Глина

Определение "Глина" в словаре Брокгауза и Ефрона

Глина (геологич.) — весьма распространенная вторичная или обломочная горная порода, происшедшая от выветривания других горных пород, преимущественно заключающих в своем составе полевой шпат (см. Глина, техн. II. Образов. в природе). В чистом виде Г. встречается крайне редко: примеси кремнекислоты, окиси железа и марганца, углекислой извести и других химических соединений, а равно зерен кварца, полевого шпата, слюды, железного блеска и органических веществ делают состав Г. весьма изменчивым. Г., в сухом виде, представляет плотное или землистое, часто жирное на ощупь вещество, легко растирающееся в порошок; липнет к языку, жадно поглощает воду, издавая особый характерный запах, и переходит при этом в мягкую пластичную массу. В природе Г. встречается или в местах ее образования — по соседству с разрушающимися полевошпатовыми породами, или увлекается текущими водами далеко от места происхождения и отлагается на дне рек, в морях и океанах, смешиваясь на пути с другими, переносимыми водой органическими и неорганическими частицами. Разрушение горных пород началось тотчас же по выходе их на земную поверхность, а наряду с тем происходило размывание и перенесение водой образовавшихся глинистых частиц, поэтому слои и прослойки Г. встречаются во всех геологических отложениях от самых древних до более новых, чаще, однако, в последних. При разнообразии химического состава (см.), физических свойств, времени образования и места нахождения Г. существует большое количество названий для их разновидностей: то по их геологическому возрасту (напр. юрская Г.), то по заключенным в ней органическим остаткам (орнатовая Г.), то по техн. применению (горшечная, кирпичная Г.), то наконец по мин. составу (квасцовая Г. и т. д.). Важнейшими из разновидностей являются: каолин, собственно Г. и сланцеватая Г. Каолин (см. ниже Виды Г.) встречается преимущественно в виде гнезд в гранитах, гнейсах, сиенитах и фельзитовых порфирах или в (ближайшем соседстве с ними. Наиболее известные месторождения каолина находятся в Китае, Саксонии, Богемии и Англии. В России наилучшие сорта добываются в Глуховском у. Черниговской и в Александровском у. Екатеринославской губ. Обыкновенная глина отличается от каолина большим содержанием примесей и вследствие того меньшей огнеупорностью. Месторождения Г. весьма многочисленны, но наилучшие горшечные известны у нас в России в Новгородской губ. (боровичская Г.), в Московской губ. (гжельская Г.) и в Миргородском у. Полтавской губ. Наконец, сланцеватые Г. представляют уплотненную от времени и давления вышележащих горных пород Г. с ясно выраженной сланцеватостью и слоистостью, наичаще темно-серого или черного цвета от содержащихся углистых веществ. Кроме песка и листочков слюды, в сланцеватых Г. часто встречаются в виде примеси иголочки роговой обманки, серный колчедан, железный блеск и многие другие минералы. Помимо техн. применения, Г. в природе имеет весьма важное значение, благодаря своей водонепроницаемости. Насыщенные водой глинистые слои задерживают вновь притекающую воду, которая скопляется и течет по их поверхности. Между прочим, основываясь на этом свойстве Г. и зная геологическое строение местности, удается во многих случаях заранее определить возможность получения колодезной или артезианской воды и даже приблизительную глубину, на которой может быть встречена вода.

О глинах см. К. Бишоф, "Огнеупорные Г., их нахождение, состав, исследование, обработка и применение" (пер. П. Миклашевского, СПб., 1881); также П. Миклашевского, "Месторождения огнеупорных материалов в России" (СПб., 1881).

Б. П.

Глина (технич.; франц. argile, нем. Thon, англ. сlау) — общеизвестное землисто-порошковатое вещество, составляющее неизбежную составную часть поверхностного растительного слоя земли, образующее, в более или менее чистом виде или в смеси с песком (суглинки), известняком (мергели), слюдой и др. повсюду встречающиеся толщи или слои осадочных (водных) пород всех геологических периодов и в измененном (метаморфическом) состоянии представляющие сланцевые (шиферные, глинисто-сланцевые и т. п.) твердые горные породы, входящие в состав множества горных кряжей и пластов земной коры. Таким образом Г. в разных видах и формах обильно распространена в природе и уже по этому одному с незапамятных времен служит людям для производства огромного множества разнообразнейших предметов, начиная от возведения построек до производства тончайших фарфоровых изделий. Для ознакомления со свойствами и с некоторыми приложениями Г. в технике предлагаемая статья рассматривает: 1) химический состав Г., 2) образование ее в природе, 3) виды Г., 4) основные свойства, главные применения Г., 5) огнепостоянство Г. и 6) общие начала производства обожженных глиняных изделий.

I) Состав Г. Во всех сортах природное Г. всегда содержатся: а) глинозем, т. е. окись алюминия Al ₂O₃, как основное начало, извлекаемое крепкой серного кислотой; б) кремнезем или окисел кремния SiO ₂, как кислотное начало, извлекаемое после удаления Аl ₂ О ₃ щелочными растворами и в) гидратная вода, Н ₂ O, как вещество удаляемое после выслушивания при прокаливании. Все другие составные начала природных сортов Г. (щелочи, известь, магнезия, окислы железа, титановая кислота и т. п.) должны быть считаемы за сопровождающие подмеси, потому что по мере очищения, напр. при отмучивании, обработке слабыми кислотами (на Г. они не действуют) и т. п. их количество убывает, и в чистейших, белых сортах Г. встречаются иногда только указанные три вещества. Поэтому Г. должно считать водной или гидратной кремне-глиноземной солью (или водным кремнекислым глиноземом). Но в каком количественном отношении соединены здесь названные окислы, сказать труднее. Уже вследствие того, что Г. представляет мельчайший порошок, ни в чем всецело не растворяющийся и смешанный с порошковатыми формами других землистых веществ, очевидно, что Г. нельзя ни получить в природе, ни приготовить искусственно в совершенно чистом виде, а потому о ее количественном составе можно сделать точный вывод только через изучение множества образцов разной степени очищения, что и выполнено Броньяром, Малагути, Бишофом и др. По совокупности таких исследований ныне несомненно, что в чистейшем виде все Г. содержат в состоянии высушивания (при 100°) до постоянного веса Al₂O₃2SiO₂2H₂ O, т. е. Г. относится к числу основных солей (в средней соли на Аl ₂ О ₃ должно содержаться 3SiО ₂) глинозема. Состав этот требует (см. Веса атомов) содержания: 39,5% глинозема, 46,5% кремнезема и 14,0% воды. К этому содержанию стремится в пределе достичь всякая Г. тем более, чем менее содержится в ней подмесей, и наибольшую ценность и значение во множестве отношений имеют именно Г., наиболее близкие по составу к вышеуказанному; обыкновенные же Г. содержат чаще всего подмесь песка в разной степени крупности зерен. Так, например, известная в России белая глуховская фарфоровая Г. (Черниговской губ. Глуховского у.) в отмученном состоянии содержит около 37,5% Al ₂O₃ и 46,5 SiO ₂, и незначительное количество магнезии и щелочей, но почти не содержит железных окислов; известная английская белая глина, распространяемая во многие страны света (Dressel С°) и идущая в Россию в числе миллионов пудов ежегодно под именем China-clay (чайна-клай, китайская Г.) или каолина, содержит в том (отмученном) виде, в котором находится в продаже: 37,9% Al ₂O₃ (растворимого в крепкой серной кислота), 44,2% SiО ₂ (растворимого в щелочах), 12,5% потери при прокаливании (воды), 0,1 MgO.0,2 СаО, 1,0% Fе ₂O₃, 1,3% К ₂O + Na₂ O и 3,4% песка (в нем 2,7 SiO ₂. 0,3 Al₂O₃ и 0,5 др. оснований), по анализам Бишофа. Но многие из известнейших Г., даже бесцветные (белые) и хорошо отмученные, содержать менее Al ₂O₃ и химически связанной воды, потому что заключают подмесь или кварцевых или полевошпатовых зерен. Сумма их определяется по количеству остатка, остающегося после обработки Г. серной кислотой и после кипячения остатка с раствором соды, в котором растворяется гидрат кремнезема, содержавшегося в Г. Анализируя (обрабатывают обыкновенно плавиковой кислотой) остаток, определяя в нем основания (глинозем и щелочи); по их количеству судят о содержании полевошпатовых подмесей, считая (хотя это и не всегда точно) состав их за Аl ₂ О ₃(K, Na)₂O6SiO₂, а отсюда заключают и о количестве подмеси кварца. Так, известная во Франции белая Г. (каолин) из Saint-Yrieux (Haute-Vienne) содержит от 10 до 45% остатка состоящего преимущественно из полевого шпата, а известная в Германии Г. из Sennewitz (около Halle) содержит около 36% подмеси кварца. Так как во многих случаях при обработке Г. г к ней прибавляют как полевой шпат, так и кварц (напр. при производстве фарфора), то указанные подмеси в практике могут быть даже полезными, тем не менее высшими сортами Г., особо ценимыми (до 60 — 80 к. за пд.), должно считать возможно чистую, почти на цело растворяющуюся при последовательной обработке крепкой серной кислотой и содой, потому что для желаемых целей подмеси могут вводиться искусственно, а содержание их в естественных глинах подлежит изменению. Но и в чистейших сортах Г. всегда содержатся растворяющиеся (вместе с Аl ₂ О ₃) в кислоте другие основания, особенно K ₂O, Na₂O, CaO, MgO, Fe₂O₃, и общее их количество редко бывает менее 1,5 — 3% иногда же, в обычных Г., превосходит и десяток %. Значение этих подмесей особенно важно во многих случаях. Так все они увеличивают плавкость Г., а окислы железа придают изделиям сверх того обыкновенно [Но, несомненно, что при содержании значительного количества окислов железа некоторые Г. дают не красные, а белые или серовато-желтые кирпичи, что зависит от распределения подмеси железных соединений. Так, Ольшевский исследовал одну Г., содержащую 10% окиси железа, и нашел, что в кирпичах, из нее приготовленных, содержатся черноватые зерна железного соединения, а красного окрашивания не получается. Kиевские Г., дающие беловатые кирпичи, по анализам Богданова, так же содержат 4 — 9% бурого железняка.] и характерный цвет, свойственный кирпичу. Часть их несомненно содержится в виде самостоятельных подмесей, напр., бурого железняка (охры), известняка (мергели [См. Глауконит.]) и т. п., и узнается в Г. или при их отмучивании (по кусочкам или зернам большей крупности, чем глина), или при обработке Г. слабыми растворами кислот (соляной или азотной). При выборе Г. для известных целей применения всегда обращается внимание на количество, качество и способ распределения этих подмесей. Так, напр., для выделки кирпича очень важно, чтобы в Г. не содержалось механической подмеси (кусочков) известняка, потому что такие кирпичи при обжиге дают много лома [Но если углекислая соль распределена вполне равномерно с Г. и при обжигании была достигнута надлежащая (см. Цемент) степень жара, то получается кирпич очень прочный особенно для водяных сооружений, потому что образуется подобный цементному состав, твердеющий от воды. Tetmajer доводил содержание углеизвестковой соли в подобных кирпичах даже до 25% на 100 Г.].

Вскипание с кислотами (выделение СО ₂) легко может служить к открытию этой подмеси в глине. Вообще механические подмеси (корни растений, гальки, колчедан) препятствуют применению Г. в большинстве случаев, но за то и отделяются легко при промывке водой, уносящей глину (см. Отмучивание), и имеют значение только для низших сортов Г. (для кирпичей), так как последние, ради дешевизны, не подвергаются никакому виду очищения. В Г. всех сортов, а особенно в некоторых, сопровождающих торф и бурые и каменные угли, содержатся органические вещества, выгорающие при обжигании и способные изменяться от доступа воздуха, на чем и основано отчасти улучшение, замечаемое в Г. при их хранении на воздухе во влажном состоянии. Иногда Г. окрашены от этих органических подмесей в различные оттенки темных цветов, пропадающих при обжиге. Вообще Г. легко окрашивается подмесями и бывает синеватой, черноватой, зеленоватой и разных пестрых окрашиваний (отчего иные Г. и применяются как краска, напр., охра, умбра и др.); но в чистом состоянии отличается белизной, так что непосредственно (как известка) служит для окраски, напр., стен в белый цвет во многих местах Малороссии. В прокаленном виде — органические вещества выгорают, но подмесь окислов железа служит к окрашиванию в желтоватые и красные цвета.

II) Образование Г. в природе. Первоначальный источник образования глин составляют, без сомнения, кристаллические первозданные породы, содержащие полевошпатовые минералы, химически медленно изменяющиеся под влиянием атмосферных вод, по ним протекающих и извлекающих из них щелочи (кали, натр), щелочные земли (известь, магнезию) и отчасти кремнезем, всегда находимые в текучих водах, в воде горячих (гейзеров) и др. горных источников. Не входя в геологические частности, достаточно указать на то, что чистейшие виды Г. (каолин) встречаются преимущественно в среде выше указанных пород (гнейсов, гранитов, пегматитов и т. п.) с явным указанием образования из полевых шпатов, которых обломки или части еще остаются, вместе со слюдой (более стойкой, чем полевые шпаты, относительно атмосферной воды) и с кварцем в самой глине и нередко можно видеть все следы перехода полевого шпата в глину. Химически этот переход для (альбита и ортоклаза) полевого шпата выражается равенством:

Аl ₂ О ₃R₂O₆Si₂ (полевой шпат) + 2Н ₂ O (вода) = Al ₂O₃2SiO₂2H₂ O (нераств. остат. глины) + R ₂O₄SiO₂ (раств. кремнещел. соль)
где R есть щелочной металл (= К, Na). Для полевошпатовых, подобных анортиту, превращение еще проще и под влиянием углекислоты атмосферной воды еще удобнее может совершаться:

CaOAl₂O₃2SiO₂ (анортит) + 2Н ₂ О ₃ (водная углекислота) + Н ₂ O (вода) = Al ₂O₃2SiO₂2H₂ O (глина, остаток) + СаН ₂ (СО ₃)₂ (двууглеизвестковая соль в растворе)

Такой процесс разрушения полевошпатовых пород идет и поныне, как видно из того, что воды, собирающиеся в среде первозданных пород, содержащих лишь щелочи, а не щелочные земли, каковы, напр., породы преобладающие в окрестностях Ладожского озера, содержат щелочей более, чем щелочных земель. Но не подлежит сомнению, что этот процесс еще в сильнейшей мере совершался в первичные эпохи жизни земли и этим путем совершенно ясно выражается происхождение массы Г., рассеянной всюду в земле. В немногих только случаях можно найти Г. среди указанных первозданных пород, как находят у нас вдоль гранитного кряжа, идущего от Чернигова через Днепровские пороги, или в Пиренеях, или в Саксонии в Марне (около Галле) и т. п. Прямо образовавшаяся на месте своего нахождения глина носит название каолина и часто отличается чистотой, хотя нередко в ней содержатся крупные остатки неразрушенных пород. В большинстве случаев, однако, сверх химического изменения горных пород, вода производит на них механическое действие как своим течением и вообще движением, так и замерзанием, от которого происходит растрескивание и вообще разъединение частей породы. Частицы Г., вследствие того, что составляют остаток химически измененного полевошпатового минерала, так мелки, что уносятся при всяком движении воды и ею переносятся в виде мути и ила гораздо далее, чем все другие более крупные части пород. Все горные реки, идущие среди пород, заключающих образовавшиеся Г., поэтому несут муть Г. Но она, как всякая муть в тихих водах, садится и вместе с нею осаждаются как мелкие частицы кварца и слюды, происходящие из тех же пород, так и часть веществ, осаждаемых водой из раствора, особенно окислы железа, углеизвестковая соль и т. п. Этим объясняют обычные подмеси Г. и содержание в них различных количеств разнообразных подмесей. Обсохшие слои Г. и ее смесей, становясь сушей в служа почвой, сами опять размываются водой и Г. опять может или сравнительно очищаться или обогащаться подмесями всякого рода. Таким образом совершенно понятна причина того, что Г. в природе встречаются в разнообразнейшей степени чистоты, хотя основное их вещество, водой неизменяемое, остается во всех случаях одно и то же.

III) Виды Г. Из предшествующего уже ясно, что различие между глинами разных мест и свойств определяется исключительно подмесами в них содержащимися, даже если не считать в числе них крупных или грубых механических подмесей, которые легко отделяются от глины при взбалтывании с водой (отмучивании) и при сливании, каковы гальки, корня и т. п. Резкого деления глин на виды или роды не может быть, потому что мелкие частицы подмесей могут варьировать до бесконечности. Но некоторые виды отличаются с легкостью и ясностью. Между ними первое место, во всех отношениях, принадлежит фарфоровой глине, или так называемому каолину. Это есть глина обыкновенно белого цвета, находится в среде первозданных пород и уже по этому одному более чистая, чем другие сорта Г., переносившиеся вместе с другими породами водой, а потому сверх крупных подмесей, содержащих обыкновенно много мелкого кремнезема (кварца), истертого до мелкоты и отмучиванием уже не вполне отделяемого от Г. По этой причине в первичном каолине более (до 38%) глинозема Al ₂ О ₃, чем во всех других глинах, так как даже при подмеси полевого шпата (содержащего обыкновенно менее 25 —30% Al₂O₃) содержание Аl ₂ О ₃ в глинах убывает. Название каолина китайское, потому что из Китая в Европу пришли первые фарфоровые изделия. Обыкновенно первичный, т. е. водой не унесенный с места своего происхождения, каолин прикрыт слюдянистыми породами, и перемешан с полевошпатовыми. Добытый из земли, он на месте подвергается отделению через отмучивание; т. е. смешение с водой, разбалтывание в молочную смесь, кратковременное отстаивание и сливание мутной жидкости, которая дает осадок каолина; его выжимают, сушат и в этом виде пускают в торговлю. Куски каолина даже после пропитывания водой (смешение с ней идет для каолина труднее, чем для других глин) более тощи на ощупь, чем куски вязкой, жирной, или пластической, глины, которые во влажном виде имеют свойство маслянистой мягкости и легко полируются при сглаживании ногтем. Такая глина наиболее прямо пригодна для лепки и после прокаливания обыкновенно более или менее крепнет. Ее называют трубочной землей (terre de pipe, Pfeifenthon), горшечной глиной (T ö pferthon), сукновальной или валяльной глиной (terre a foullon ou argile smectique, Walkthon) и т. п., смотря по применению. Те из сортов этой глины, в которых содержится мало всяких оснований, кроме глинозема, и механическая подмесь кремнезема мала, т. е. те, которые, несмотря на присутствие подмесей изменяющих цвет и вид, близки по составу к чистой глине, более редки, выдерживают жар всяких печей не размягчаясь и называются огнепостоянными глинами (feuerfeste Thone, agriles refractaires). От подмеси значительного количества водной окиси железа глины получают желто-бурый цвет и находят применение в красильном деле под названием охры, или охристых глин (argiles ocreuses, Ockers). От содержания углеизвестковой соли (слабые кислоты производят вскипание), глина получает свойство менее жирного на ощупь землистого вещества, носящего название мергеля, или мергелистой глины, и леса (marne, Mergel, Lёss), а если эта жесткость или сухость глины зависит от кремнезема, то глину называют суглинком (Lehm). При подмеси слюды и смол уплотненная глина древних образований называется глеем (Letten). Отличают также глины смолистые, разноцветные (напр. красные, идущие для карандашей и красок) и по разным подмесям в них содержащимся; но такие сорта глин уже менее распространены и реже применяются. Всякие виды глины, содержащие много подмесей и значительно потерявшие через то пластичность, называются тощими, или сухими.

IV. Свойства Г. и пользование ими. Глина в естественно плотном виде, проникнутая водой (20 — 50% веса глины), весит в 1,8 — 1,9 раз более, чем равный объем воды (т. е. вес куб. саж. 1067 — 1127 пуд.). Когда глина высыхает, то уменьшается в объеме так, что линейные размеры сокращаются 4 — 10%, тогда вес куб. меры глины 1,25 — 1,50 по отношению к весу воды; но получающаяся масса скважиста, пристает к языку, впитывает воду и масло [Оттого глина употребляется в сукноделии и для вывода жирных пятен.] и погруженная в воду (сухая глина) выделяет массу воздушных пузырьков. Это зависит от того, что сами частицы глины обладают плотностью около 2,2 раз большей, чем вода. Г., размокшая в воде, и с нею равномерно перемешанная в тестообразную массу, способна (при смешении примерно 60 — 70 ч. воды со 100 ч. сухой глины) мяться, принимать всякие формы, резаться, слепляться, выдавливаться под прессом и сохранять приданную форму (при большем содержании воды смесь течет, жидка), что и называется пластичностью или лепкостью глины. Это самое основное ее свойство для всякого рода ее применений. А так как глина содержит лишь высшие степени окисления (в Аl ₂ О ₃2SiO₂2H₂ O около 56% кислорода), то она неспособна ни окисляться, ни гореть, а в жару теряет только воду, в ней содержащуюся. Но в природной глине всегда содержатся органические подмеси. Они придают глине, особенно смоченной водой, своеобразный запах, а при накаливании окисляются и выгорают. Глиняный слой, намокший от воды, не пропускает ее, т. е. глина, в отличие от песка и многих других пород, отличается водонепроницаемостью, имеющей большое значение в природе для определения русла рек и особенно подземных ключей, а в строительном деле применяется для ограждения от притока воды и для удержания водохранилищ. Высохшая глина, хотя бы температура сушки доходила до 100°, после размачивания в воде опять получает все основные первоначальные свойства, то есть дает муть с избытком воды, а с 60 — 80% (по весу совершенно сухой глины) воды тестообразную, пластическую, липкую и мягкую массу, поддающуюся слабому давлению и после его прекращения сохраняющую полученные изменения формы, что и составляет ее первое драгоценное свойство, позволяющее готовить из глины разнообразные предметы. Глиняное тесто, высыхая после придания ему определенной формы, сокращается в своем объеме ("усыхает") столь значительно, а в тонких частях и с поверхности ранее, чем в толстых, что при таком высыхании чисто глиняные изделия чрезвычайно легко дают глубокие или сквозные трещины и уродуются в форме. Потому скульпторы, лепящие из глины, обязаны держать во все время работы свое изделие во влажном состоянии через обрызгивание водой и защиту от скорого испарения. При употреблении Г. для лепки, если желают, чтобы форма изделия хотя бы сократилась в линейных размерах, но сохранилась после высыхания, к Г. прибавляют таких веществ, которые не обладают свойством глины сокращаться (таковы, напр., песок, обожженная Г., или шамот, и т. п.), а когда высохшее глиняное изделие назначается для сохранения без обжигания (напр. для возведения глинобитных построек, сырцового кирпича, глиняных полов и т. п.), тогда, сверх песка, прибавляют еще и различные связывающие волокнистые вещества, напр. отбросы волоса, кострику, солому, навоз и т. п. Высохшее глиняное изделие уже крепко, т. е. вполне пригодно для всякого рода построек и предметов, к которым вода не имеет продолжительного прикосновения. Так, в сухом климате центральной Азии глиняные постройки живут целые века, а на хорошем каменном фундаменте под прочной кровлей, снабженной большими свесами, и в нашем климате здания из сырцовой мешаной Г. вполне пригодны для жилья, если при сооружении их образовавшиеся трещины тщательно замазаны новыми слоями глины и вся постройка успела совершенно высохнуть до наступления морозов (от них непросохшая глина лопается, теряет связность и здание распадается). Еще высшим достоинством и лучшей прочностью обладают здания, сложенные из высохшего заранее сырцового большемерного кирпича, укладываемого на глине, потому что больших трещин тогда не происходит и возведение здания может быть совершено быстро. Такие постройки, вследствие дешевизны, теплоты зимой, прочности и несгораемости стен и полов, если и они сделаны из глины, могли бы служить большим подспорьем в борьбе с пожарами, истребляющими ежегодно много деревянных крестьянских построек, если бы в деле прочности таких построек не играли громадной роли кровля и фундамент. Для первых, однако, сама глина доставляет отличный материал, в соединении с соломой, потому что маты или плетенные из соломы полотнища, пропитанные жидкой глиной, придают кровле дешевизну и легкость сооружения, при безопасности от огня, а при пропитывании высохшей кровли дегтем (напр. нефтяным) даже и прочность от действия сильнейших ливней. Но в наших климатах фундамент и целость зданий, около которых вода застаивается и где сырость почвы постоянно действует, непременно должны быть возведены из материалов, не изменяющихся и не размягчающихся от воды, тогда как высохшая глина впитывает воду и с ней размягчается. Это свойство сырца или высохшей глины ограничивает ее применимость и служит к тому, что с доисторических времен стали обжигать или прокаливать глину, так как она в этом состоянии не только водой уже не размачивается, но и приобретает еще высшую плотность, крепость и вообще малую изменяемость, очевидную из того, что изделия из обожженной глины, как камни, сохраняются в земле, на воздухе и в воде многие века без всяких изменений, если не подвергаются механическим влияниям, превосходящим предел их сопротивления. Изделия из мягкой глины, после высыхания. при постепенном накаливании выше 400° [Обожженный при низких температурах теряют не всю воду и менее прочны.] или при "обжиге", во-первых, теряют содержащуюся в них воду, во-вторых, постепенно, по мере нагрева сокращаются в размерах от 9 до 15% в своих линейных измерениях, до того, что это сокращение послужило Веджвуту (см. соотв. статью) к изобретению его пирометра (см. это сл.); в-третьих, перестают размываться водой, отдавать серной кислоте свой глинозем и щелочным растворам кремнезем и в-четвертых, оставаясь скважистыми, приобретают последовательно столь значительную твердость, что дают искры при ударе стали. Сокращение объемов при обжиге или "спекании" зависят, очевидно, от образования безводного соединения Аl ₂ О ₃2SiO₂ и от того, что оно, хотя не плавится в жару печей (но при температуре горящего гремучего газа расплавляется, тогда как известь при этом не изменяется), но отчасти размягчается и, стягиваясь, уплотняется. Но при столь значительном сокращении, какое происходит при обжиге глины, изделия из нее, при какой-либо неравномерности или в толщине частей, или в составе и плотности массы, чрезвычайно легко дают трещины и изменения формы, а потому к глине, назначенной для обжига, еще более, чем к сырцовой, необходимо прибавлять веществ, подобных кремнезему, в виде песка или кварца или заранее обожженной глины, т. е. так называемого "шамота", чтобы уменьшить эту склонность давать трещины и изменять форму. Чем чище глина, тем более она может принять таких (тощих) подмесей, не теряя должной для производства степени вязкости или пластичности, необходимых как для придания смеси с водой прочной формы, особенно в тонких частях, так и связности или крепости после прокаливания. Такая подмесь кварца, как упомянуто выше, встречается в естественных глинах; но обыкновенно количество ее увеличивается, прибавляя или мелкий песок для простых изделий (кирпича, простой посуды и т. п.), или возможно чистый кварц в измельченном виде. Но от такой подмеси (SiO ₂ в разных видах) глина может приобретать (см.) гораздо большую легкоплавкость, чем желательно, а потому, когда желают уменьшить сжимаемость глины в жару, не изменяя ее состава и тугоплавкости, что особенно важно при производстве огнепостоянных предметов (плавильных горшков, реторт, форм, клинкера и т. п.), тогда главной прибавкой служит измельченная шамотная масса, т. е. та же Г., но предварительно хорошо выжженная или бой глиняных изделий. Но глиняные изделия, приготовленные с названными подмесями, после обычного обжигания остаются скважистыми, как кирпич, обыкновенные пористые цветные горшки или цилиндры гальванических элементов, а потому они могут служить для стройки, хранения твердых предметов и т. п., но вода, вино, масло и др. смачивающие жидкости протекают через пористые их стенки [Вода, проникая понемногу стенки таких сосудов из обожженной Г., испаряется с поверхности, а через это охлаждается и внутренняя вода, потому в жарких климатах, по примеру арабов, подобные сосуды, называемые алькорацца, применяются для охлаждения воды, идущей для питья.], и они ради непроницаемости покрываются слоем стекловатой массы, т. е. поливы, или глазури (см.), хотя внутри и остаются скважистыми, а потому в изломе впитывают воду, прилипают к языку и т. п. Высший сорт таких изделий имеется под именем фаянса; кафели или изразцы и многие обычные гончарные изделия (см.) относятся тоже сюда. Но если к Г. подмешаны вещества, размягчающиеся или даже расплавляющиеся в жару, но способные к этому лишь после того как Г. уже обожжена, то поры Г. заполняются этим сплавленным веществом, обыкновенно более или менее действующим и на самые зерна глины, а потому тогда после обжигания получается нескважистая, более или мене просвечивающая сплошная, как бы стекловатая или каменная масса с раковистым изломом; ее черепки не пристают к языку и стенки становятся непроницаемыми для воды и других жидкостей. Высший сорт изделий сего рода изобретен в Китае и известен под именем фарфора, в котором главную часть массы составляет подмесь полевого шпата; размягчаемость Г. достигается примесью некоторого количества кварца, напр. в обыкн. фарфоре приходится, примерно, на 60 частей Г. около 20 ч. полевого шпата и около 20 ч. кварца. Если природный каолин (см. I) уже содержит часть этих подмесей, то прибавляют только недостающее количество. Избыток Г. и делает массу настолько пластичной, что из нее можно выделывать тончайшие предметы. Такой фарфор тверд и вязок как камень, сталь его не царапает и он требует очень высокого (до 1720°) и долго длящегося обжига. Париан или парас есть такой же фарфор, но с избытком полевого шпата (до 65%); требует для обжига низшей температуры и применяется, по примеру английских заводчиков (Capeland, Minton и др.), для выделывания статуй подражающих мрамору, с которым обожженная масса очень сходна по виду. В мягком фарфоре Г. служит уже только для пластичности и преобладает масса стекловатого свойства, составляемая или из песка, мела, соды, селитры и т. п., как во французском мягком фарфоре, или из кварца, полевого шпата, костяной золы, гипса и т. п., как в английском мягком фарфоре [Барит (BaSO ₄) или тяжелый шпат и гипс, прибавляемые в твердый фарфор и вообще в массу для некоторых видов гончарных изделий (особенно в Англии, играют роль своими основаниями, входящими в состав плавкой части, элементы же серной кислоты (SO ₂ + O) вытесняются кремнеземом и улетучиваются, остается еще некоторое количество сернокислых соединений.]. Температура обжига здесь ниже. Такая масса в сущности уже составляет прямой переход к стеклу и ее применение, бывшее значительным, когда не умели делать твердого фарфора, ныне сокращается, особенно потому, что получаемая масса гораздо мягче, чем у настоящего фарфора. Гораздо важнее все более и более распространяющееся применение изделий из сплошной непористой массы, имеющей все главные свойства фарфора и носящей название каменной посуды (Steinzeug), употребляемой для всяких целей химических производств (реторт, труб и т. п.), для кухонной посуды, для половых плиток (минтонские и метлахские плитки) и для подобных же предметов, требующих непроницаемости, твердости и неизменчивости от кислот и т. п. свойств. Главный материал для таких изделий составляет хорошая жирная Г. из числа тугоплавких, в смеси с глиной более легкоплавкой, а иногда (напр. в веджвудовской массе) отчасти и полевой шпат и различные другие вещества. Обжиг требуется долгий и сильный, как для фарфора. Получаемая масса не прозрачна и, смотря по степени чистоты исходных материалов, бывает разных цветов — от бесцветной (белой), как в лабораторных ступках и чашках, до окрашенной в кирпично-красный цвет, как в так называемом искусственном граните и т. п. массах. Масса состоит, если можно так выразиться, из скелета неплавкой Г., пропитанного более легкоплавкой Г., содержащей смесь глиняного вещества с кремнеземом и др. веществами, в состав которых (в отличие от фарфора) входит лишь мало щелочей, извести и т. п. подмесей. Сравнительная дороговизна подобных изделий, могущих приготовляться из жирных Г., почти повсюду встречающихся, не говоря об украшениях и отделке, зависят как от большой однородности смешения, которая здесь, как и в фарфоре, вполне необходима, так и от той степени продолжительности действия высокой температуры, которая необходима для обжига каменкой посуды. Плотный, полусплавленный кирпич или клинкер составляет простейший род гончарных изделий этого рода, в которых, судя уже по сказанному, свойства и достоинство могут изменяться весьма значительно от степени смешения Г. с кварцем и шамотом, от равномерности смешения, степени обжига, его продолжительности и т. п. условий. Каменные изделия иногда покрываются глазурью, но чаще обходятся без нее, потому что представляют массу сплошную, жидкостей не пропускающую.

V) Огнепостоянство Г. Таким образом важнейшие применения Г. основываются на свойстве ее образовать с водой пластическую массу и на свойстве этой массы при прокаливании отвердевать в каменистое вещество. Но к ним необходимо прибавить огнепостоянство, как причину применимости Г. к устройству всякого рода печей, очагов, горнов, плавильных горшков и т. п. предметов, без которых не обходится ни одно жилое помещение и почти ни одно фабрично-заводское предприятие, потому что огонь и жар, повсюду применяемые, требуют прочных, не изменяющихся в жару и удобовозводимых специальных сооружений, для которых ни металлы, ни песок, ни известь, ни камни не доставляют столь подручного и удобного материала, как обожженная Г., в жару не изменяющаяся и жар сосредоточивающая в желаемом месте уже потому, что она принадлежит к числу плохих проводников тепла. Так как количество передаваемого тепла Q внутрь однородного тела в единицу времени можно считать тем большим, чем больше разность t₀ — t₁ в двух его точках, находящихся на расстоянии d, чем больше площадь s, через которую происходит передача, и чем меньше расстояние d, т. е.:

Q = C(t₀ — t₁)(s/d),

где С есть коэффициент внутренней теплопроводности, изменяющийся с природой вещества, — то этот коэффициент С можно определить из опыта, приняв разность t₀ — t₁ = 1°. Такие коэффициенты определил Пекле, на основании опытов Депре для времени = 1 часу, для площади s = 1 кв. м и для расстояния d = 1 м:

Медь	С = 69
Железо	" = 28
Плотный известняк	"= 1,7—2,1
Стекло	" = 0,7—0,9
Обожженная Г.	" = 0,5—0,7
Дерево	" = 0,1—0,2

Это показывает уже, что из обычных материалов Г. уступает лишь дереву в способности сохранять тепло, а для устройства печей, по своим свойствам, составляет незаменимый материал по негорючести, малой теплопроводности и такой неизменяемости, которую не имеют ни стекло (оно плавится и трескается), ни известняк (в жару легко разлагается и крошится), ни другие камни. Не говоря о важном значении указанного свойства Т. для сооружения стен, назначенных для сохранения тепла, весьма важно видеть в этом свойстве Г. ее пригодность к устройству очагов. В простейшем виде это выражается в том, что стенки чисто металлического очага раскаливаются от огня до того, что около него невозможно оставаться, тогда как глиняная печь, доставляя внутри высшую степень ж