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能“爆米花”的礦物和巖石
在每個人的記憶中,對爆米花都是再熟悉不過了,可是你是否試過把一塊巖石放進爆米花機中去呢?還真不知道會有怎樣的效果。不過,用不著爆米花機,一樣可以讓巖石變成“爆米花”。雖然不能吃,用處可是千萬別小瞧了!
蛭石和云母很相像,成片狀,一般片的大小在幾個毫米,大的也可達十幾個厘米。在土壤中的蛭石顆粒很細小,只有幾個微米,大顆粒的蛭石可以見到它呈較厚的片,不容易像云母那樣能分離成很薄的片狀。蛭石都帶點顏色,如褐色、黃褐色、金黃色、暗綠色等。也不像云母那么光亮,它給人一種油脂感覺。把它剝成片時這種薄片沒有彈性,只有撓性。當(dāng)把蛭石小碎片放在火上燒時,它很迅速地膨脹,由薄薄的一片而變成體積增大10-20倍,最高可達30-40倍。經(jīng)過灼燒后的蛭石體積膨脹彎曲,可以浮在水面上,顏色也由原來的綠色變成淺金黃色、銀白色,在水上一浮動 如水蛭(螞蟥)似的,也由此而得名。
蛭石為什么會有這種加熱膨脹的性能呢?這和蛭石的成分以及它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)系。
當(dāng)加熱蛭石時,含在層狀結(jié)構(gòu)之間的水分子變?yōu)檎羝a(chǎn)生的壓力使層片被迅速撐開,所以出現(xiàn)了膨脹,膨脹后的礦物相對密度變小,由原來的2.4-2.7變成0.6-0.9,所以可浮游于水上(水的相對密度為1)。
膨脹后的蛭石有很優(yōu)良的絕熱性、隔音性、絕緣性、阻燃性、陽離子交換性能等。因此蛭石被廣泛應(yīng)用于許多部門。如因為它的相對密度僅為砂石的1/7,可以制作成磚塊、屋頂板等用于高層建筑的墻體等。又由于蛭石的導(dǎo)熱系數(shù)很低,可以用做隔熱(保溫)層做輸氣、輸水、輸油管的包裹材料可大大節(jié)約能源。由于蛭石層間含有可交換的陽離子,因此可用于環(huán)保,用來處理廢水或吸附水面的油污以凈化環(huán)境。在農(nóng)業(yè)上可用它儲水保墑使土壤的透氣性、含水性變好,使土壤的結(jié)構(gòu)得以改善,它對干旱地區(qū)砂質(zhì)土壤的改良有很好的效果。在園藝方面膨脹蛭石可用于花卉、蔬菜、水果的栽培、育苗等,對于草坪的種植也很適宜。由于它可以使作物從生長初期就能獲得充足的水分和營養(yǎng)元素,所以能使植物快速生長。有人做過試驗,將0.5-1%的膨脹蛭石摻入到復(fù)合肥料中,可使農(nóng)作物增產(chǎn)15-20%。也可將膨脹蛭石用于畜牧業(yè)做飼料添加劑,做吸收劑、固著劑等,飼料中加入膨脹蛭石后,它可吸收飼料中的有毒物質(zhì),使奶、蛋的質(zhì)量得以改善,可使牲口的糞便臭味減小,濕度減小,延緩腐爛使牲口家畜的生長環(huán)境得以改善。
另一種具有“爆米花”特點的巖石叫珍珠巖。珍珠巖家族中還包括松脂巖和黑曜光,它們都屬于火山玻璃,而用得多的是珍珠巖。珍珠巖類是因火山噴發(fā)后吸酸的(SiO2含量高)熔漿逐漸冷凝而成的巖石,由于在冷凝過程中因收縮而使其內(nèi)部形成圓弧形裂紋而冠以“珍珠巖”美名。
珍珠巖在我國分布廣泛,尤以東南沿海諸省及中南地區(qū)以及東北、內(nèi)蒙地區(qū)較為集中。
珍珠巖往往成層狀、透鏡狀產(chǎn)出,都可以露天開采。珍珠巖外表看呈各種顏色,如淺褐色、灰白色、黃白色、綠色等。珍珠巖質(zhì)硬而脆,有較強的玻璃光澤,碎塊呈片狀,邊緣可以很鋒利、尖銳,斷面上?梢姷截悮顥l紋。
珍珠巖有很高的耐火度,如內(nèi)蒙某地的珍珠巖,經(jīng)北京冶建研究院的測定其耐火度達1200-1330℃。
珍珠巖石所以有“爆米花”性質(zhì)主要在于其成分中含水。因含水,將細粒級(0.4mm左右)珍珠巖在一定溫度下進行瞬時焙燒,所含的水汽化使小顆粒膨脹如同一粒粒白色顆!氨谆ā。它內(nèi)部有很多孔洞,這種就叫膨脹珍珠巖。珍珠巖成分中的含水量和含鐵量對其膨脹性影響很大,含水少而含鐵量高就不利于膨脹。膨脹珍珠巖白色、無臭無味,相對密度很小,71公斤/米3,導(dǎo)熱系數(shù)低0.06-0.07W/MK ,因此膨脹珍珠巖如同膨脹蛭石一樣可用于建筑,做輕型建材,有好的隔音、隔熱、節(jié)能、保溫等優(yōu)良性能,也可用于環(huán)保、農(nóng)林、畜牧業(yè)以及食品飲料工業(yè)。
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