Белая глина: свойства и применение¶

Белая глина — природный тонкодисперсный осадочный материал, преимущественно состоящий из минерала каолинита, имеющий белый или светло-серый цвет. В минералогии и промышленности белую глину чаще называют каолином, однако в бытовой и косметической сфере термин «белая глина» обычно применяется к бентонитовым и другим светлым сортам глины с высоким содержанием алюмосиликатов. Основное отличие белой глины от обычных бурых и красных глин — низкое содержание оксидов железа, придающих цвет большинству глин.

¶Состав и происхождение

Химическая основа белой глины — водный алюмосиликат, формула которого приблизительно выражается как Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O. В зависимости от месторождения в составе могут присутствовать примеси: кварц, полевой шпат, слюда, оксиды титана, кальция и магния. Именно чистота состава определяет белизну материала.

Белая глина образуется в результате выветривания и гидролиза полевых шпатов и других алюмосиликатных пород в условиях влажного тёплого климата. Крупнейшие месторождения каолина находятся в Китае (провинция Цзянси), США (Джорджия), Великобритании (Корнуолл), Чехии, Украине и России. В России значительные залежи разрабатываются в Челябинской области (Кыштымское месторождение) и в Республике Карелия.

¶Виды и классификация

Различают первичные (остаточные) каолины, залегающие на месте образования материнской породы, и вторичные (осадочные), перенесённые водными потоками и переотложенные. Вторичные каолины обычно более тонкодисперсные и чистые.

По степени обработки выделяют сырую глину, отмученную (обогащённую) и обожжённую. Обожжённая белая глина теряет химически связанную воду и приобретает твёрдость, что используется в керамической промышленности для получения шамота.

¶Свойства

Белая глина характеризуется следующими физико-химическими показателями:

Пластичность — способность образовывать тестообразную массу при смешивании с водой.
Огнеупорность — температура плавления каолина превышает 1700 °C, что делает его ценным сырьём для производства огнеупоров.
Адсорбционная способность — частицы глины обладают высокой удельной поверхностью и способны поглощать жиры, токсины и избыточный кожный себум.
Химическая инертность — не вступает в реакцию с большинством кислот и щелочей при обычных температурах.
Низкая теплопроводность и электропроводность.

При контакте с водой белая глина набухает, образуя вязкую пасту, которая при высыхании не растрескивается так сильно, как жирные монтмориллонитовые глины.

¶Применение

¶Керамика и строительство

Исторически белая глина — основа фарфорового производства. Твёрдый фарфор, изобретённый в Китае около VII века, изготавливается из смеси каолина, полевого шпата и кварца. В современной промышленности каолин используется для производства фаянса, сантехнической керамики, огнеупорного кирпича и шамотных изделий. Белизна и тонкодисперсность позволяют получать изделия с гладкой поверхностью и просвечивающим черепком.

¶Бумажная промышленность

Каолин является одним из основных наполнителей и пигментов для покрытия мелованной бумаги и картона. Он придаёт бумаге гладкость, белизну, непрозрачность и улучшает впитываемость краски. Доля каолина в массе бумаги может достигать 30 %.

¶Косметология и медицина

В косметологии белая глина — популярный компонент масок для лица и тела. Благодаря адсорбирующим свойствам она применяется для ухода за жирной и комбинированной кожей, сужения пор и мягкого отшелушивания. В дерматологии белую глину используют в составе лечебных паст при акне и себорее. Внутрь очищенные сорта каолина (белая глина пищевая) применяются как энтеросорбент при расстройствах пищеварения, однако самолечение не рекомендуется из-за риска нарушения всасывания минералов. В стоматологии каолин входит в состав некоторых отбеливающих зубных паст.

¶Фармацевтика

Очищенный каолин (каолин лёгкий, по фармакопее) используется как вспомогательное вещество в таблетках — в качестве наполнителя и связующего компонента, а также в составе желудочно-кишечных средств.

¶Резинотехническая и лакокрасочная промышленность

В производстве резины каолин применяется как активный наполнитель, повышающий прочность и износостойкость. В лакокрасочной отрасли белая глина служит пигментным наполнителем для грунтовок и эмалей, обеспечивая укрывистость и матовость.

¶Сельское хозяйство и экология

Каолиновая суспензия используется в садоводстве для защиты плодовых деревьев от солнечных ожогов и некоторых вредителей — белое покрытие отражает свет и затрудняет передвижение насекомых. В экологии белая глина применяется для очистки сточных вод от взвешенных частиц и нефтепродуктов.

¶Интересные факты

Название «каолин» происходит от китайского «гаолин» — «высокие холмы» в провинции Цзянси, где впервые добывалась фарфоровая глина.
В русской традиции белую глину называли «фарфоровой землёй», а кустарные промыслы по производству посуды из неё существовали в Гжели с XVIII века. Гжельская керамика, расписанная кобальтом, изготавливается именно из местной светложгущейся глины.
Белая глина входит в состав некоторых противодиарейных препаратов, известных с античных времён — например, землистые сорта использовал ещё Гиппократ.
При обжиге каолина при температуре около 1000 °C образуется метакаолин, обладающий пуццолановой активностью — это свойство используют при производстве специальных цементов.

¶Ограничения и меры предосторожности

При работе с сухой белой глиной в промышленных условиях необходимо использовать респираторы, так как вдыхание тонкодисперсной пыли может вызывать пневмокониоз. В косметических целях не рекомендуется использовать глину неизвестного происхождения, содержащую примеси тяжёлых металлов. При приёме внутрь следует применять только очищенные фармакопейные сорта.