Физико-химические свойства кила

Килом в Крыму называют особую глину, издавна применявшуюся для обезжиривания шерсти. Жители Крыма в средние века широко применяли кил для чистки ковров и тканей, мытья в морской воде, лечения ран и кишечных заболеваний.» width=»100%» height=»300px»]

Научное название кила&thinsp,&thinsp,бентонитовая глина (по форту Бентон в США, где она впервые была обнаружена и изучена). Главная ее составная часть&thinsp,&thinsp,глинистый минерал монтмориллонит. В последнее время монтмориллонит и близкие к нему минералы называют смектитами. При уменьшении количества монтмориллонита до 6070% и менее глину называют бентонитоподобной. Но за крымской бентонитовой глиной сохранилось ее старинное местное название.» width=»100%» height=»300px»]

Моющие свойства бентонитовых глин обусловлены как ничтожными размерами, так и особенностями строения кристаллов монтмориллонита. Их поперечник не более 0,001 мм, и поэтому они не видны под микроскопом при самом сильном увеличении. Такие невидимые кристаллы называют коллоидно-дисперсными.» width=»100%» height=»300px»]

Коллоидно-дисперсные минералы обладают рядом особенностей. Ничтожные размеры кристаллов приводят к тому, что даже в небольшом объеме содержится огромное число глинистых частиц. Например, в 1 см находится около 25 млрд. кристалликов глинистых минералов! Столь дисперсное состояние ведет к необычайно сильному увеличению суммарной поверхности глинистых частиц. Например, в том же кубике вещества с длиной ребра 1 см общая поверхность равна 6 см. Если же кубик того же объема состоит из частиц с длиной ребра 0,001 мм, то их суммарная поверхность колоссально возрастает: до 6 м!» width=»100%» height=»300px»]

Известно, что, чем больше удельная поверхность вещества, тем более оно активно. Возрастает способность к поглощению воды и различных веществ, сильнее проявляются молекулярные силы и др. Эти свойства присущи всем глинам.» width=»100%» height=»300px»]

Но характерные адсорбционные свойства бентонитовых глин вызваны не столько их коллоидно-дисперсными особенностями, сколько строением кристаллов монтмориллонита. Как и другие глинистые минералы, кристаллы монтмориллонита состоят из ионов кислорода, кремния, алюминия и некоторых других химических элементов, расположенных на небольших расстояниях друг от друга. А их совокупность образует кристаллическую решетку минерала. У глинистых минералов известно два способа размещения ионов в кристаллической решетке. При тетраэдрическом способе в вершинах воображаемого тетраэдра вокруг иона кремния на равных расстояниях находятся четыре иона кислорода. При октаэдрическом способе центр воображаемого октаэдра занимает ион алюминия или железа, в шести вершинах которого расположены ионы кислорода или гидроксильная группа (ОН).» width=»100%» height=»300px»]

Эти закономерные группы ионов, называемые кремнекислородными тетраэдрами и алюмокислородными октаэдрами, существуют не по отдельности, а объединены. Они соединены в тетраэдрические и октаэдрические слои. По минимальному количеству слоев, определяющих минерал, выделяют двух-, трех- и четырехэтажные структуры, называемые пакетами.» width=»100%» height=»300px»]

Пакет монтмориллонита состоит из двух тетраэдрических слоев и заключенного между ними октаэдрического слоя. Соседние пакеты отделены друг от друга молекулами воды и катионами Са, Мg, Na и К. Межпакетная связь очень непрочная, а катионы легко замещаются (обмениваются) другими. И очень важно, что количество поглощенных катионов в десятки раз больше, чем у других минералов. Вот почему в отличие от других глинистых минералов кристаллическая решетка монтмориллонита очень подвижная&thinsp,&thinsp,то сжимается, то расширяется. Большое количество поглощенных катионов и способность их легко заменяться другими объясняет моющие и отбеливающие свойства бентонитовых глин.» width=»100%» height=»300px»]

У кила очень удобная для геологоразведчика особенность: он залегает среди верхнемеловых мергелей в виде пласта, полого наклоненного на северо-запад на склоне Внутренней гряды Крымских гор. Пласт прослеживается от Севастополя до Симферополя и у села Пролом вблизи Белогорска. Но возможно, что в нескольких участках пласт кила прерывается. Мощность полезного ископаемого небольшая, от 20 до 70 см и изредка достигает 100120 см.» width=»100%» height=»300px»]

Интересно, что добытчики кила, не имевшие понятия о горной геометрии, ясно представляли залегание пласта и его поведение на местности. Земляное мыло издавна добывали под Севастополем на Сапун-горе (кстати, арабское слово сабун обозначает мыло), близ села Скалистого в долине Бодрака, Мыльной горе около села Партизанского (бывшее Саблы), на склоне куэсты у села Курцы вблизи Симферополя, у села Пролом вблизи Белогорска и других местах. От того времени остались кильные ямы глубиной до 56 м, на дне переходившие в горизонтальные выработки. Ведущее место по добыче кила занимала Мыльная гора, на которой было заложено около 80 глубоких шурфов глубиной до 10 саженей (около 20 м).» width=»100%» height=»300px»]

Кильные ямы давно заброшены, плотно заросли деревьями и кустарниками, заплыли землей, и глину в них не увидишь. Светлый пласт кила почти незаметен среди мергелей того же цвета на склоне куэсты, особенно если он хотя бы частично прикрыт почвой и травой. Вот тогда поможет геологический молоток, с помощью которого можно обнажить пласт кила.» width=»100%» height=»300px»]