انتقل إلى المحتوى

صلصال

من ويكيبيديا، الموسوعه الحره
 صلصال
بيتكون من ميه   تعديل قيمة خاصية بيتكون من (P527) في ويكي بيانات

معرض صور صلصال  - ويكيميديا كومنز  تعديل قيمة خاصية معرض كومنز (P935) في ويكي بيانات

تعديل  طالع توثيق القالب

لنك عشوائى
تصانيف شوف كمان
مصطلحات | مهن
جهاز| جوايز
كل الليستات		 صلصال

الصلصال هو نوع من مواد التربة الطبيعية ذات الحبيبات الدقيقة اللى فيها معادن صلصالية [1] (سيليكات الألومنيوم المائية، زى الكاولينيت ، معادن الصلصال النقية بيضاء أو فاتحة اللون، لكن الصلصال الطبيعى بيبيين مجموعة متنوعة من الألوان بسبب الشوائب، زى اللون الأحمر أو البنى الناتج عن كميات صغيرة من أكسيد الحديد . [2] [3]

الصلصال تكتسب مرونةً عند البلل، لكن ممكن تقويتها عن طريق الحرق . [4] [5] [6] الصلصال أقدم مادة خام معروفة لصناعة الخزف . اكتشف الإنسان فى عصور قبل التاريخ الخصايص المفيدة للصلصال واستخدمه فى صناعة الفخار . يرجع تاريخ بعض أقدم شظايا الفخار لحوالى 14000 عام. فى القرن التسعتاشر الميلادي، [7] كانت الألواح الصلصالية أول وسيلة كتابة معروفة. [8] بيستخدم الصلصال فى كتير من العمليات الصناعية الحديثة، زى صناعة الورق و إنتاج الأسمنت والترشيح الكيميائى. يعيش أو يعمل ما بين نصف وتلتين سكان العالم فى مبانى مصنوعة من الصلصال، و فى الغالب يُخبز ليُصبح طوب ، كجزء أساسى من هيكلها الحامل. [ بحاجة لمصدر ] فى الزراعة، محتوى الصلصال عامل رئيسى فى تحديد صلاحية الأرض للزراعة. التربة الصلصالية عموم أقل ملاءمة للمحاصيل بسبب ضعف تصريفها الطبيعي؛ بس، فهى اكتر خصوبة نظر لارتفاع قدرتها على تبادل الكاتيونات .[9][10]

الصلصال مادة شائعة اوى. والطفل الصفحى ، المتكون أساس من الصلصال، هو اكتر الصخور الرسوبية انتشار . [11] رغم ان كتير من الرواسب الطبيعية فيها الطمى والصلصال، لكن الصلصال يتميز عن أنواع التربة التانيه ذات الحبيبات الدقيقة باختلاف حجم حبيباته و تركيبه المعدنى. فالطمى ، و هو نوع من التربة ذات الحبيبات الدقيقة لا فيه معادن صلصالية، يميل لأن يكون حجم حبيباته اكبر من حجم حبيبات الصلصال. وبتتسمما مخاليط الرمل والطمى و أقل من 40% من الصلصال بالتربة الصلصالية . أما التربة الغنية بالصلصال المتمدد ( الصلصال المتمدد )، هيا معادن صلصالية تتمدد بسهولة فى حجمها عند امتصاصها للماء، فتمثل تحدى كبير فى الهندسة المدنية . [1]

خواص

[تعديل]
صورة ميكروسكوبية إلكترونية مكبرة 23500 مرة لصلصال السميكتايت

خاصية اللدونة عند البلل والقدرة على التصلب عند التجفيف أو الحرق من أهم الخصايص الميكانيكية للصلصال. بيبيين الصلصال نطاق واسع من محتوى الميه اللى يكون فيه شديد اللدونة، بدايه من الحد الأدنى لمحتوى الميه (بيتسما حد اللدونة ) حيث يكون الصلصال رطب بما يكفى للتشكيل، وصول للحد الأقصى لمحتوى الميه (بيتسما حد السيولة) حيث يكون الصلصال المُشكّل جاف بما يكفى للاحتفاظ بشكله. [12] يتراوح حد اللدونة لصلصال الكاولينيت بين 36% و40% بالتقريب ، فى الوقت نفسه يتراوح حد السيولة بين 58% و72% بالتقريب . [13] الصلصال عالى الجودة كمان يتميز بصلابته، كما بيتقاس بكمية العمل الميكانيكى اللازم لفرد عينة منه. وتعكس صلابته درجة عالية من التماسك الداخلى. [12]

الصلصال فيه نسبة عالية من المعادن الصلصالية اللى تمنحه مرونته. المعادن الصلصالية هيا معادن سيليكات الألومنيوم المائية ، تتكون من أيونات الألومنيوم والسيليكون المرتبطة ببعضها فى صفائح رقيقة صغيرة عبر أيونات الأكسجين والهيدروكسيد . دى الصفائح متينة ومرنة فى الوقت نفسه، و فى الصلصال الرطب، تلتصق ببعضها. تُعطى التجمعات الناتجة الصلصال التماسك اللى يجعله مرن. [14] فى صلصال الكاولينيت ، يتم الربط بين الصفائح بطبقة من جزيئات الميه اللى تربطها بروابط هيدروجينية . دى الروابط ضعيفة بما يكفى للسماح للصفائح بالانزلاق فوق بعضها عند تشكيل الصلصال، لكن قوية بما يكفى لتثبيتها فى مكانها والسماح للصلصال المُشكّل بالاحتفاظ بشكله بعد التشكيل. عند تجفيف الصلصال، تُزال معظم جزيئات الماء، وتُشكّل الصفائح روابط هيدروجينية مباشرة مع بعضها ، ده يخللى الصلصال الجاف صلب ولكنه لسه هش. إذا تم ترطيب الصلصال مرة تانيه، فسيرجع لمرونته. عند حرق الصلصال لحد مرحلة الفخار ، بيحصل تفاعل تجفيف يزيل المزيد من الميه منه،و ده يوصل لالتصاق صفائح الصلصال ببعضها بشكل دائم عبر روابط تساهمية أقوى، الأمر اللى يُقوّى المادة. يتحول معدن الكاولينيت الصلصالى لمادة غير صلصالية، هيا الميتاكاولين ، اللى تبقى صلبة وقاسية لحد بعد ترطيبها مرة تانيه. ويؤدى استمرار الحرق خلال مرحلتى الخزف الحجرى والبورسلين لإعادة تبلور الميتاكاولين لمعادن أقوى زى الموليت . [6]

صغر حجم جزيئات الصلصال وشكلها الصفيحى يُضفى مساحة سطحية كبيرة على معادن الصلصال. فى بعض معادن الصلصال، تحمل الصفائح شحنة كهربائية سالبة تُوازنها طبقة محيطة من الأيونات الموجبة ( الكاتيونات )، زى الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم. عند مزج الصلصال بمحلول فيه كاتيونات تانيه، ممكن لهذه الكاتيونات أن تتبادل مواقعها مع الكاتيونات الموجودة فى الطبقة المحيطة بجزيئات الصلصال،و ده يُكسب الصلصال قدرة عالية على التبادل الأيونى . [14] تعتبر الخصايص الكيميائية لمعادن الصلصال، بما فيها قدرتها على الاحتفاظ بالكاتيونات المغذية زى البوتاسيوم و الأمونيوم، مهمة لخصوبة التربة. [15]

الصلصال مكون شائع فى الصخور الرسوبية . بيتكون الصخر الزيتى فى معظمه من الصلصال، و هو اكتر أنواع الصخور الرسوبية شيوع. [11] رغم ده ، معظم رواسب الصلصال غير نقية. تحتوى كتير من الرواسب الطبيعية الطمى و الصلصال. يتميز الصلصال عن أنواع التربة التانيه ذات الحبيبات الدقيقة باختلاف حجم حبيباته و تركيبها المعدنى. يميل الطمي، و هو نوع من التربة ذات الحبيبات الدقيقة لا فيه معادن صلصالية، لامتلاك أحجام حبيبات اكبر من الصلصال. بس، فيه بعض التداخل فى حجم الحبيبات والخصايص الفيزيائية التانيه. يختلف التمييز بين الطمى والصلصال باختلاف التخصصات. فى العاده يعتبر الجيولوجيون وعلما التربة أن الفصل بيحصل عند حجم حبيبات 2 ميكرومتر (حيث يكون الصلصال أدق من الطمى)، فى الوقت نفسه يستخدم علما الرسوبيات فى الغالب 4-5 ميكرومتر، ويستخدم كيميائيو الغرويات 1 ميكرومتر. [4] جزيئات الصلصال والمعادن الصلصالية مش متدورة، رغم وجود درجة من التداخل فى تعريفاتهما. بيفرق مهندسو الجيوتقنية بين الطمى والصلصال بناء على خصايص لدونة التربة، كما بتتقاس بحدود أتربيرغ . يصنف معيار ISO 14688 جزيئات الصلصال على أنها أصغر من 2 ميكرومتر، وجزيئات الطمى على أنها اكبر. بتتسمما مخاليط الرمل والطمى و أقل من 40% من الصلصال بالتربة الصلصالية.

بعض المعادن الصلصالية ( زى السميكتيت ) بتتوصف بأنها معادن صلصالية متمددة، نظر لقدرتها الكبيرة على امتصاص الماء،و ده يوصل لزيادة حجمها بشكل ملحوظ. وعند جفافها، تنكمش عائدةً لحجمها الأصلى. ينتج عن ده نسيج مميز، زى تشققات الصلصال أو نسيج "الفشار"، فى رواسب الصلصال. بتشكل التربة اللى فيها معادن صلصالية متمددة ( زى البنتونيت ) تحدى كبير للهندسة المدنية، لأن الصلصال المتمدد قد يُؤدى لانهيار أساسات المبانى وتدمير طبقات الطرق. [1]

زراعة

[تعديل]

الصلصال عمومى غير مرغوب فيه للزراعة، رغم ان وجود كمية منه عنصر ضرورى للتربة الجيدة. وبالمقارنة مع أنواع التربة التانيه، التربة الصلصالية أقل ملاءمة للمحاصيل نظر لميلها لالاحتفاظ بالماء، وتتطلب تصريف صناعى وحرث علشان يخلليها صالحة للزراعة. بس، فى الغالب تكون التربة الصلصالية اكتر خصوبة وقادرة على الاحتفاظ بالعناصر الغذائية بشكل احسن نظر لقدرتها العالية على تبادل الكاتيونات ،و ده يسمح بإبقاء مساحات اكبر من الأراضى منتجة بدل من تركها بور . ولأن الصلصال يميل لالاحتفاظ بالعناصر الغذائية لفترة أطول قبل فقدانها، فده يعنى كمان أن النباتات قد تحتاج لالمزيد من الأسمدة فى التربة الصلصالية.[9][10]

تشكيل

[تعديل]
عمال مناجم الصلصال الإيطاليون والامريكان من أصل أفريقى فى بئر منجم، 1910

المعادن الصلصالية فى الغالب تتشكل نتيجة التجوية الكيميائية المطولة للصخور الحاملة للسيليكات. كما ممكن تتشكل محلى بفعل النشاط الحرارى المائى . [16] بتحصل التجوية الكيميائية بشكل رئيسى عن طريق التحلل المائى الحمضى نتيجة انخفاض تركيزات حمض الكربونيك ، المذاب فى ميه الأمطار أو اللى تفرزه جذور النباتات. يكسر الحمض الروابط بين الألومنيوم و الأكسجين، أيونات معدنية تانيه والسيليكا (على شكل هلام من حمض الأورثوسيليسيك ). [17] المعادن الصلصالية المتكونة تعتمد على تركيب الصخور المصدرية و المناخ. يؤدى التجوية الحمضية للصخور الغنية بالفلسبار ، زى الجرانيت ، فى المناخات الدافئة لإنتاج الكاولين . أما تجوية نفس النوع من الصخور تحت ظروف قلوية فتنتج الإيليت . ويتكون السميكتيت نتيجة تجوية الصخور النارية تحت ظروف قلوية، فى الوقت نفسه بيتكون الجبسيت نتيجة التجوية الشديدة للمعادن الصلصالية التانيه. [17]

توجد رواسب صلصالية من نوعين: أولية وثانوية. تتشكل الرواسب الصلصالية الأولية كترسبات متبقية فى التربة وتبقى فى موقع تكوينها. أما الرواسب الصلصالية الثانوية فهى صلصال اتنقل من موقعه الأصلى بفعل التعرية المائية وترسبت فى رواسب رسوبية جديدة. [18] ترتبط الرواسب الصلصالية الثانوية فى العاده ببيئات ترسيب منخفضة الطاقة للغاية، زى البحيرات الكبيرة و الأحواض البحرية. [16]

أنواع

[تعديل]

المجموعات الرئيسية للصلصال بتشمل الكاولينيت ، والمونتوموريلونيت - السميكتيت ، و الإيليت . وبيتصنف الكلوريت ، والفيرميكوليت ، [3] والتلك ، والبيروفيلليت [2] ساعات ضمن معادن الصلصال. فيه ما يقارب 30 نوع مختلف من الصلصال "النقي" ضمن دى الفئات، لكن معظم رواسب الصلصال "الطبيعية" خليط من دى الأنواع المختلفة، و معادن تانيه متأثرة بالتجوية. [2] ممكن تحديد معادن الصلصال فى الصلصال بسهولة اكبر باستخدام حيود الأشعة السينية بدل من الاختبارات الكيميائية أو الفيزيائية. [3]

الصلصال الطبقى (أو الصلصال الطبقي ) هو صلصال ذو طبقات سنوية مرئية تتشكل نتيجة الترسيب الموسمى لهذه الطبقات، وتتميز باختلافات فى التعرية والمحتوى العضوى. النوع ده من الرواسب شائع فى البحيرات الجليدية القديمة. لما توصل الرواسب الدقيقة لالميه الهادئة لأحواض دى البحيرات الجليدية بعيد عن الشاطئ، فإنها تستقر فى قاع البحيرة. ويُحفظ التطبق الموسمى الناتج فى توزيع متساوٍ لطبقات الرواسب الصلصالية. [16]

الصلصال السريع نوع فريد من الصلصال البحرى ، موطنه الأصلى المناطق الجليدية فى النرويج و امريكا الشمالية و أيرلندا الشمالية والسويد. [19] و هو صلصال شديد الحساسية، عرضة للتسييل ، و تسبب فى كتير من الانهيارات الأرضية المميتة. [20]

استخدامات

[تعديل]
طبقات الصلصال فى موقع بناء فى أوكلاند ، نيوزيلندا. فى العاده يكون الصلصال الجاف اكتر استقرار من الرمل فى أعمال الحفر.
سدادة ازازة من القرن الاربعتاشر مصنوعة من الصلصال المحروق

صلصال النمذجة بيستخدم فى الفنون والحرف اليدوية للنحت . كما بتستعمل أنواع الصلصال فى صناعة الفخار ، بنوعيه العملى والزخرفي، و فى مواد البناء، زى الطوب والجدران وبلاط الأرضيات. وبتستعمل أنواع مختلفة من الصلصال، عند دمجها مع معادن مختلفة و فى ظروف حرق متباينة، لإنتاج الفخار والخزف الحجرى والبورسلين. و اكتشف الإنسان فى عصور قبل التاريخ الخصايص المفيدة للصلصال. بعض أقدم شظايا الفخار اللى عُثر عليها تعود لوسط جزيرة هونشو فى اليابان . هيا مرتبطة بحضارة جومون ، و تم تأريخ الرواسب المستخرجة لحوالى 14000 عام. قبل الميلاد. [7] ممكن تشكيل أوانى الطبخ و الأشياء الفنية و أدوات الترابيزه وأنابيب التدخين وحتى الآلات المزيكا زى الأوكارينا من الصلصال قبل حرقها.  

حمام صلصالى قرب بحيرة أهيمى فى بنين

الشعوب القديمة فى بلاد بين النهرين استخدمت الألواح الصلصالية كأول وسيلة كتابة معروفة. [8] و تم اختيار الصلصال لسهولة تشكيله و توافره بكثرة.[21] كان الكتبة بيكتبو على الألواح بنقشها بالخط المسمارى ، باستخدام قلم ليه رأس غير حاد بيتسما القلم ، اللى كان بينتج علامات الكتابة على شكل إسفين. بعد الكتابة، كان من الممكن إعادة تشكيل الألواح الصلصالية لألواح جديدة و إعادة استخدامها عند الحاجة، أو حرقها علشان تكون سجلات دائمة. فى الوقت الحاضر، يُضاف الصلصال كمادة مالئة لالجرافيت فى أقلام الرصاص، لتغيير صلابة الرصاص وسواده. كما استُخدمت كرات صلصالية مُصنّعة خصيص كذخيرة للمقلاع . [22] بيستخدم الصلصال فى كتير من العمليات الصناعية، زى صناعة الورق ، و إنتاج الأسمنت ، والترشيح الكيميائى . [3] وبيستخدم صلصال البنتونيت على نطاق واسع كمادة رابطة فى قوالب صب الرمل . [23] [24]

مواد

[تعديل]

الصلصال مادة مالئة شائعة الاستخدام فى مركبات البوليمر النانوية . و ممكن يقلل من تكلفة المركب، و إضفاء سلوك معدل: زيادة الصلابة ، وانخفاض النفاذية ، وانخفاض التوصيل الكهربائى ، وما لذلك.[25]

الدواء

[تعديل]

استخدام الصلصال كدواء تقليدى يرجع لعصور قبل التاريخ. من الأمثلة صلصال "البولي" الأرمنى ، اللى بيستخدم لتهدئة اضطرابات المعدة. بعض الحيوانات، كالببغاوات و الخنازير، بتاكل الصلصال لأسباب مماثلة. [26] صلصال الكاولين و الأتابولجيت استُخدمو كأدوية مضادة للإسهال. [27]

بنا

[تعديل]
مبنى صلصالى فى جنوب إستونيا

الصلصال، باعتباره المكوّن الأساسى للتربة الصلصالية، من أقدم مواد البناء على وجه الأرض ، مع مواد جيولوجية قديمة تانيه موجودة بشكل طبيعي، زى الحجر، ومواد عضوية كالخشب. [28] Between one-half and two-thirds of the world's population, in both traditional societies as well as developed countries, still live or work in buildings made with clay, often baked into brick, as an essential part of their load-bearing structure. [ بحاجة لمصدر ] الصلصال كمان مكون أساسى فى كتير من تقنيات البناء الطبيعية ، حيث بيستخدم فى صناعة الطوب اللبن ، والطوب الصلصالي، والطوب الخشبى ، و هياكل وعناصر بناء تانيه زى البناء بالصلصال والقش ، والجص الصلصالي، و الطلاء الصلصالي، و الأرضيات الصلصالية، والدهانات الصلصالية، ومواد البناء الخزفية . كما استُخدم الصلصال كملاط فى مداخن الطوب والجدران الحجرية فى الأماكن المحمية من الماء.

الصلصال، اللى يتميز بنفاذيته المنخفضة نسبى للماء، بيستخدم فى التطبيقات اللى تتطلب حواجز طبيعية ، زى تبصلصال البرك، وقلب السدود ، أو كحاجز فى مكبات النفايات لمنع تسرب المواد السامة (عن طريق تبصلصال المكب، ويفضل استخدامه مع المنسوجات الأرضية ). [29] و بحثت دراسات اتعملت فى أوائل القرن الواحد و عشرين قدرات الصلصال على الامتصاص فى تطبيقات متنوعة، زى إزالة المعادن الثقيلة من ميه الصرف الصحى وتنقية الهواء. [30] [31]

شوف كمان

[تعديل]

 

ملحوظات

[تعديل]
  1. 1 2 3 Olive et al. 1989.
  2. 1 2 3 Klein & Hurlbut 1993.
  3. 1 2 3 4 Nesse 2000.
  4. 1 2 Guggenheim & Martin 1995.
  5. ↑ Science Learning Hub 2010.
  6. 1 2 Breuer 2012.
  7. 1 2 Scarre 2005.
  8. 1 2 Ebert 2011.
  9. 1 2 . DOI:10.1016/b978-0-323-85702-4.00023-6. ISBN:978-0-323-85702-4. {{استشهاد بكتاب}}: الوسيط |title= غير موجود أو فارغ (مساعدة)
  10. 1 2 {{استشهاد ويب}}: استشهاد فارغ! (مساعدة)
  11. 1 2 Boggs 2006.
  12. 1 2 Moreno-Maroto & Alonso-Azcárate 2018.
  13. ↑ White 1949.
  14. 1 2 Bergaya, Theng & Lagaly 2006.
  15. ↑ Hodges 2010.
  16. 1 2 3 Foley 1999.
  17. 1 2 Leeder 2011.
  18. ↑ Murray 2002.
  19. ↑ Rankka et al. 2004.
  20. ↑ Natural Resources Canada 2005.
  21. ↑ {{استشهاد ويب}}: استشهاد فارغ! (مساعدة)
  22. ↑ Forouzan et al. 2012.
  23. ↑ Boylu 2011.
  24. ↑ Eisenhour & Brown 2009.
  25. ↑ . DOI:10.1016/j.progpolymsci.2015.10.001. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (مساعدة) والوسيط |title= غير موجود أو فارغ (مساعدة)
  26. ↑ Diamond 1999.
  27. ↑ Dadu et al. 2015.
  28. ↑ Grim 2016.
  29. ↑ Koçkar, Akgün & Aktürk 2005.
  30. ↑ García-Sanchez, Alvarez-Ayuso & Rodriguez-Martin 2002.
  31. ↑ Churchman et al. 2006.

لينكات برانيه

[تعديل]
فيه فايلات فى تصانيف ويكيميديا كومونز عن:

قالب:Soil typeقالب:Geotechnical engineering

اتجابت من "https://arz.wikipedia.org/w/index.php?title=صلصال&oldid=13048543"