Άργιλος

Άργιλος του Τεταρτογενούς στην Εσθονία

Η μοριακή δομή του ορυκτού μοντμοριλλονίτης

Άργιλος ή πηλός είναι ένας γενικός όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει ένυδρα αργιλιούχα φυλλοπυριτικά ορυκτά που περιέχουν διάφορες ποσότητες μετάλλων, μεταλλικών οξειδίων και οργανικών ενώσεων. Τα κεραμικά υλικά βασίζονται στο αργιλώδες χώμα, που είναι και η πρώτη ύλη της κατασκευής τους.

Το αργιλώδες χώμα ή άργιλος προέρχεται από τη φθορά πετρωμάτων, κυρίως πυριτιούχων, εξαιτίας της παρουσίας ανθρακικού οξέων και άλλων διαλυτών. Άλλες αιτίες της διάβρωσης είναι η κίνηση του νερού και του αέρα στην ατμόσφαιρα, η διέλευση ενός ποταμού και σε μικρότερη κλίμακα κάποιες γεωλογικές αιτίες που προξένησαν πιέσεις και απότομες αυξομειώσεις της θερμοκρασίας στα πετρώματα. Τα πετρώματα διαλύονται σε πολύ λεπτά σωματίδια (σχεδόν σε μοριακή μορφή). Το μέγεθος των κόκκων της αργίλου διαφοροποιείται ανάλογα με την ποιότητα του υλικού.

Τα βασικά συστατικά του πηλού είναι το αργίλιο, το πυρίτιο και νερό. Η ονομασία του είναι ένυδρο πυριτικό αργίλιο (Al₂O₃.2SiO₃.2H₂O). Η καθαρότερη μορφή αργίλου είναι ο καολίνης.

Τοποθεσίες

Την άργιλο τη συναντούμε στην επιφάνεια ή στο υπέδαφος σε μορφή κοιτασμάτων τα οποία διαφέρουν στην ποιότητα, στην καθαρότητα, στη σύνθεση, στο χρώμα και σε πολλές άλλες ιδιότητες οι οποίες εναλλάσσονται διαδοχικά ακόμα και μέσα στο ίδιο το κοίτασμα. Τα κοιτάσματα αυτά προήλθαν από την εναπόθεση σε στρώματα θετών υλικών τα οποία μπορούν να ξεχωρίζουν μεταξύ τους χρωματικά και από μεγάλη απόσταση. Με αυτόν τον τρόπο οποιοδήποτε μπορεί να διαλέξει την ποιότητα που θα του χρειαστεί ανάλογα με τα προϊόντα που θα θελήσει να κατασκευάσει.

Εναπόθεση σε στρώματα

Στρώματα αργίλου σε εργοτάξιο

Η εναπόθεση των κοιτασμάτων σε στρώματα γίνεται διαδοχικά, σε διαφορετικές χρονιές ή γεωλογικές περιόδους και σε συνδυασμό με εναλλασσόμενες κλιματολογικές συνθήκες όπου επικράτησαν. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη μεταφορά των στρωμάτων της αργίλου και το καθένα με διαφορετική σύνθεση. Οι περιοχές οι οποίες σήμερα περιέχουν κοιτάσματα αργίλου σχεδόν πάντα ήσαν φυσικές λεκάνες όπου συσσωρεύονταν βρόχινα ή ποταμίσια νερά.

Αυτά τα φερτά υλικά κατά τη διαδρομή τους σε αυτές τις φυσικές λεκάνες ήρθαν σε επαφή με άλλες ξένες ουσίες προερχόμενες από τη διάβρωση πετρωμάτων, από εδάφη με διαφορετική σύνθεση και σύσταση υλικών. Έτσι η άργιλος που βρίσκεται στα διάφορα στρώματα διαφοροποιείται και αυτή ως προς τη σύνθεση της μάζας και ως προς τις φυσικές και τεχνικές ιδιότητες όπως πλαστικότητα, απορροφητικότητα, μηχανική αντοχή, χρώμα κ.τ.λ. Για παράδειγμα, αν κατά τη διάρκεια κάποιας καταιγίδας, κάποιος χείμαρρος προξένησε διάβρωση σε εδάφη τα οποία ήταν πλούσια σε σίδηρο, η άργιλος η οποία μεταφέρθηκε στη λεκάνη, πριν κατακαθίσει, θα αποκτήσει κόκκινο χρώμα.

Ξένα σώματα

Στη διαδικασία της εναπόθεσης των διαφόρων στρωμάτων αργίλου, σε πολλές περιπτώσεις υπάρχουν και άλλα υλικά. Αυτά μπορούν να είναι μεγάλη ποσότητα άμμου και πέτρες, τα οποία μεταφέρονται με την ίδια διαδικασία. Είναι επίσης πιθανό να ανευρεθεί μεγάλη ποσότητα ασβεστίου, η οποία προέρχεται από διάφορα οστρακοειδή, τα οποία ζούσαν στον βυθό της λίμνης ή του ποταμού και σε πολλές περιπτώσεις βρίσκονται ολόκληρα. Ανάμεσα στις ξένες ύλες είναι πιθανό να υπάρχουν και οργανικά υλικά.

Τα οργανικά αυτά υλικά στην πλειοψηφία τους προέρχονται από φυτά τα οποία τοποθετήθηκαν ανάμεσα στα στρώματα των κοιτασμάτων σαν ιζήματα παρασυρμένα από ρέματα (επιφανειακά νερά). Κατόπιν σήπονται ανάμεσα στην αργιλώδη μάζα και κατακάθονται. Σε ευσταθή εδάφη είναι πιθανόν να βρούμε και κομμάτια φυτών, κυρίως ρίζες και ξύλα όπως έχουν. Οι οργανικές ουσίες μέσα στον πηλό συνήθως τροποποιούν το χρώμα του κοιτάσματος και το κάνουν να φαίνεται πιο σκούρο, γκρίζο, μολυβί, μπλε, κ.τ.λ. λόγω του άνθρακα ο οποίος εμπεριέχεται. Μετά το ψήσιμο οι μάζες που περιέχουν οργανικές ύλες δίνουν προϊόντα ελαφρύτερα και απορροφητικότερα λόγω των κενών που δημιουργούνται ανάμεσα στα μόρια της πάστας. Στην επεξεργασία της μια πάστα είναι πιο πλαστική από μια άλλη. Στην αρχαιότητα κατασκεύαζαν κεραμικά δοχεία για φίλτρα αναμιγνύοντας τεχνητές οργανικές ύλες ανάμεσα στην πάστα υπό μορφής σκόνης. Τέτοια υλικά μπορεί να ήταν αλεύρι, πριονίδι, διάφοροι σπόροι κ.τ.λ.

Εξόρυξη - Κατεργασία

Ο πηλός βρίσκεται σε κοιτάσματα, με μορφή στρωμάτων. Όπως λαμβάνεται από το κοίτασμα με σκαπτικά εργαλεία, είναι συσσωματωμένος σε μικρούς ή μεγάλους σβόλους και με πολλά άλλα ξένα σώματα.

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να γίνει είναι να θραυσθούν οι σβόλοι σε όσο το δυνατόν μικρότερα κομμάτια και κατόπιν να τοποθετηθούν για να λιώσουν σε δεξαμενές με νερό. Με τη διαδικασία της καθίζησης του ιζήματος, όπου τα μεγαλύτερου μεγέθους κομμάτια όπως πέτρες, χαλίκια και άμμος κατακάθονται στον πυθμένα της δεξαμενής, ενώ το ωφέλιμο στρώμα της μάζας δημιουργείται επιφανειακά. Το επόμενο στάδιο είναι να αφαιρεθεί σχεδόν όλη η ποσότητα του νερού που απέμεινε στην επιφάνεια της λεκάνης και στη συνέχεια να αφαιρεθεί το ωφέλιμο ίζημα.

Αφού ολοκληρωθεί η διαδικασία του καθαρισμού, ο πηλός υφίσταται κατεργασία έτσι ώστε να πάρει την εμπορική του μορφή. Μερικές εμπορικές μορφές πηλού είναι:

• Σε στεγνή μορφή σαν χώμα που είναι και ο καλύτερος τρόπος μαζικής μεταφοράς του.
• Υπό μορφή πάστας με αρκετή πλαστικότητα και συσκευάζεται σε πακέτα.
• Υπό μορφή ρευστής μάζας (χυλού) μέσα σε πλαστικά δοχεία.

Ταξινόμηση

Μπορούμε να ταξινομήσουμε την άργιλο στις παρακάτω μεγάλες κατηγορίες ανάλογα με τις ιδιότητές του:

• Καθαρή άργιλος (καολίνης). Περιέχει ξένες ουσίες ή προσμείξεις σε τόσο μικρή πυκνότητα έτσι που το σημείο που αρχίζει να λιώνει είναι πάντοτε ψηλότερο από 1.600°C. Μπορούμε να πούμε ότι έχει πυρίμαχες ιδιότητες. Αντέχει δηλαδή σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Συνήθως διαιρείται σε δύο υποκατηγορίες, τους καολίνες και τα πυρίμαχα χώματα, τα οποία μπορούν να αντέχουν και σε πολύ μεγάλες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας σε σύντομο χρόνο.
• Αδιάβροχη άργιλος (gress, πορσελάνη). Περιέχουν συστατικά τα οποία υαλοποιούνται σε θερμοκρασίες άνω των 1.150°C με αποτέλεσμα να προκύπτει αδιαβροχοποίηση της μάζας. Η ουσιαστική διαφορά με τα άλλα προϊόντα είναι ότι τα κατασκευασμένα αντικείμενα διατηρούν το σχήμα τους κατά το στάδιο της υαλοποίησης.

Χρήσεις

Ο πηλός χρησιμοποιείται από την αρχαιότητα στην κεραμική για την κατασκευή αγγείων, αγαλμάτων, ειδώλων, λύχνων, μαγειρικών σκευών κ.ο.κ.

Βιβλιογραφία

• Jasmund, K., Lagaly, G.: Tonminerale und Tone. Steinkopff Verl. Darmstadt, 1993, ISBN 978-3798509238

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Uni Greifswald - Tonminerale