خاک رس مخصوص سفالگری

خاک رس مخصوص سفالگری

به کوی میکده هر سالکی که ره دانست
دری دگر زدن اندیشه تبه دانست
هر آن که راز دو عالم ز خط ساغر خواند
رموز جام جم از نقش خاک ره دانست

 

 

-تعریف خاک رس

-منشا پیدایش خاک روی زمین

-منشا پیدایش رس ها و فرآیند تشکیل آنها

-ساختمان کانیهای رسی و منشا آنها

-انواع خاک رس

-خواص فیزیکی خاک یا گِل رُس

-درجه بندی گِل رُس

-خاک رُس را چگونه انتخاب کنیم ؟

-ناخالصی ها مضر خاک برای سفالگری

-چه موادی برای گِل رُس مفید است ؟

 

تعریف خاک رس

از آنجا که انجام هر کار اصولی ، شناخت هر چند ابتدایی از مواد اولیه و ابزار های مربوطه را می طلبد و همانگونه که استادان فن توصیه کرده اند ، زمینه ی شناخت هر پدیده ای در آغاز ، آشنایی با نام آن است. چون ماده ای اولیه ی سفالسازی ، خاک رس است بهتر است معنی لغوی آن را بدانیم . خاک و رس همانطور که از ظاهرشان معلوم است از دو کلمه ترکیب شده که اولی تکمیل کننده ی دومی است .

-تعریف لغوی خاک و رس ؟

-تعریف خاک : خاک (( Xak )) یک واژه پهلوی است . از نظر دستور زبان فارسی ، اسم است .معنی خاک یعنی آنچه که طبقه ی مظاهری زمین را تشکیل داده و گیاه ها و درختان را می رویاند . بمعنی زمین و کشور هم می گویند .

-تعریف رس : این واژه هم اسم است . رست هم تلفظ می شود . نوعی از خاک که از متراج آن با آب خمیر چسبیده حاصل می شود و می توان آن را به شکل های مختلف در آورد و بواسطه مواد خارجی کااولن است که در چینی سازی بکار می رود و به گل کوزه گری معروف است و دارای مقداری آهک (( پنج درصد )) و سیلیس و اکسید آهن است .

-خاک رس چیست ؟

رسها به همراه کلوئیدها ، فعالترین بخش خاک محسوب می شوند و اکثر آنها دارای ساختمان بلوری هستند. قبل از مطالعه کانیها توسط اشعه ایکس تصور می‌شد که کانیهای رسی ذرات کوچک و ریز کانیهای اولیه نظیر ذرات کوارتز ، فلدسپار و میکاها باشند، در حالی که در حال حاضر کانیهای رسی ، ترکیب  شناخته شده‌ای دارند که شبیه این کانیها نیست و تنها کانی میکا به آنها شبیه است. کانیهای رسی ، اغلب کانیهای جدید یا حاصل انحلال کانیهای اولیه یا کانیهای ثانویه هستند.

منشا پیدایش خاک در سطح زمین

در حدود دو بلیون سال پیش قسمت سطحی توده گداخته زمین سرد شد و بصورت سنگ درآمد و بخار آب اطراف آن نیز به باران تبدیل شد. این باران میلیون‌ها سال ادامه یافت و اقیانوسهای عظیمی را بوجود آورد.

در این مدت طولانی آب طی جریان خود باعث فرسایش سنگها شده و آنها را بصورت ذرات ریزی به این طرف و آن طرف حمل می‌کرد. گیاهان و درختان نیز در این تغییرات شرکت جستند و باد ذراتی را که آب بوجود آورده بود با خود حمل می‌کرد و به ریز کرد آنها کمک می‌نمود. این ذرات ریزدر زمین هر روز بیشتر و بیشتر می‌شد و بروی هم انباشته می‌گردید و تحت فشار و حرارت بار دیگر بصورت سنگ در می‌آمد. مواد ریز باقیمانده که معمولا در دلتای رودخانه ها انباشته میشدند تشکیل خاک را میدادند .

منشا تشکیل دهنده رسها و فرآیند تشکیل آنها :

-خاک های رس به طور عمده 4 منشا مختلف دارند :

  • 1- رسهای درجاکه در حین تشکیل خاک شکل می‌گیرند.
  • 2- رسهای تغییر مکان یافتهکه در اثر فرسایش بیشتر حرکت کرده و مجددا در محل جدید نهشته می‌شوند.
  • 3- رسهای تبدیل شدهکه از رسهای به شدت هوازده و فرسایش یافته تجمع کرده و در رسوبات و خاکها رسوب گذاری می‌کنند.
  • 4- رسهای تشکیل شده جدیدکه در اثر تبلور مجدد رسهای موجود در محلولها ، در خاک در حال تشکیل شکل می‌گیرند.

-فرایندهای تشکیل دهنده انواع رسها

  • محیط هوازدگی و تشکیل خاک :اصلی‌ترین محیط تشکیل رسها مخصوصا رسهای موروثی یا وراثتی است.
  • محیط رسوبگذاری :رسها از آب حوضه یا آبهای حفره‌ای ته‌نشین می‌شوند مخصوصا رسهای تازه تشکیل شده .
  • دیاژنز و دگرگونی درجه پایین :در طول این فرآیند انواعی از رسها (مخصوصا رسهای تبدیلی) حاصل می‌گردند.


ساختمان کانیهای رسی ، منشا آنها

کانیها رسی، سیلیکاتهای آلومینیوم آبداری هستند که ساختمان ورقه‌ای داشته و مانند میکاها ، از فیلوسیلیکاتها می‌باشند.

-ساختمان کانیهای رسی

  • 1 – لایه‌ای از چهار وجهی‌های (تتراهدرالهای) Si-O . در این لایه ، هر چهار وجهی با چهار وجهی مجاورش ، سه اتم اکسیژن به اشتراک گذاشته‌اند.
  • 2 – لایه‌ای متشکل از Al در موقعیت اکتاهدرال با یونهایO2و O-H بطوری که در عمل یونهای Al3 بین دو لایه از یونهای O/OH قرار می‌گیرند. عناصر Mg ، Fe و سایر یونها ، ممکن است جانشین Al شوند.
  • 3- گیبسیت :لایه Al _ O/OH را لایه گیبسیت می‌گویند. چون ساختمان این کانی کلا از چنین لایه‌هایی تشکیل شده است.
  • 4- بروسیت:لایه Mg _ O/OH را لایه بروسیت می‌گویند. چون ساختمان این کانی کلا از این لایه‌ها تشکیل شده است.

-منشا کانیهای رسی در رسوبات یا سنگهای رسوبی :

  • رسهای موروثی یا وراثتی :این رسها از انواع آواری هستند.
  • رسهای تازه تشکیل شده (Neoformation) :این رسها به صورت برجا و در اثر ته‌نشینی مستقیم از محلول یا از مواد سیلیکاته آمورف و یا حاصل جانشینی هستند.
  • رسهای تبدیلی (Transformation) :رسهای موروثی از طریق تبادل یونی یا تغییر منظم کاتیونها ، به رسهای تبدیلی ، تبدیل می‌شوند.

انواع خاک رُس

1- خاک رُس رسوبی : این خاک معمولاً به صورت پیوسته رسوبی تحت فشار تشکیل می شود و چون مسیری طولانی را از محل تخریب و تجزیه سنگ های تشکیل دهنده طی می کند به قطعات بسیار ریز و فشرده تبدیل و بطور طبیعی دچار فعل و انفعالاتی می شود ؛ گاهی ناخالصی های متعدد مانند وجود منیزیم ، قلیاها اکسید های آهن و مشتقاتی از کوارتز و میکا و گرانیت در آنها دیده می شود .

در مواقعی که گل های رسوبی یکی از مواد لازم را کم دارد ، سفالگران بر اساس تجربیات خود ، هنگام ورز دادن گل یا زمان خشک شدن ، مواد مورد نیاز مانند پودر سنگریزه و ماسه را شناسایی و به طرق مختلف به آن اضافه می کنند .

2- خاک رُس گلوله ای : این خاک معمولاً به شکل زبیعی خود در بستر هایی از لایه زمین تشکیل می شود . به نظر می رسد چون به اندازه رُس های رسوبی جا به جا و با مواد دیگر ترکیب نمی شود و به صورت توده هایی در رگه های لایه زمین بدست می آید چندان تحت فشار نبوده به همین قابلیت انقباض آنها گاهی به 20 درصد می رسد .

3- خاک رُس قرمز : این نوع خاک در مکان هایی تشکیل می شود که مواد آهنی و رسوبات سنگ آهن در جریان تخریب ها و فشار های پوسته زمین بیشتر از سایر مواد وجود دارد . اکسید های آهن در شکل پذیری گل ، میزان حرارت لازم برای پخت و استحکام بعدی آن نقش عمده ای دارد . ترکیبات این خاک بسیار متنوع است و درجه پخت آن گاهی تا 1200 درجه بالا می رود . این خاک هنگام پخت در حرارت بین 1000 تا 1200 درجه به رنگ های زرد ، نخودی و قرمز در می آید .

4- خاک رس آهکی : این نوع خاک دارای ترکیبات فلد سپاتی شامل ماسه ، شن ، مواد آهکی و مواد گذارنده دیگر بوده و بنابر این شکل پذیری آن مشکل است ، میزان درجه حرارت و کنترل و نظارت بر پخت آن حائز اهمیت است .

5- خاک رُس های دیر گدار : این خاک در مکان هایی وجود دارد که سنگهای معدنی آن سنگ های سخت و بیشتر زغال سنگ بوده است . مولکول تشکیل دهنده این خاک باعث می شود که شکل پذیری چندانی نداشته و به حرارت بالا نیاز داشته باشد .

خواص فیزیکی خاک یا گِل رُس :

استاد توحیدی در این رابطه نوشته است :

1- اندازه و شکل ذرات : معمولاً اندازه و شکل ذرات خاک رُس را که عامل تشخیص قابلیت ارتجاعی گل است با میکروسکوپ می توان تعیین نمود .

مطالعات نشان داده که ویژگی های اصلی گل رُس به این ذرات بسیار ریز که قطر آنها از یک میکرون تجاوز نمی کند (110000 میلیمتر ) بر می گردد . علاوه براین ذرات ریز که مانند دانه های کریستال در خاک دیده می شود دانه های درشت تر هم در آن وجود دارد که این دانه ها ممکن است ذرات تجزیه شده فلد سپار ، کوارتز یا مواد دیگری باشد که هنوز کاملاً تجزیه نشده و همراه با مواد دیگر ته نشین شده است . در بعضی خاک های رُس این مواد درشت بیشتر است که با عمل شستن از گِل جدا می شود . مقداری مواد آلی نیز در خاک وجود دارد که هنگام پختن گِل از بین می رود ولی وجود آن عامل مهمی در شکل بخشی گِل به شمار می آید .

2-شکل پذیری گِل رُس : خاک رُس هنگامی که به مقدار معین با آب مخلوط شود قابلیت آن را دارد که به هر شکلی در آید ؛ این خاصیت را شکل پذیری می نامند که از خواص مهم و اصلی این ماده است و در بین مواد معدنی طبیعی ، خاک رُس تنها ماده ای است که این خاصیت را دارد . این خاصیت به کوچک بودن ذرات موجود در گِل رُس بر می گردد که پس از ترکیب با آب حالت لغزش پذیری آن باعث این قابلیت می شود .

-3 عدسی بودن ذرات : این خاصیت در خاک رُس سهم بسزایی در شکل پذیری  دارد.  برای آزمایش قابلیت شکل پذیری گِل رُس ، اندکی از آن را بصورت لوله در آورده ، با خم کردن و کشیدن میزان شکل پذیری آن را مشخص می کنند .

درجه بندی گِل رُس

1-گِل رُس درجه اول : که در کنار سنگ های مادر (فلد سپات ) رسوب کرده و آب و یخچال های طبیعی و غیره آن را جا به جا نکرده است .

گِل های درجه اول نادر و کمیاب اند . سایر گِل ها ،عموماً در اثر تخریب و انحلال در آب و سپس انتقال به زمین های پست تر و در نهایت در دریاچه ها یا دریاها رسوب نموده اند . ولی معمولاً گِل های اولیه یا درجه یک دست نخورده باقی می مانند ؛ زیرا این گِل ها در مسیر جریان آب قرار نگرفته ، ذرات ریز و درشت آنها از هم جدا نشده اند . گِل های درجه یک بیشتر زیر و شکل ناپذیرند ؛ زیرا بلافاصله پس از جداشدن از سنگ های اولیه رسوب کرده با مواد معدنی آمیخته نشده و در نتیجه خالص باقی مانده است .

2-گِل های درجه دوم : که این دسته از گِل ها پس از جداشدن از سنگ های اصلی به محل های دیگر منتقل شده ، بوسیله آب ، باد و یخچال های طبیعی جا به جا شده است . این گِل ها که از گِل های درجه اول بیشتر یافت می شود ، هنگام نقل و انتقال به وسیله آب ذرات ریز و درشت آن از یکدیگر جدا می شود .

این گِل معمولاً از مواد مختلف نظیر آهن ، کوارتز ، میکا و دیگر ناخالصی ها تشکیل شده و از نظر مرغوبیت واجد قابلیت های لازم برای سفالگری است .

خاک رُس را چگونه انتخاب کنیم ؟

خاک رُس معمولاً در بیشتر زمین ها پیدا می شود . در قدیم سفالگران خود ، این خاک را تهیه می کردند . برای راحتی و سرعت کار و جلوگیری از هزینه های جانبی ، سعی می کردند کارگاه های سفال سازی را در کنار زمین ها و معادن خاک رُس ، بر پا دارند . امروزه علی رغم اینکه صنعت سفالسازی روزگار خوبی را نمی گذاراند ، ولی تهیه آن بسیار ساده است . تمام مصالح فروش ها این خاک را دارند . حال اگر فرض کنیم خودمان می خواهیم خاک رُس را از بیابان ها تهیه کنیم ، باید به چه نکاتی توجه نماییم ؟

استاد توحیدی و عباسیان نکات جالبی را یاد آوری کرده اند .

توحیدی گفته است : سفالگران به تجربه دریافته اند که خاک رُس مورد نیاز را از زمین هایی که ترک خورده می شود و به صورت لایه لایه در می آید تهیه کنند مثلاً زمین های کنار رودخانه ها و جوی ها

چنانچه در مرغوبیت و اصالت آن از لحاظ ترکیب با مواد دیگر شک کنند روی آن آزمایش هایی می کنند . اگر گِل بدست آمده چسبنده و قابل انعطاف بود ،آن خاک مطلوب ؛ ولی اگر شنی و غیر قابل انعطاف باشد مقدار ماسه آن بیش از اندازه است و گِل رُس مرغوبی بدست نمی آید .

سفالگران سپس به این نکته توجه دارند که هر خاک رُسی برای چه نوع سفالی مناسب است ؛ زیرا هر خاک رُسی برای هر نوع سفالگری مناسب نیست .

ناخالصی های خاک های رس :

ناخالصی هایی که خاک رُس را نامرغوب می سازند عبارتند از :

1- مواد قلیایی : وجود مواد قلیایی را می توان به وسیله قشری از شوره سفید رنگ که در سطح گِل خشک شده تشکیل می شود ، تشخیص داد . اگر خاک رُس را به صورت گِل درآوریم و سپس بگذاریم یک مرتبه خشک شود ، تغییر رنگ یا شوره ای که در سطح گِل خشک شده بوجود می آید نشانه وجود قلیایی نامناسب است .

2-  وجود آهک : آهک موجود خاک هنگام پختن از کربنات به اکسید کلسیم تبدیل می شود و اکسید کلسیم در مقابل هوا بزودی تجزیه می شود و آب جذب می نماید .ذرات آهک در گِل پخته به صورت متورم باقی می ماند و وجود این ذرات در ظرف به کلی از بین می رود .

طریقه تشخیص آهک : برای تشخیص مقدار آهک در گِل رُس ، مقداری از خاک رِس را در محلول 50 درصد اسید هیدروکلریک منیزیم حل می کنند و پس از ملاحظه جوش و کف به وجود آهک پی می برند .

3- گچ : اثر ذرات گچ نیز در گِل رُس مانند اثر آهک است . پوسته شدن ممکن است حتی چند روز پس از خاتمه عمل پخت نیز پیش آید  .

4 – ماسه : غیر از مواد قلیایی و آهکی ممکن است مواد دیگری مانند ماسه در گِل وجود داشته باشد ، که سفالگران با ته نشین کردن این ماسه ها را از گِل جدا می کنند .

پس سفالگران ، باید ناخالصی های زیر را به خاطر بسپارند :

  1. مواد قلیایی
  2. آهک
  3. گچ
  4. ماسه و شن

چه موادی برای گِل رُس مفید است ؟

  1. مواد آلی
  2. اکسید آهن و فلزات دیگر

مواد آلی باعث چسبندگی زیاد گِل می شود . چنین ویژگی سبب می گردد که محصولات سفالینه ، بادوام ، شکل پذیر و مرغوب باشند . وجود مواد آلی در خاک رُس ، پس از پختن سفال به رنگ قهوه ای سوخته و سیاه در می آید . وجود اکسید آهن به همراه مواد شیمیایی دیگر پس از پخت ، سفالینه قرمز رنگ می شود .

استادان این فن ، رنگ زرد را مربوط به (( لیمونایت آهن )) و رنگ های سبز ، خاکستری و یا سیاه را بوجود ( آهن فِرو ) نسبت می دهند .

شایان توجه است که به علت وجود 2 تا 5 درصد اکسید آهن در خاک نمی توان سفالینه ها را بیشتر از 1125 درجه حرارت داد .

 

منابع :

سایتhttp://aktarh.blogsky.com

دانشنامه رشد

پاسخی بگذارید