โครงสร้างและซึ่งแบ่งเป็นชนิดที่เลือกได้หลายๆแบบของแร่ดินความเหนียวที่ยึดติดคงทน

รับปั้นรูปเหมือน

จากบทวิทยุตอนที่แล้วเราได้ทราบถึงแหล่งกำเนิดของดิน สำหรับในตอนนี้ผู้เขียนจะขออธิบายถึงโครงสร้างและซึ่งแบ่งเป็นชนิดที่เลือกได้หลายๆแบบของแร่ดินความเหนียวที่ยึดติดคงทน

แร่ดินความเหนียวที่ยึดติดคงทนหรือที่เรียกว่า clay mineral นั้นเป็นแร่ทุติยภูมิซึ่งเกิดจากการผุพังของหิน โดยทั่วไปอนุภาคมีขนาดเล็กมากระดับไมครอน มีธาตุอลูมิเนียม ซิลิกอน และออกซิเจนเป็นองค์ประกอบหลักทางเคมี โครงสร้างของแร่ดินความเหนียวที่ยึดติดคงทน หรือสารประกอบจำพวกแอนไฮดรัสอลูมิโนซิลิเกต ส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นแผ่น เกิดจากการเรียงซ้อนกันของ ชั้นอลูมินาและ ซิลิกา และในระหว่างชั้นนี้จะมีไอออนบวกของธาตุโลหะ เช่น โซเดียม แคลเซียม โพแทสเซียม แมกนีเซียมและเหล็กแทรกอยู่ จากโครงสร้างและองค์ประกอบที่แตกต่างกันนี้ ทำให้สามารถจำแนกซึ่งแบ่งเป็นชนิดที่เลือกได้หลายๆแบบของแร่ดินความเหนียวที่ยึดติดคงทนออกได้เป็น 5 ประเภท คือ

1. กลุ่มแร่เคโอลิไนต์ (kaolinite) มีโครงสร้างซึ่งแบ่งเป็นชนิดที่เลือกได้หลายๆแบบ 1 : 1 ประกอบด้วยชั้นของซิลิกาเรียงสลับกับชั้นของอลูมินา

2. กลุ่มแร่อิลไลท์ (Illite) เป็นแร่ดินซึ่งแบ่งเป็นชนิดที่เลือกได้หลายๆแบบ 2 : 1 ในหน่วยโครงสร้างจะมีชั้นซิลิกา 2 ชั้น ประกบชั้นอลูมินาอยู่ และในแต่ละหน่วยมีไอออนของโพแทสเซียมแทรกอยู่  ทำให้ดินในกลุ่มนี้ไม่สามารถพองตัวในน้ำได้

3. กลุ่มแร่สเมคไตต์ (smectite) โครงสร้างเป็นซึ่งแบ่งเป็นชนิดที่เลือกได้หลายๆแบบ 2 : 1 เหมือนกลุ่มอิลไลท์ แต่ในชั้นโครงสร้างมีโมเลกุลของน้ำแทรกอยู่ และไอออนบวกส่วนใหญ่ที่พบจะเป็น แคลเซียม แมกนีเซียม เหล็กและโซเดียม แร่กลุ่มนี้มีความสามารถในการพองตัวในน้ำได้ดี

4. กลุ่มแร่เวอร์มิคูไลต์ (vermiculite) มีโครงสร้างเหมือนกลุ่มสเมคไตต์ แต่มีค่าความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนสูงกว่า เมื่อเผาแล้วอนุภาคมีลักษณะคล้ายตัวหนอน

5. กลุ่มแร่ปาลีกอร์ซไกต์ (palygorskite) มีโครงสร้างต่อเนื่องเป็นลูกโซ่

สมบัติต่างๆ ทั้งทางเคมีและฟิลิกส์ของแร่ดินความเหนียวที่ยึดติดคงทนแต่ละกลุ่มที่แตกต่างกัน จึงทำให้การใช้งานแตกต่างกันด้วย

แร่ดินความเหนียวที่ยึดติดคงทนที่นิยมนำมาใช้ส่วนใหญ่จะอยู่ในกลุ่มแร่เคโอลิไนต์และกลุ่มสเมคไตต์ กลุ่มแร่เคโอลิไนต์นิยมนำมาเป็นส่วนผสมในการผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิก เช่น กระเบื้อง ถ้วยชามและสุขภัณฑ์ สำหรับกลุ่มแร่สเมคไตต์ที่รู้จักกันมากคือเบนโทไนต์ นิยมนำมาเป็นสารตัวเติมในอุตสาหกรรมสี หมึกพิมพ์ กระดาษ หรือใช้เป็นโคลนขุดเจาะ (drilling mud) เป็นสารหล่อลื่น ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้พยายามพัฒนาสมบัติของแร่ดินความเหนียวที่ยึดติดคงทนกลุ่มนี้ เพื่อเพิ่มประโยชน์การใช้งานของแร่ดิน ให้หลากหลายและมีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยใช้เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยน