSi3O10](OH, F)2, где X — преимущественно K, реже Na, NH4, Y — обычно Mg, Fe, Al, реже Ba, Mn, Ca, Ti, Zn, B, V, UO2.

Слюда́ — один из наиболее распространённых породообразующих минералов интрузивных, метаморфических и осадочных горных пород, а также важное полезное ископаемое.

Содержание

Структура [ править | править код ]

Основной элемент структуры слюды представляет собой трёхслойный пакет из двух тетраэдрических слоёв, между которыми находится октаэдрический слой из катионов R2. Два из шести атомов кислорода октаэдров замещены гидроксильными группами (ОН) или фтором. Пакеты связаны в непрерывную структуру через ионы К + (или Na + ) с координационным числом 12. По числу октаэдрических катионов в химической формуле различают диоктаэдрические и триоктаэдрические слюды. В первых катионы Al 3+ занимают два из трёх октаэдров, оставляя один пустым; относительное расположение шестиугольных ячеек поверхностей трёхслойных пакетов обусловлено их поворотами вокруг оси c на различные углы, кратные 60°, в сочетании со сдвигом вдоль осей a и b элементарной ячейки. Это предопределяет существование нескольких полиморфных модификаций (политипов) слюды, обладающих, как правило, моноклинной симметрией.

Читайте также:  Какие силы действуют между проводами с током

Свойства [ править | править код ]

Слоистая структура слюды и слабая связь между пакетами сказывается на её свойствах: пластинчатость; весьма совершенная (базальная) спайность; способность расщепляться на чрезвычайно тонкие листочки, сохраняющие гибкость; упругость и прочность. Кристаллы слюды могут двойниковаться по «слюдяному закону» с плоскостью срастания (001) и часто имеют псевдогексагональные очертания.

Твёрдость слюды по минералогической шкале составляет 2,5-3; плотность — 2770 кг/м³ (мусковит), 2200 кг/м³ (флогопит), 3300 кг/м³ (биотит). Мусковит и флогопит бесцветны и в тонких пластинках прозрачны; оттенки бурого, розового, зелёного цветов обусловлены примесями Fe 2+ , Mn 2+ , Cr 2+ и других ионов. Железистые слюды — бурые, коричневые, тёмно-зелёные и чёрные в зависимости от содержания и соотношения Fe 2+ и Fe 3+ .

Классификация [ править | править код ]

По химическому составу выделяют следующие группы слюд:

Разновидности [ править | править код ]

Встречаются ванадиевая слюда — роскоэлит KV2AISi3O10](OH)2, хромовая слюда — хромовый мусковит (или фуксит) и другие. В слюде широко проявляются изоморфные замещения: К + замещается Na + , Ca 2+ , Ba 2+ , Rb + , Cs + и другие ионы; Mg 2+ и Fe 2+ октаэдрического слоя — Li + , Sc 2+ , Jn 2+ и другими ионами; Al 3+ замещается V 3+ , Cr 3+ , Ti 4+ , Ga 3+ и другими ионами.

Изоморфизм [ править | править код ]

В слюдах наблюдаются совершенный изоморфизм между Mg 2+ и Fe 2+ (непрерывные твёрдые растворы флогопит — биотит) и ограниченный изоморфизм между Mg 2+ – Li + и Al 3+ -Li + , а также переменное соотношение окисного и закисного железа. В тетраэдрических слоях Si 4+ может замещаться Al 3+ , а ионы Fe 3+ могут замещать тетраэдрический Al 3+ ; гидроксильная группа (OH) замещается фтором. Слюды часто содержат различные редкие элементы (Be, В, Sn, Nb, Ta, Ti, Mo, W, U, Th, Y, TR, Bi), содержащиеся в виде субмикроскопических минералов-примесей: колумбита, вольфрамита, касситерита, турмалина и других. При замене К + на Ca 2+ образуются минералы группы хрупких слюд — маргарит CaAl2[Si2Al2O10](OH)2 и другие, более твёрдые и менее упругие, чем собственно слюды. При замещении межслоевых катионов К + на H2O наблюдается переход к гидрослюдам, являющимся главными компонентами глинистых пород.

Применение [ править | править код ]

Слюда используется как теплостойкий диэлектрик.

История [ править | править код ]

Благодаря широкой распространённости и способности слюды расщепляться на очень тонкие, почти прозрачные листы, она использовалась с древних времён. Слюда была известна в Древнем Египте, Индии, в Греческой и Римской цивилизациях, в Китае, у ацтеков. Первое использование слюды в пещерной живописи относится к верхнему палеолиту. Слюда была обнаружена в Пирамиде Солнца в Теотиуакане [1] .

Позднее слюда являлась весьма распространённым материалом для изготовления окон. Примерами могут служить оконницы XII века, хранящиеся в Эрмитаже, отверстия в которых были закрыты слюдой; возок Петра Первого; светильники для парадного выхода царей в Историческом музее. В старинных светильниках пластины слюды служили в качестве окошек, закрывающих огонь. Слюда широко применялась для украшения внутреннего пространства и отделки храмов, а также при создании икон. Об употреблении слюды в России с XV века свидетельствуют и археологические памятники [2] . М. П. Алексеев отмечал в одной из своих работ, что в Англии XVI века даже предпочитали русскую слюду английскому стеклу [3] . Английское стекло, поставки которого изучались Московской компанией, не имело конкурентных преимуществ согласно переводу российскими историками сохранившихся писем Джорджа Турбервилля, секретаря английского посла Томаса Рандольфа во время посольства 1568—1569 годов при Иване Грозном; русские окна из слюды обладали низкой конечной ценой, а методика изготовления была крайне проста и заключалась в очень тонкой нарезке и сшиванием нитью наподобие рамы. Турбервилль сравнивает слюду с английским стеклом и приходит к выводу: «…и стекло не даст вам лучший свет» [4] .

Интереснейшим и красивейшим способом применения слюды является её использование в просечном железе в старинном северном русском промысле, широко развитом в XVII—XVIII веках в Великом Устюге. Тончайшие ажурные узоры покрывали «теремки» — ларцы для хранения тканей, одежды, различных ценностей и деловых бумаг. Деревянную основу обтягивали тканью или кожей, покрывали слюдой, а поверх набивали ажурные листы железа. Цветные фигуры и мерцание слюды оживляли строгую графику прорезных узоров. В кораблестроении слюда применялась на боевых кораблях в иллюминаторах.

Применение слюды в современной технике [ править | править код ]

Существует три вида промышленных слюд:

  • листовая слюда;
  • мелкая слюда и скрап (отходы от производства листовой слюды);
  • вспучивающаяся слюда (например, вермикулит).

Промышленные месторождения листовой слюды (мусковит и флогопит) высокого качества с совершенными кристаллами больших размеров редки. Крупные кристаллы мусковита встречаются в гранитных пегматитах (Мамско-Чуйский район Иркутской области, Чупа, Лоухский район Карелии, Енско-Кольский район Мурманской обл, а также месторождения Индии, Бразилии, США). Месторождения флогопита приурочены к массивам ультраосновных и щелочных пород (Ковдорское на Кольском полуострове) или к глубоко метаморфизованным докембрийским породам первично карбонатного (доломитового) состава (Алданский слюдоносный район Якутии, Слюдянский район на Байкале), а также к гнейсам (Канада и Малагасийская Республика).

Читайте также:  Как сохранить розы в горшках зимой

Мусковит и флогопит используют как высококачественный электроизоляционный материал, в электро-, радио- и авиатехнике. Ещё один промышленный минерал литиевых руд — лепидолит — используется в стекольной промышленности для изготовления специальных оптических стёкол.

Слюда используется для создания входных окон некоторых счётчиков Гейгера, так как очень тонкая пластинка слюды толщиной 0,01 — 0,001 мм является достаточно тонкой, чтобы не задерживать ионизирующие излучения с низкой энергией, и при этом достаточно прочной [ источник не указан 3010 дней ] .

Мелкая слюда и скрап используются как электротехнический изоляционный материал (например, слюдобумага). Обожжённый вспученный вермикулит применяется как огнестойкий изоляционный материал, наполнитель бетона для получения тепло- и звукозащитных материалов и утеплителей, для теплоизоляции печей.

Фасонные штампованные детали из слюды применяются для высокопрочной электрической изоляции источников тока, для электрической изоляции и крепления внутренней арматуры в электронных приборах, для крепления и изоляции внутренней арматуры сверхминиатюрных электронных ламп. Наиболее распространённой неисправностью микроволновой (СВЧ) печи является прогорание, повреждение защитной прокладки. В большинстве микроволновых печей прокладка, защищающая волновод, устанавливается в специальный «карман» и фиксируется винтом.

Применение слюды для дизайна и реставрации [ править | править код ]

Реставрационные и восстановительные работы предполагают крайне важный, зачастую определяющий момент — применение исторически достоверных материалов, использованных первоначально и впоследствии утраченных или повреждённых. При восстановлении предметов декоративно-прикладного искусства, например, при инкрустировании изделий из кости или дорогих пород дерева, наряду с перламутром, фольгой, применяется слюда.

В настоящее время слюда применяется при постройке яхт; пластины слюды широко используются и как материал для дизайна. Так, слюда используется для каминных экранов, создавая декоративный эффект и одновременно защищая от воздействия высоких температур (благодаря термоизолирующими свойствам); применяется в витражах и в росписи по слюде; используется в ювелирном деле в качестве основы и как элемент украшений.

Добыча слюды [ править | править код ]

Слюда разрабатывается подземным или открытым способами с применением буровзрывных работ. Кристаллы слюды выбирают из горной массы вручную. Разработаны методы промышленного синтеза слюды. Большие листы, получаемые путём склеивания пластин слюды (миканиты), используются как высококачественный электро- и теплоизоляционный материал. Из скрапа и мелкой слюды получают молотую слюду, потребляемую в строительной, цементной, резиновой промышленности, при производстве красок, пластмасс и так далее. Особенно широко используется мелкая слюда в США. В начале 2010-х годов около 60 % мирового экспорта слюды приходилось на Индию (основной район добычи в штате Андхра-Прадеш, где проходит слюдяной пояс 100 км длиной и 25 км шириной) [5] .

Мировой объем потребления листовой слюды оценивается в 6 тыс. тонн в год, молотой 300 тыс. тонн в год. Объем рынка составляет 140…150 млн долларов США. [6] К началу 21 века цены на листовую слюду не превышали 30 долларов США за килограмм, а на молотую менее 2 долларов за кг.

В России [ править | править код ]

Слюда как заменитель стекла получила распространение со времен Древней Руси. [7] [8] [9] [10] Главным источником слюды была Керетская волость, ныне Лоухский район республики Карелия, район поселка Чупа. В 18 веке тут добывали до полутонны слюды в год. Слюда активно экспортировалась в Европу, где ее называли московским стеклом или мусковитом (лат. Vitrum Moscoviticum ). В окрестностях Лоухского и Пулонгского озёр обнаружены исторические выработки длиной до 120 метров и глубиной до 80 метров. Флогопитовые слюды начали добывать в Прибайкалье (Слюдянское месторождение) в 17 веке. В начале 18 века Иркутская область становится одним из крупнейших центров добычи высококачественной мусковитовой слюды. В 18 веке начинается добыча слюды на Урале.

С распространением оконного стекла добыча слюды стала падать. [7] К концу 19 века Россия почти полностью прекратила добычу слюды. Однако в XX веке открываются новые сферы применения слюды, в первую очередь как высококачественный изолятор в электротехнике и электронике, в изготовлении огнеупорных строительных материалов. С 1930-х годов СССР становится одним из мировых лидеров в добыче слюды. Однако к концу XX века слюда опять теряет промышленное значение в связи с переходом промышленности на новые электротехнические и строительные материалы. С распадом СССР слюдяная промышленность теряет рынки сбыта, предприятия массово закрываются или перепрофилируются. Тем не менее отдельные предприятия сохранили слюдяное производство, например Санкт-Петербургская слюдяная фабрика, ведется добыча и переработка на Мамско-Чуйском месторождении [11] и предприятием Ковдорслюда.

Комментарии запрещены.

Присоединяйся