Разжижаемость глин

Если через глиняную суспензию пропускать электрический ток, то глинистые частицы выделяются на аноде. Это говорит о том, что частицы глинообразующих минералов в водной среде заряжены отрицательно. Благодаря этому коллоидная глинистая частица в воде образует вокруг себя не только водную сольватную оболочку, но способна концентрировать на своей поверхности положительно заряженные ионы. Таким образом, вокруг каждой глинистой частицы образуется оболочка, состоящая из полярных молекул воды и положительно заряженных ионов различных элементов — преимущественно ионов водорода. Последние нейтрализуют отрицательный заряд глинистых частичек, благодаря чему частички глинистого вещества соединяются между собой в комочки, т. е. коагулируют. Каждый ион водорода в свою очередь окружен водной сольватной оболочкой. Это приводит к тому, что вокруг каждого комочка глинистых частиц образуется сорбированный комплекс — сложная оболочка, состоящая из молекул воды и ионов Н, каждый из которых окружен своей водной оболочкой. Для того чтобы разъединить эти комочки на отдельные частицы, необходимо значительно увеличить количество дисперсионной среды — в данном случае воды.

Глиняную частицу вместе с окружающими ее ионами водорода можно рассматривать как Н-глину, где Н является катионом, а глиняная частичка — анионом. Н-глина плохо диссоциирует. Однако если ионы водорода заменить ионами щелочных металлов Na или К, то вместо Н-глины получится Na- или К-глина, степень диссоциации которой во много раз больше степени диссоциации Н-глины. В этом случае глинистая частица восстанавливает свой отрицательный заряд и отталкивается от других таких же частиц. В то же время ионы водорода связываются ионами ОН в молекулы воды. При этом ионы водорода теряют свои водные сольватные оболочки. Последние увеличивают количество свободной воды и глина разжижается, т. е. переходит в текучее состояние при сравнительно малом количестве воды. Разжижаемость глины достигается в том случае, когда в воду вводится некоторое количество таких соединений, которые, диссоциируя, освобождают значительное количество гидроксильных ионов. Это преимущественно карбонаты и силикаты щелочных металлов. Однако значительное увеличение концентрации щелочей вследствие перезарядки глинистых частиц вызывает коагуляцию глины и загустевание глиняной суспензии.

Разжижаемость глин широко используют для изготовления литейных шликеров при изготовлении различных керамических изделий.

Сырьевые материалы. Часть 6 Строительная керамика Непластичные материалы. Часть 1