Свойства и применение слюды. Заглянем в кладовые Земли Слюда природная

Слюда встречается в природных минеральных образованиях земной коры. Она представляет собой породу вулканического происхождения, которая образовалась в процессе остывания расплавленной лавы. Также стоит отметить, что слюда - это отличный изолятор, не проводящий электричество и тепло.

Интерпретация понятия

Данная группа минералов обладает совершенной спайностью по одному направлению. Они способны расщепляться на очень тонкие твердые пластинки, сохраняя при этом упругость, гибкость и прочность.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что слюда - минерал, который визуально напоминает стекло и имеет структуру слоистых кристаллов. Именно за счет этой особенности, а также по причине слабой связи между отдельными пакетами материалов формируются определенные химические свойства.

Независимо от того, что существует много разновидностей рассматриваемого минерала, у него имеются общие характеристики, такие как:

пластинчатость;
базальная спайность;
способность расщепляться на тончайшие составляющие.

Разновидности слюды

Исходя из химического состава, можно предоставить следующую классификацию рассматриваемого минерала, а именно:

Магнезиально-железистая слюда - биотит, флогопит и лепидомелан.
Алюминиевая слюда - парагонит и мусковит.
Литиевая слюда - циннвальдит, лепидолит и тайниолит.

Существует и другая типология данного минерала, которая относится к понятию «промышленная слюда»:

скрап и мелкая слюда (отходные части от производства листовой слюды);
вспучивающаяся слюда - это вермикулит, полученный в результате обжига данного минерала;
листовая слюда.

Область применения рассматриваемой породы вулканического происхождения

Слюда - минерал метаморфических, осадочных и интрузивных горных пород, а по совместительству это еще и полезное ископаемое.

Флогопит и мусковит выступают высококачественными которые незаменимы в таких областях, как радио- , электро- и авиатехника. Стекольная промышленность, к примеру, не обходится без лепидолита, из которого изготавливаются оптические стекла.

Также стоит отметить, что большие размеры листов, получаемых при склеивании пластин слюды и миканита, применяются в качестве первосортного электро- и теплоизоляционного материала. А из мелкой слюды и скрапа получается молотая слюда, используемая преимущественно в цементной, строительной, резиновой промышленности, в процессе производства пластмасс, красок и т.п.

Она также применяется как наполнитель в напряженных конструкциях и композициях, предназначенных для использования в агрессивных средах и в условиях повышенной влажности. Слюды подвергаются фракционированию, и в зависимости от того, каков размер фракции, материалу придаются специфические свойства. В частности, микрослюда может существенно упрочнить материал, после чего он обретет устойчивость к любой деформации, а также к знакопеременным нагрузкам.

Слюда-мусковит имеет светло-серый цвет и применяется в процессе изготовления лакокрасочных веществ, стройматериалов, пластических масс, клея, герметиков, мастик и т. д. Для придания бетону звуко- и теплоизолирующих качеств в него добавляют вермикулит.

Кроме того, слюда - это минерал, отличающийся декоративными свойствами, которые применяются в таких сферах:

производство каминных экранов;
создание витражей;
ювелирное дело.

В состав какой входит данный минерал?

Гранит - это камень, слюда в составе которого была обнаружена в большом объеме. Он является одним из наиболее распространенных кристаллических природных минеральных агрегатов. Камень традиционно применяется в строительной области.

Слово «гранит» происходит от латинского «гранум», что переводится как «зерно». Этот камень широко используется архитекторами и дизайнерами уже на протяжении нескольких сотен лет ввиду того, что ему присущи такие уникальные качества, как механическая прочность, долговечность и морозостойкость, идеально сочетающиеся с его декоративными свойствами.

Приятный внешний вид гранита подходит и для наружной облицовки объектов - строительства набережных либо создания монументов, и для внутренней (различные элементы декора).

В его состав входят кварц и полевой шпат, слюда и другие минералы. Их соотношение влияет на цвет и прочность камня.

Каким он бывает?

Исходя из размера зерен, можно выделить следующие разновидности гранита, а именно:

крупнозернистый камень (свыше 10 мм);
среднезернистый гранит (2-10 мм);
мелкозернистый (менее 2 мм).

Цветовая палитра гранита представлена практически всем спектром оттенков. Разноцветные зерна - это слюда гранит окрашивает в черный, а кварц отвечает за сверкающие полупрозрачные зерна.

Его достоинства

Гранит - камень, слюда в составе которого делает его прочным в сравнении с популярным мрамором. Изделия, изготовленные из него, никогда не теряют своих свойств и не деформируются внешне при условии эксплуатации в климате с континентальным сезонным перепадом температур, составляющим более ста градусов. Таким образом, гранит не боится ни шестидесятиградусных морозов, ни жары свыше 50 градусов, что немаловажно в российском климате. Помимо того, данный камень в гораздо меньшей степени, чем тот же мрамор, восприимчив к грибковым поражениям.

Гранит, слюда в который включена в виде мусковита и биотита, не только прочный, но и пожаробезопасный камень. Он начинает плавиться при температуре свыше 700 градусов по Цельсию.

Также следует рассмотреть такой критерий, определяющий степень прочности, как влагопоглощение. Гранит обходит по нему всех своих конкурентов.

Версии о происхождении названия светлой слюды

Первым экземпляром рассматриваемого минерала, появившегося в европейской цивилизации, стал «выходец» из Карелии. Слюда, описание которой было представлено ранее, в значительных объемах вывозилась на Запад и являлась одним из главных экспортируемых товаров нашей страны в XVII-XVIII вв. Доказательством тому может служить происхождение названия светлой слюды - мусковит - от прежнего наименования столицы Русского государства (XV-XVIII вв.) - Московия. Поэтому можно говорить о том, что она прибывала на западные рынки из России.

Согласно научной версии, появлением данного названия принято считать момент, когда по двойной систематике, которую предложил такой шведский естествоиспытатель, как Карл Линней, немецкий минералог Валериус присвоил промышленной слюде в заголовке соответствующего раздела определенное название, а именно «Vitrum moscoviticum Wall». Впоследствии в системе двойных названий сохранилось только центральное слово из предложенного термина.

История эксплуатации слюды в промышленных областях

Первые случаи применения данного минерала, преимущественно вместо оконного стекла, были засвидетельствованы в Новгороде (X-XII вв.) в период освоения на этой территории богатств Карелии и Затем Иван Грозный завоевал Новгород и Псков, что поспособствовало знакомству московских правителей со слюдой.

В начале семнадцатого века в Карелии была уже достаточно широко развита слюдяная промышленность. По официальным данным, к началу 1608 года имелся Указ московского правительства относительно сбора подати с добываемого минерала в размере одной десятой части от общего объема.

Освоение и исследование Сибири привело в XVII веке к новым открытиям месторождения слюды. Ее наличие было засвидетельствовано Владимиром Атласовым в 1683 г. на Алдане. Эти месторождения впоследствии были забыты, и только спустя двести пятьдесят лет (накануне Великой Отечественной Войны) вновь открыты. В то время началась эксплуатация слюды преимущественно для нужд обороны страны.

Недостатки породы

Как уже упоминалось ранее, слюда - это минерал, способный придать существенную прочность материалу. Однако, несмотря на высоко оцениваемые ее свойства универсальности и практичности, данной горной породе свойственна пористость и хрупкость. Именно поэтому слюда применяется исключительно в сочетании с другими компонентами, которые способны обеспечить материалу монолитность и механическую прочность. Присутствие данного минерала в горных породах снижает их стойкость и прочность, затрудняет шлифовку и полировку.

Чем связаны между собой кварц, гранит, слюда?

Чтобы разобраться в этом вопросе еще раз, стоит дать краткое пояснение каждому из указанных терминов.

Слюда выступает минералом, состоящим из тонких листочков, пластин. Эти составные частички легко расщепляются. Они прозрачно-тёмного отлива с проблеском. Слюда выступает составным компонентом гранита и нескольких других горных пород. Ее разработка осуществляется открытым либо подземным способом. При этом применяются буровзрывные работы. Кристаллы слюды отбираются из горных масс исключительно вручную. Помимо этого, уже разработаны методы ее промышленного синтеза.

Кварц - минерал, не только входящий в состав гранита, но и часто встречающийся в обособленном виде. Его кристаллы могут иметь размеры от нескольких миллиметров до нескольких метров. Прозрачное воплощение данного минерала именуют горным хрусталем а белое - молочным кварцем. Наиболее известным является прозрачный фиолетовый кварц - аметист. Существует и розовая, и голубая, и много других разновидностей данного минерала, которые применяются преимущественно в процессе изготовления украшений.

Гранит - горная порода, которая состоит из зерен нескольких минералов, таких как слюда, полевой шпат и кварц. Он бывает розового, серого, красного цвета. Его часто можно встретить в городах, так как им выполняют облицовку стен некоторых зданий, изготавливают постаменты для памятников и выкладывают набережные рек.

Слюдой называют группу слоистых силикатов вулканического происхождения, образовавшихся путем кристаллизации. Некоторые виды появились в ходе метаморфизма горных пород. Отличительными характеристиками являются слоистое строение и высокая спайность.

Они имеют общую формулу:

R1(R2)3 (OH, F)2, где R1 = K, Na; R2 = Al, M, Fe, Li.

Слюда была известна еще в древности. Ее использовали в Древнем Египте, Римской империи, Греции, Китае и других государствах. Она применялась при изготовлении предметов быта, из нее производили оконные рамы, применяли для внутренней отделки храмов.

В России минерал добывают на севере страны и Сибири: Карелия, Кольский полуостров, Якутия, Иркутская область. Крупнейшими мировыми поставщиками также являются США, Канада, Индия, ЮАР и Бразилия. Добыча полезных ископаемых происходит как открытым, так и подземным способом. Наиболее популярные слюдоносные минералы – мусковит, флогопит, вермикулит. Мусковит занимает 90% мировой добычи, лишь 10% приходится на остальные.

Разновидности слюды

В зависимости от химических элементов, входящих в состав слюдоносных ископаемых, выделяют следующие разновидности:

алюминиевые – парагонит и мусковит;
железисто-магниевые – биотит, флогопит и лепидомелан;
литиевые – циннвальдит, лепидолит и тайниолит.

Наиболее распространены четыре вида: мусковит, биотит, флогопит, лепидолит.

Мусковит представляет собой прозрачный или беловатый минерал, при наличии примесей он может менять цвет и приобретать оттенки желтого, розового или зеленого. Биотит имеет в своем составе большое количество железа, поэтому он непрозрачный, его цвет варьируется от бурого и зеленого до абсолютно черного. Флогопит отличается высокой степенью прозрачности, имеет желтоватый или коричневый оттенок. Для лепидолита характерна неоднородная окраска, цветовая гамма минерала достаточно широка – от серого и желтого до сиреневого и лилового.

Алюминиевые слюды используются в радиотехнике и электротехнике в качестве электроизоляционного материала. Литиевые обладают превосходными оптическими свойствами, поэтому их применяют в стекольной промышленности для изготовления стекол. Железисто-магниевые используются как изоляторы при производстве промышленных и бытовых предметов.

Существует и другая классификация слюдоносных ископаемых, в зависимости от их применения в промышленности. Промышленная слюда подразделяется на:

листовую;
вермикулит;
мелкоразмерную и скрап.

Листовая является отличным электрическим изолятором и теплопроводником. Именно эти ее свойства используются чаще всего.

Вермикулит получают путем гидролиза. Он чаще всего применяется как теплоизоляционный материал. Скрап является отходами производства более крупных листов, используется в химической промышленности и строительстве.

Физические и химические свойства

Свойства минерала обусловлены во многом его слоистой структурой. Прежде всего можно выделить следующие отличительные особенности:

высокая спайность;
гибкость;
упругость;
прочность;
диэлектрическая проницаемость.

Различные виды слюды имеют разные химические свойства, от которых во многом зависит ее использование. Так, мусковит обладает термостойкостью 400 – 700 ºС, а флогопит – 200 – 800 ºС. Плотность мусковита составляет 2,6 – 2,8, флогопита – 2,3 – 2,8. Коэффициент термического расширения у мусковита равен 19,8, у флогопита – 18,3. Температура плавления также зависит от химического состава и варьируется в пределах 1 140 – 1 400 градусов.

Физические и химические свойства слюды определяют сферу ее применения. Она широко используется как в промышленности, так и в быту.

Сфера применения

Машиностроение. Слюда является превосходным изолятором, даже при очень сильном нагревании она не меняет своих характеристик. Благодаря этому качеству, ее используют в электронике при производстве различных приборов, в кораблестроении и авиастроении. Она применяется при изготовлении бытовой техники, например, микроволновых печей. Также слюдяные пластины входят в состав навигационного оборудования, оптических фильтров и нагревательных приборов.

Строительство. Вот уже на протяжении многих лет слюда постоянно используется в строительстве. В данной сфере чаще других применяют вспученный вермикулит. Его используют в качестве теплоизоляционного материала. Вермикулит не слеживается и не теряет своих качеств на протяжении многих лет. Кроме того, слюдоносные минералы входят в состав некоторых цементных смесей и резиновых материалов.

Химическая промышленность. Благодаря новым технологиям и современным методам переработки, удается получать новые материалы из уже известных полезных ископаемых. Слюда входит в состав многих красок и пластмасс, используется для изготовления синтетических материалов, например, слюда для цветов. Ее активно используют дизайнеры для создания оригинальных композиций.

Сельское хозяйство. Вермикулит применяется в растениеводстве и животноводстве. В сельском хозяйстве его используют для аэрации и мульчирования почвы. Также его применяют для выращивания растений на искусственных средах. Благодаря высокому коэффициенту водопоглощения, он создает оптимальные условия для роста растений и улучшает структуру почвы. Кроме того, его используют в производстве различных наполнителей для животных.

Мебельное производство и предметы интерьера. Слюды применяются для интересной отделки мебели и создания оригинальных интерьерных композиций. Еще в дореволюционной России из них делали замечательные шкатулки для хранения драгоценностей и небольшие сундучки для бытовых мелочей, изготавливали мебельные дверцы и оконные рамы. Вот и сегодня она применяется для декорирования мебели и предметов интерьера, она также используется при производстве многих обоев и декоративных штукатурок.

Косметология и медицина. Слюда входит в состав многих косметических средств. В частности, ее используют при производстве румян, теней и пудры. Она придает косметике перламутровый блеск и делает кожу сияющей и здоровой. Также используется в медицине при изготовлении различных оптических приборов и электроники. Минерал чрезвычайно популярен в нетрадиционной медицине. Например, в аюрведе черная слюда является очень важным минералом, ее применяют для лечения многих заболеваний.

С древних времен слюда активно используется человеком в повседневной жизни для изготовления различных веществ, материалов и предметов быта. Ее сфера применения чрезвычайно широка и по сей день. Несмотря на появление большого количества синтетических материалов, она до сих пор активно добывается по всему миру. Ее уникальные свойства наряду с экологичностью делают слюду востребованным минералом в самых разных отраслях промышленности и народного хозяйства.

к.т.н., доцент

Иркутский государственный технический университет

доцент каф. Мировая экономика

Дружинина А.В., студент Иркутский национальный исследовательский технический университет

Аннотация:

Рассмотрены основные сферы использования слюды, как современные (промышленные), так и исторические (нетрадиционные).

Describes the main areas of use of mica as a modern (industrial) and historical (non-traditional).

Ключевые слова:

слюда; слюдяное окно; слюдяная лампа; сорбент

mica; mica window; mica lamp; sorbent

УДК 622.3677(091)

Сегодня слюда многим известна своим промышленным применением. Некоторое время назад она даже считалась стратегическим материалом, и данные о ее добыче были засекречены. Прекрасные диэлектрические свойства слюды сделали ее фаворитом электротехнического производства в СССР. В качестве электрической изоляции в настоящее время применяют два вида минеральных слюд:мусковит и флогопит.

Сегодня слюда используется как наполнитель в строительстве и лакокрасочном производстве. Этот минерал добавляют при производстве изделий из резины. Однако особый интерес представляет не столько традиционное промышленное использование слюды, сколько экзотическое.

Первые сведения об использовании слюды можно отнести к додинастическому периоду Древнего Египта. Применяли слюду для обработки льна, как антисептик при бальзамировании покойников. Уже в древнем Египте измельченную слюду, смешанную с маслом, использовали как подводку для глаз. Кстати, сегодня слюда - компонент многих косметических средств. Слюда успешно заменяет тальк, прекрасно матирует кожу, скрывает жирный блеск, выравнивает поверхность, придает бархатистость.

Известно, что в пещерной живописи также использовалась слюда. В традиционной китайской живописи гунби на рисовую бумагу наносился слюдяной порошок. Краски Абир для фестиваля Холи в Индии также производят на основе слюды.

В Нубии найдены слюдяные зеркала архаической эпохи. Мастера цивилизации Кермы (средняя часть Нубии) делали из слюды украшения для кожаных шляп. Центральное место в таких украшениях занимали либо животные, либо мистические символы .

В древнем «Городе Богов» Теотиукане (Мексика) ацтеки использовали слюду всюду. Археологи нашли ее слюду во всех жилых домах, храмах города, даже на обочинах дорог. Слюда предположительно была привезена из Бразилии. Листы слюды найдены между двумя верхними уровнями в пирамиде Солнца , а также в так называемом Слюдяном храме Теотиукана. Храм этот, вряд ли имел культовое значение, являясь, скорее всего, техническим сооружением. Вопрос в том, для чего нужна была в нем слюда, остается открытым по сегодняшний день. Возможно, слюда использовалась как изолятор, но тогда что за излучения были в этом храме? Возможно, древние знали, как получать энергию из минерала? Возможно, система сооружений, в которых использовалась слюда, служили комплексной энергосистемой города. Быть может, что слюда служила защитой. Например, NASA использует слюду для защиты космических аппаратов от нагрева и излучений. Древний мир несет в себе много загадок, связанных со слюдой.

Также нашлось место для слюды и в медицине. В Аюрведе есть упоминания, что специально приготовленные препараты на основе слюды используются для лечения хронического бронхита, бронхиальной астмы и других заболеваний.

Долгое время слюда заменяла дорогостоящее стекло в окнах домов. При хорошем качестве слюды такое окно пропускало достаточно света и при этом изолировало дом от ветра и осадков.

На берегах Ангары и Лены, где слюды был достаточно много, и она выходила на поверхность, ею «стеклили» даже окна крестьянских домов. В других регионах, где слюда была более редким минералом, ее использовали только состоятельные люди.

К XVII веку листы слюды начали сшивать между собой, расписывая красками. Слюдяные оконницы напоминали европейские витражи, иногда даже вводя в заблуждение иностранцев. Различался лишь метод соединения элементов. В русских оконницах слюды сшивали или скрепляли гвоздиками, в европейских витражах элементы соединены свинцовой проволокой с пайкой в местах соединения.

Главный враг слюдяных окон - время и влажность. Сохранились единичные образцы, да и то в музейных коллекциях.

Слюду также использовали для «остекления» ламп, фонарей, маяков . Сегодня на основе слюды делают экраны для каминов.

В XVII-XVII веках в Великом Устюге было широко развито искусство просечного железа. На лист железа наносился узор, который высекался потом зубилом. Тончайшие ажурные узоры покрывали 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.

Монахи Соловецкого монастыря использовали слюду в кресторезном деле. В XVII в. Соловецкий монастырь владел слюдяными копями в Керецкой волости. Слюду использовали в монастырском обиходе для изготовления слюдяных окон, фонарей, крестов. Слюда даже шла на продажу.

Слюда также использовалась для изготовления иллюминаторов кораблей. В настоящее время ее используют при постройке яхт.

Сегодня на основе слюды вермикулит делают сорбенты, способные очистить водоемы от разливов нефти. Слюду перемалывают, добавляют некое органическое вещество, которое превращает ее в «попкорн». Такая слюда работает, как активированный уголь (при этом становясь гидрофобным), каждый грамм которого впитывает до 12 граммов нефти. Адсорбент мобилизует бактерии, перерабатывающие нефтепродукты, в активный ил, а через некоторое время нефтепродуктов в нем не остается .

В современной промышленности существует три вида слюд:
1. листовая (используется, в основном, как изоляционный материал);
2. Мелкая (скрап) (подходит, например, для производства слюдобумаги);
3. Вспучивающая слюда (вермикулит). Используется, в основном, в строительных смесях.

Динамика мирового спроса на слюду определяется преимущественно конъюнктурой в электротехнической промышленности (электроизоляционные материалы), автомобилестроении (резинотехнические изделия, лакокрасочные материалы) и строительстве (отделочные материалы). Об использовании слюды в вышеназванных отраслях промышленности достаточно много известно.

Сегодня интерес к слюде не потерян, ни в промышленности, ни в сфере производства уникальных товаров. Например, существуют фирмы, которые занимаются изготовлением уникальных слюдяных ламп, способных украсить любой интерьер .

Библиографический список:

1. Кобищанов Ю.М. На заре цивилизации. Африка в древнейшем мире. - М., 1980. – 125 с.
2. Княжицкая Т.В. «Окна в прошлое». Древнерусские оконницы – забытое наследие ушедшей культуры. //Мир музея - №7 – 2001. C.4-7
3. Chertilov A, Tkacheva M. Lighthouses on the Shores of Baikal (the XVIII - Early XX Cen-turies)// Project Baikal - No 37-38 (2013) – C.133-139.
4. http://www.micalamps.com – ручное производство слюдяных ламп середины XIX века. – М., 1992. – 95 c.
5. http://www.vermiculite.uz/index.php?l=ru&s=ekologiya#.VDPEyBZrOPY – сайт компании BI VERMICULITE GROUP

Рецензии:

16.04.2015, 7:59 Савиных Михаил Ильич
Рецензия : Реферат (а не статья) имеет познавательный характер. Относительно всего объёма реферата много занято на историческое описание. Если бы автор более подробно рассказала о современном использовании слюды, о том, почему фактически закрылось отечественное производство слюды, в частности, в Мамско-Чуйском районе, то реферат был бы более ценен. Насколько мне известно, в Иркутске закрылась слюдяная фабрика. В мою бытность в Бодайбинском районе, в том соседнем районе гремела Мамско-Чуйская экспедиция во главе с гертруда Грозиным.

16.04.2015 9:09 Ответ на рецензию автора Серебряник Инна Александровна :
Уважаемый Михаил Ильич! Спасибо за рецензию. Нет, Иркутская фабрика не закрылась, закрылась Нижнеудинская. Судя по всему, навсегда... Восстановить подобное производство будет возможно лишь со значительными финансовыми вливаниями. Иркутская работает, но полноценной ее работу, конечно, назвать нельзя. В работе не ставилась цель сделать исторический экскурс слюдяных производств в СССР и России, хотя я неплохо владею темой. Особое внимание хотелось уделить тому, что слюда использовалась с древности. Что ценность слюды знали не только в годы СССР, когда она была стратегическим материалом, а гораздо раньше, причем по всему миру. Сферы современного использования слюды известным многим - начиная от радиодеталей, заканчивая лакокрасочными изделиями. А в работе хотелось показать нетрадиционное использование, а именно, ка сорбента для очистки загрязненных нефтью водоемов.

18.04.2015, 8:58 Утягулов Марат Мирсаитович
Рецензия : Статья, если можно её назвать так, написана в стиле вполне устраивающая историков или специалистов по истории геологии, а точнее минералогии.Содержание соответствует названию. Вот только возникают ряд соображений-советов. Автору, наверное, необходимо выделить в статье виды слюды, как мусковит, флогопит, лепидолит и т.д. и их характеристику. Какой вид слюды, вывозили из России, который наиболее ценился в Западной Европе и странах Ближнего Востока.Если обогатить этими данными статью, она была бы более цельной. Области применения слюды в прошлом раскрывается в общем плане и это вполне понятно, т.к. более подробное освещение этой части статьи не предусматривалось. Но мы полагаем, что уточнения нужны, с целью широкого освещения применения листовой или порошковой слюды. Раздел использования слюды в современных условиях необходимо усилить. Ценность минерала мы видим частично на примере очистки разливов нефтепродуктов и применения как сорбентов.

18.04.2015 9:09 Ответ на рецензию автора Серебряник Инна Александровна :
Марат Мирсаитович, спасибо за рецензию! Внесла рекомендуемые коррективы. Отмечу, что видов слюд существует великое множество,и освящению этого вопроса можно посвятить отдельную статью, но промышленное использование есть только у двух - мусковита и флогопита. Лепидолит сегодня практически не используется, если не брать во внимание, медицину, где он выступает в качестве добавки в препараты неврологического профиля.

16.10.2015, 13:02 Надькин Тимофей Дмитриевич
Рецензия : Статья И. А. Серебрянник представляет определенный научный интерес. Статья уже опубликована.

Вероятно, каждый из нас хоть раз в жизни держал в руках природный минерал, напоминающий тонкие листочки гибкого стекла. Такая полупрозрачная пластинка называется слюда. Это название объединяет целую группу минералов, которые являются алюмосиликатами. Наиболее распространены 4 вида слюды: лепидолит, флогопит, биотит, мусковит. Что такое слюда? Из данной статьи вы узнаете много интересного о добыче, свойствах и характеристиках этого минерала.

Слюда - горная порода

Из всех горных пород семейства слюды мусковит встречается чаще всего. Его пластинки бесцветны или с белым оттенком, прозрачные или мутные. Наличие естественных примесей заставляет мусковит изменить свой цвет на желтый, розовый или зеленый. После мусковита наиболее часто встречающимся видом слюды считается флогопит. Бесцветность данного минерала наблюдается редко, чаще он имеет желтую окраску с оттенком коричневого цвета. Если смотреть сквозь флогопит на свет, то он может блестеть золотыми и красноватыми оттенками.

Биотитовая слюда насыщенна ионами железа, из-за чего прозрачность вещества исключена. Цвет биотита варьирует от бледно-зеленого до насыщенного черного. Лепидолит редко встречается с ровной поверхностью, его пластины чаще изогнуты, подобно лепесткам цветков. Цвет таких лепестков изменяется от сиреневато-розовых до лиловых. Лепидолит соединяется в сложные розетки вместо привычных плоских агрегатов.

Физические свойства минерала

Что такое слюда? Какие ее характеристики? Свойства слюды сильно зависят от ее структуры и связи между пакетами (слоями). Склеенные между собой пластины могут расслаиваться на мельчайшие листочки. Гибкость и упругость после расщепления пластин не теряется. По минералогической шкале можно высчитать твердость слюды, она будет составлять 3 кг/м³. Плотность равна 2200-3300 кг/м³. Флогопит и мусковит бесцветны и прозрачны, однако наблюдаются слабые оттенки розового, бурого и зеленого цвета. Такие краски слюде придают примеси Mn2+, Fe2+, Cr2+ и других ионных соединений. Электроизоляционные свойства присущи всем типам слюды.

Способы добычи

С помощью буровзрывных работ есть возможность вручную отобрать кристаллы слюды из горной породы. Также разработан метод искусственного получения данного минерала с помощью промышленного синтеза. Для качественной тепло- и электроизоляции используют миканиты (большие листы склеенных пластин слюды). В строительстве отлично знают, что такое слюда, так как используют даже скрап и мелкие частицы этого минерала. Применение данной горной породы распространено в резиновой и цементной промышленности, при производстве пластмасс, красок и т. д. Сейчас в США активно используют мелкую слюду в промышленных целях, а мировым экспортером (более 60% всей поставки) является Индия.

История

С древних времен люди знают, что такое слюда, и используют ее в своей жизни. Благодаря способности этого минерала расслаиваться на тонкие, практически прозрачные листы, к ней не ослабевает научный интерес. Слюда была распространена в Индии, Древнем Египте, Римской империи и античной Греции, у ацтеков и в Китае. Первое использование слюды отмечается со времен палеолита, тогда ею выполнялись наскальные рисунки. Немного позже люди догадались использовать этот материал для создания первых окон.

До наших времен сохранились оконницы XII века, которые можно изучить в Эрмитаже. Отверстия оконных рам перекрывались слюдой. В музеях можно увидеть различные царские светильники. Пластины слюды активно использовались для украшения помещений, отделки храмов и при изготовлении икон. Только в XV веке использование этого минерала началось и в России, о чем свидетельствуют археологические памятники. Русские окна, сделанные из слюды, отличались особой методикой изготовления и были достаточно дешевыми, что отмечали даже английские мастера. По российской методике слюда подвергалась тонкой нарезке и дальнейшему сшиванию нитями.

Классификация

Существует 3 типа промышленных пластин слюды:

Листовая.
Мелкая и скрап (неиспользованные частицы от производства листовых пластин слюды).
Вспучивающаяся (вермикулит).

Промышленные находки листовой слюды высокого качества с идеальными кристаллами крупных размеров достаточно редки. Кристаллы большого размера встречаются в пегматитах (США, Бразилии, Индии, Карелии, Мурманской и Иркутской области России). Месторождение флогопита относятся к массивам щелочных и ультраосновных пород или к метаморфизованным породам первично доломитового (карбонатного) состава.

Гранит

Слюда входит в состав удивительного минерала - гранита. Этот камень довольно часто используется человеком. Его основные образующие компоненты:

Полевой шпат - представляет собой породообразующий алюмосиликатный минерал. Наиболее распространены три вида: альбит, ортоклаз, анорит. Около 60-70% состава гранита занимает полевой шпат.

Слюда. Это минерал обладающий алюмосиликатными свойствами. В граните имеется небольшая доля слюды, которая занимает около 10% его состава.

Кварц. Наиболее часто встречаемый минерал. Он буквально пропитывает земную кору. Около 25% состава гранита занимает кварц.

Шпат, слюда и кварц образуют прочнейший материал с изумительным рисунком и поражающими свойствами. Гранит часто используют в роли прочного напольного покрытия. Им выстилают ступеньки общественных заведений, и даже создают кухонные столешницы.

Слюда в современной промышленности

Флогопит и мусковит используют как качественный электроизоляционный материал в радио-, электро- и авиатехнике. Промышленный минерал из литиевых руд (лепидолит) применяют в стекольной промышленности, для создания оптических стекол. Благодаря своим характеристикам, слюда используется в качестве входных окон для некоторых счетчиков. Очень тонкий пласт слюды позволяет не задерживать ионизирующее движение энергии.

Скрап и мелкая слюда используются как изоляционный материал (слюдобумага). Вспученный и обожженный вермикулит применяется для изоляции и обладает огнестойкими способностями, а также используется как наполнитель бетона для теплоизоляции печей. Стоит отметить огромную роль минерала для современных кухонных технологий, например, для микроволновки. Слюда применяется для устранения различного рода неполадок, связанных с работой этой техники. Наиболее часто встречающейся неисправностью является прогорание или повреждение защитного листа (прокладки). В основном эта прокладка защищает волновой провод. Устанавливается она в специальный карман.

Каждый хозяин микроволновки знает о наличии магнетрона в этом агрегате. Магнетрон соединяется с отверстием камеры с помощью волнопровода. Роль слюды - прикрыть выход волнопровода. Деталь напоминает тонкую, но прочную ткань (ее еще называют промокашкой), которая находится на правой стенке верхней или нижней части камеры. Слюда для СВЧ имеет однотонный цвет и гладкую поверхность.

Для чего нужна эта промокашка? Дело в том, что внутри прибора высокое напряжение. Нужно отделить волнопровод от рабочей части микроволновки. Важно поддерживать чистоту микроволновки, иначе эффективность работы прибора будет снижена, начнутся окислительные процессы (возгорание). Применение слюды для микроволновки необходимо, чтобы защитить волновод от нежелательного воздействия загрязнения.

Попадание жирных капель на слюду вызывает пробой, который образуется из-за нарушения распространения электрического импульса. В таком случае ткань выгорает и нуждается в немедленной замене поврежденного участка. Вместе со слюдой прогорает и колпачок магнетрона. Прежде чем заменить испорченные детали, отключите прибор от сети. Нащупывая пальцами источник электронных колебаний, который нагревает пищу, вы можете наткнуться на обгоревшую краску. Пусть этот дефект вас не смущает, ведь специалисты утверждают, что сожженный колпачок и краска не мешают работе прибора.

Слюда является обычным породообразующим минералом многих изверженных, метаморфических и некоторых осадочных горных пород. Это один из наиболее распространенных минералов земной коры. Содержание ее, по литературным источникам, в составе верхних 16 км земной коры составляет 2-4%. Однако промышленные месторождения электротехнических слюд, особенно мусковита, встречаются исключительно редко. диэлектрический изоляция нагревостойкость сингония

В обычных горных породах слюда встречается в виде мельчайших частичек, доходящих по величине в редких случаях до нескольких миллиметров. Лишь в особо специфических условиях образуются крупные кристаллы, пригодные для электроизоляционных целей.

Все слюды кристаллизуются в моноклинной сингонии и образуют пластинчатые и таблитчатые агрегаты, пластинки которых часто имеют гексагональный облик; все они имеют совершенную спайность по плоскости. В перпендикулярном направлении наблюдается менее совершенная спайность, которая проходит параллельно плоскостям и проявляется в фигурах удара и давления.

Кристаллы слюды очень разнообразны по величине: от очень мелких площадью менее 1 кв. см. и толщиной менее 1 мм до крупных, с поперечником более 1 м.

Особо крупные кристаллы мусковита встречались в Чупинском районе Карелии на руднике «Малиновая Варака», а для флогопита на руднике 1 Слюдянского района Иркутской области. На месторождении Ковдор Мурманской области горная выработка сечением более 5 кв. м проходила в одном гигантском кристалле флогопита.

Известны очень крупные кристаллы мусковита и в месторождениях за рубежом. Так, например, в районе О"Клер (Канада) был найден кристалл мусковита размером 1, 95х2, 85х0, 6 м весом около 7 тонн.

Особую группу слюд представляет вермикулит (от латинского слова «вермикулис» - червячок). Это название вермикулит получил потому, что при нагревании он образует длинные червеобразные столбики и жгуты.

Вермикулит представляет собой гидратированную слюду, в которой в межпакетной области находятся прослойки молекул воды.

Флогопит - минерал слоистых силикатов, магнезиальная маложелезистая слюда изоморфного ряда биотит - флогопит. Происхождение флогопита магматическое, метаморфическое, метасоматическое. Флогопит известен в ультрабазитах, кимберлитах и карбонатитах, магнезиальных скарнов и кальцифиров. Флогопит кристаллизуется в моноклинной системе, образуя псевдогексагональные таблитчатые, призматические и другие кристаллы, размеры которых в единичных случаях достигают двух и более метров. Часто встречаются листовато-пластинчатые и чешуйчатые агрегаты.

По химическому составу слюды - алюмосиликаты щелочных и щелочно-земельных металлов. Основными элементами, входящими в состав мусковитов, флогопита и вермикулита являются кремний (Si), кислород (О), алюминий (Al), магний (Mg), калий (К) и водород (Н).

Кроме основных элементов, в состав слюд входят еще более тридцати химических элементов, причем некоторые присутствуют в столь малых количествах, что их наличие может быть выявлено лишь наиболее чувствительными методами анализа. Так, в мусковитах отечественных месторождений спектральными анализами, проведенными в ВИМСе, были обнаружены - Li, Be, V, Cu, Ga, Rb, Sr, Sn, Ba, Pb и другие, а в флогопитах Слюдянского и Алданского районов - Li, Be, V, Co, Ni, Cu, Ga, Rb, Sr, Zr, Mo, Sn, Cs.

Резкие колебания в химическом составе характерны не только для различных минералогических разновидностей слюд, но и для слюды одного вида. Причем колебания эти достаточно значительны в результате чего электрофизические свойства слюды имеют в пределах одного месторождения, объекта блока и нередко одного кристалла различные характеристики.

Одно из ценных свойств слюды - ее химическая стойкость.

Высокой химической стойкостью обладает мусковит. Соляная кислота практически его не разлагает при нагревании до 3000С. Серная кислота действует только при продолжительном нагревании.

Щелочи мусковит почти не изменяют: с водой он дает очень слабую щелочную реакцию. После длительной выдержки в воде мусковит теряет блеск и эластичность и переходит в гидромусковит.

Флогопит при воздействии кислот подвергается значительному разложению. Щелочи действуют слабее. В воде флогопит постепенно гидратируется.