Glimmer

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 23. juli 2019; checks kræver 18 redigeringer .

Glimmer  - en gruppe af mineraler - aluminosilicater , med en lagdelt struktur og med den almene formel X + Y 2 3+ [Si 4 O 10 ] (OH, F) 2 , sjældnere X + Y 3 2+ [AlSi 3 O 10 ] (OH, F) 2 , hvor X er overvejende K, sjældent Na, NH4 , Y er sædvanligvis Mg, Fe, Al, sjældnere Ba, Mn, Ca, Ti, Zn, B, V, UO2 .

Glimmer er et af de mest almindelige klippedannende mineraler af påtrængende, metamorfe og sedimentære bjergarter , såvel som et vigtigt mineral .

Struktur

Hovedelementet i glimmerstrukturen er en tre-lags pakke af to tetraedriske lag, mellem hvilke der er et oktaedrisk lag af R2 - kationer . To af de seks oxygenatomer i oktaedrene er substitueret med hydroxylgrupper (OH) eller fluor . Pakkerne er forbundet til en kontinuerlig struktur gennem K + (eller Na + ) ioner med et koordinationsnummer på 12. Ved antallet af oktaedriske kationer i den kemiske formel skelnes dioktaedriske og trioktaedriske glimmer. I den første optager Al 3+ kationer to af de tre oktaedre, hvilket efterlader en tom; Det relative arrangement af de sekskantede celler på overfladerne af trelagspakker skyldes deres rotation omkring c -aksen ved forskellige vinkler , multipla af 60°, i kombination med et skift langs a- og b - akserne af den elementære celle . Dette forudbestemmer eksistensen af ​​flere polymorfe modifikationer ( polytyper ) af glimmer, som som regel har monoklinisk symmetri .

Egenskaber

Den lagdelte struktur af glimmer og den svage forbindelse mellem pakkerne påvirker dens egenskaber: lamellaritet; meget perfekt (basal) spaltning ; evnen til at dele sig i ekstremt tynde blade, der bevarer fleksibiliteten; elasticitet og styrke. Glimmerkrystaller kan tvillinge ifølge "glimmerloven" med sammenvækstplanet (001) og har ofte pseudohexagonale konturer.

Hårdheden af ​​glimmer på den mineralogiske skala er 2,5-3; massefylde  - 2770 kg / m³ (muskovit), 2200 kg / m³ (phlogopit), 3300 kg / m³ (biotit). Muskovit og phlogopit er farveløse og gennemsigtige i tynde plader; nuancer af brun, pink, grøn skyldes urenheder af Fe 2+ , Mn 2+ , Cr 2+ og andre ioner. Jernholdige glimmer er brune, brune, mørkegrønne og sorte, afhængig af indholdet og forholdet mellem Fe 2+ og Fe 3+ .

Glimmer har gode elektriske isolerende egenskaber .

Klassifikation

I henhold til den kemiske sammensætning skelnes følgende grupper af glimmer:

  1. aluminium glimmer:
    • muskovit KAI2 [ AISi3O10 ] ( OH ) 2 ;
    • paragonit NaAl2 [ AISi3O10 ] ( OH ) 2 ;
  2. magnesianske - jernholdige glimmer:
    • phlogopit KMg3 [AISi3O10 ] ( OH , F) 2 ;
    • biotit K (Mg, Fe) 3 [AISi3O10 ] ( OH , F) 2 ;
    • lepidomelan KFe3 [ AlSi3010 ] ( OH , F) 2 ;
  3. lithium glimmer:
    • lepidolite KLi 2-x Al 1+x [Al 2x Si 4-2x O 10 ] (OH, F) 2 ;
    • zinnwaldit KLiFeAl [AISi3O10 ] ( OH , F) 2 ;
    • tainiolit KLiMg2 [ Si4O10 ]( OH , F ) 2 .

Sorter

Der er vanadium glimmer - roscoelite KV 2 [AISi 3 O 10 ] (OH) 2 , krom glimmer - krom muskovit (eller fuchsit ) og andre. Isomorfe substitutioner er bredt manifesteret i glimmer: K + er erstattet af Na + , Ca2 + , Ba2 + , Rb + , Cs + og andre ioner; Mg 2+ og Fe 2+ af det oktaedriske lag - Li + , Sc 2+ , Jn 2+ og andre ioner; Al 3+ er erstattet af V 3+ , Cr 3+ , Ti 4+ , ​​​​Ga 3+ og andre ioner.

Isomorfisme

I glimmer observeres perfekt isomorfi mellem Mg 2+ og Fe 2+ (kontinuerlige faste opløsninger af phlogopit - biotit) og begrænset isomorfi mellem Mg 2+ - Li + og Al 3+ - Li + , samt et variabelt forhold mellem oxid og jernholdigt jern . I tetraedriske lag kan Si 4+ erstattes af Al 3+ , og Fe 3+ ioner kan erstatte tetraedrisk Al 3+ ; hydroxylgruppen (OH) er erstattet af fluor. Glimmer indeholder ofte forskellige sjældne grundstoffer (Be, B, Sn, Nb, Ta, Ti, Mo, W, U, Th, Y, TR, Bi) indeholdt i form af submikroskopiske spormineraler: columbit , wolframit , cassiterit , turmalin og andre. Når K + erstattes af Ca 2+ , dannes mineraler fra den skøre glimmergruppe - margarit CaAl 2 [Si 2 Al 2 O 10 ] (OH) 2 og andre, hårdere og mindre elastiske end egentlige glimmer. Når mellemlagskationer K + erstattes af H 2 O, observeres en overgang til hydromicas, som er hovedkomponenterne i lerholdige bjergarter.

Ansøgning

Glimmer bruges som et varmebestandigt dielektrikum .

Historie

På grund af dens brede udbredelse og evnen til at spalte i meget tynde, næsten gennemsigtige plader, har glimmer været brugt siden oldtiden. Glimmer var kendt i det gamle Egypten , Indien , i græske og romerske civilisationer, i Kina , blandt aztekerne . Den første brug af glimmer i hulemaleri går tilbage til den øvre palæolitikum . Glimmer blev fundet i Solpyramiden ved Teotihuacan [1] .

Senere var glimmer et meget almindeligt materiale til fremstilling af vinduer. Eksempler er vinduerne fra det 12. århundrede i Eremitagen , hvor hullerne var dækket med glimmer; vogn af Peter den Store ; lamper til kongernes store indtog i Historisk Museum . I gamle lamper tjente glimmerplader som vinduer til at dække ilden. Glimmer blev meget brugt til at dekorere det indre rum og dekoration af templer samt til at skabe ikoner. Brugen af ​​glimmer i Rusland siden det 15. århundrede er også dokumenteret af arkæologiske steder [2] . MP Alekseev bemærkede i et af sine værker, at man i England i det 16. århundrede endda foretrak russisk glimmer frem for engelsk glas [3] . Engelsk glas, hvis forsyning blev undersøgt af Moscow Company , havde ingen konkurrencefordel, ifølge russiske historikeres oversættelse af de overlevende breve fra George Turberville, sekretær for den engelske ambassadør Thomas Randolph under ambassaden i 1568-1569 under Ivan the Forfærdeligt ; Russiske vinduer lavet af glimmer havde en lav slutpris, og fremstillingsteknikken var yderst enkel og bestod af meget tynd klipning og syning med en tråd som en ramme. Turberville sammenligner glimmer med engelsk glas og konkluderer: "...and glass won't give you the best light" [4] .

Den mest interessante og smukke måde at bruge glimmer på er dens brug i udstanset jern i det gamle nordrussiske håndværk, bredt udviklet i det 17.-18. århundrede i Veliky Ustyug . De fineste gennembrudte mønstre dækkede "teremki" - kister til opbevaring af stoffer, tøj, forskellige værdigenstande og forretningspapirer. Træbunden var dækket med stof eller læder, dækket med glimmer, og gennembrudte plader af jern blev fyldt ovenpå. Farvede figurer og glitrende glimmer oplivede den stramme grafik i udskårne mønstre. I skibsbygningen blev glimmer brugt på krigsskibe i koøjer.

Brugen af ​​glimmer i moderne teknologi

Der er tre typer industriglimmer:

Industrielle aflejringer af arkglimmer ( muskovit og phlogopit ) af høj kvalitet med perfekte krystaller af store størrelser er sjældne. Store muskovitkrystaller findes i granitiske pegmatitter (Mamsko-Chuysky-distriktet i Irkutsk-regionen , Chupa, Loukhsky-regionen i Karelen , Ensko-Kolsky-regionen i Murmansk-regionen samt aflejringer i Indien , Brasilien , USA ). Phlogopit-aflejringer er begrænset til massiver af ultrabasiske og alkaliske bjergarter ( Kovdorskoye på Kola-halvøen ) eller til dybt metamorfoserede prækambriske bjergarter med primær carbonat- ( dolomit ) sammensætning (Aldan glimmerbærende region i Yakutia , Slyudyansky-regionen på Baikal ) gnejser ( Canada og Madagaskar ).

Muskovit og phlogopit bruges som et elektrisk isoleringsmateriale af høj kvalitet inden for el- , radio- og flyteknik . Et andet industrimineral af lithiummalme  , lepidolite  , bruges i glasindustrien til fremstilling af specielle optiske glas .

Glimmer bruges til at skabe indgangsvinduerne til nogle geigertællere , da en meget tynd plade af glimmer med en tykkelse på 0,01 - 0,001 mm er tynd nok til ikke at fange lavenergi ioniserende stråling, og samtidig stærk nok .

Fint glimmer og skrot bruges som elektrisk isoleringsmateriale (f.eks. glimmerpapir). Brændt ekspanderet vermiculit bruges som et brandsikkert isoleringsmateriale, et betonfyldstof til opnåelse af varme- og lydtætte materialer og varmelegemer, til termisk isolering af ovne.

Glimmerformede stemplede dele bruges til højstyrke elektrisk isolering af strømkilder, til elektrisk isolering og fastgørelse af indvendige armaturer i elektroniske enheder, til fastgørelse og isolering af indvendige armaturer af subminiature elektroniske lamper. Den mest almindelige funktionsfejl i en mikrobølgeovn (mikrobølgeovn) er brændende, beskadigelse af den beskyttende pakning. I de fleste mikrobølgeovne er pakningen, der beskytter bølgelederen, installeret i en speciel "lomme" og fastgjort med en skrue.

Anvendelser af glimmer til design og restaurering

Restaurerings- og restaureringsarbejde involverer et ekstremt vigtigt, ofte definerende øjeblik - brugen af ​​historisk pålidelige materialer, der oprindeligt blev brugt og efterfølgende mistet eller beskadiget. Ved restaurering af kunst- og kunsthåndværksgenstande, for eksempel ved indlægning af genstande lavet af ben eller dyrt træ, bruges glimmer sammen med perlemor, folie.

I øjeblikket bruges glimmer til konstruktion af yachter; glimmerplader er også meget brugt som materiale til design. Så glimmer bruges til pejseskærme, hvilket skaber en dekorativ effekt og samtidig beskytter mod høje temperaturer (på grund af varmeisolerende egenskaber); bruges i farvet glas og glimmermaling; bruges i smykker som grundlag og som et element i smykker.

Glimmer minedrift

Glimmer udvindes ved hjælp af underjordiske eller åbne brudmetoder ved hjælp af boring og sprængning. Glimmerkrystaller udvælges fra stenmassen i hånden. Metoder til industriel syntese af glimmer er blevet udviklet. Store plader opnået ved limning af glimmerplader (micanites) bruges som et elektrisk og termisk isoleringsmateriale af høj kvalitet. Fra skrot og småglimmer fås formalet glimmer, som forbruges i bygge-, cement- , gummiindustrien , til fremstilling af maling , plast og så videre. Fin glimmer er især meget udbredt i USA . I begyndelsen af ​​2010'erne var omkring 60 % af verdens glimmereksport til Indien (det vigtigste mineområde i delstaten Andhra Pradesh , hvor glimmerbæltet er 100 km langt og 25 km bredt) [5] .

Det globale forbrug af pladeglimmer er anslået til 6 tusinde tons om året, formalet glimmer 300 tusinde tons om året. Markedsvolumen er 140...150 millioner amerikanske dollars. [6] I begyndelsen af ​​det 21. århundrede oversteg priserne for arkglimmer ikke 30 amerikanske dollars pr. kilogram, og for malet glimmer - mindre end 2 dollars pr. kg.

I Rusland

Glimmer som erstatning for glas er blevet udbredt siden oldtidens Rusland [7] [8] [9] [10] . Den vigtigste kilde til glimmer var Keretsky volost, nu Loukhsky-distriktet i Republikken Karelen , området i landsbyen Chupa . I 1700-tallet blev der udvundet op til et halvt ton glimmer her om året. Glimmer blev aktivt eksporteret til Europa, hvor det blev kaldt Moskva-glas eller muskovit ( lat.  Vitrum Moscoviticum ). Historiske arbejder på op til 120 meter lange og op til 80 meter dybe er blevet fundet i nærheden af ​​Loukh- og Pulong-søerne. Phlogopite glimmer begyndte at blive udvundet i Baikal-regionen ( Slyudyanskoye-forekomst ) i det 17. århundrede. I begyndelsen af ​​det 18. århundrede blev Irkutsk-regionen et af de største centre for udvinding af højkvalitets muskovitglimmer. I det 18. århundrede begyndte glimmerudvinding i Ural.

Med udbredelsen af ​​vinduesglas begyndte produktionen af ​​glimmer at falde. [7] I slutningen af ​​det 19. århundrede havde Rusland næsten helt stoppet glimmerudvinding. Men i det 20. århundrede blev der åbnet nye anvendelsesområder for glimmer, primært som en højkvalitets isolator inden for elektroteknik og elektronik ved fremstilling af ildfaste byggematerialer. Siden 1930'erne er USSR blevet en af ​​verdens førende inden for glimmerminedrift. Men i slutningen af ​​det 20. århundrede mistede glimmer igen sin industrielle betydning på grund af industriens overgang til nye elektriske og byggematerialer. Med Sovjetunionens sammenbrud taber glimmerindustrien markeder, virksomheder lukkes massivt eller omprofileres. Ikke desto mindre har individuelle virksomheder bevaret glimmerproduktionen, f.eks. udføres glimmerfabrikken i St. Petersborg , minedrift og forarbejdning på forekomsten Mamsko-Chuyskoye [11] og af virksomheden Kovdorslyuda .

Noter

  1. ↑ Garrett G. Fagan . Arkæologiske fantasier: Hvordan pseudoarkæologi misrepræsenterer fortiden og vildleder  offentligheden . - New York: Routledge , 2006. - S. 102. - ISBN 0415305934 .
  2. ↑ Rabinovich M. G. Om det gamle Moskva. Essays om bybefolkningens materielle kultur og liv i det 11.-16. århundrede. — M .: Nauka , 1964. — S. 243.
  3. ↑ Alekseev M. P. Shakespeare og den russiske stat i XVI-XVII århundreder. // Shakespeare og russisk kultur. - M. - L . : Nauka, 1965. - S. 785.
  4. ↑ Appendiks II // Jerome Horsey . Noter om Rusland. XVI - begyndelsen af ​​det XVII århundrede. / Ed. V. L. Yanina ; Om. og komp. A. A. Sevastyanova . - M . : Publishing House of Moscow State University , 1990. - S. 245-255. — 100.000 eksemplarer.  - ISBN 5-211-00291-1 .
  5. ↑ Serebryanik I. A.  Indisk glimmer: en strålende fortid og en uklar fremtid // Teoretisk og anvendt videnskab. - 2015. - Nr. 5 (25). - s. 5.
  6. ↑ Verdens og russiske marked for glimmer
  7. ↑ 1 2 Historie om brugen af ​​glimmer
  8. ↑ Knyazhitskaya T. V. "Windows til fortiden". Gamle russiske vinduer - en glemt arv fra en svunden kultur // Journal "Museum World", juli 2011 - s. 50-54.
  9. ↑ VITRUM MOSCOVITIKUM
  10. ↑ NUVÆRENDE TILSTAND I MICA-REGIONEN. PROBLEMER OG UDSIGT
  11. ↑ OM FIRMAET "SIBERIAN MINERALS"

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger