n MATERIALEKEMI Hvad laver lermineralet vermiculit i laboratoriet? I 2023 kom ler for alvor i medierne, da der skete et voldsomt jordskred i Ølst Bakker ved Randers. Siden 1950’erne er der i området gravet ler til Leca-kugler, som blandt andet bruges til dræn og (sammen med beton) til isolering. Faktisk bliver mange lermineraler brugt til forskellige kommercielle formål. Et af lermineralerne, vermiculit, findes i mange laboratorier – måske bruger du det allerede på flere måder? Af Charlotte Rasmussen, laboratorieleder, Institut for Geoscience, Aarhus Universitet Lermineraler er phyllosilikater . Fælles for dem alle er, at de er pladeformede med vekslende planer bestående af alu- minium- og silicium-atomer. Planerne holdes sammen ved at dele ilt-atomer imellem sig. De kemiske kræfter har derfor betydning i forhold til lerets egen- skaber: Nogle lermineraler har svagere bindinger end andre, og er mere tilbø- jelige til at indbygge kationer imellem planerne. Hvis ler optager makromole- kyler (som for eksempel H 2 O), ændres lerets egenskaber. Phyllosilikater er dannet ved kemisk forvitring af geologiske materialer. Et af de simpleste eksempler på et lermineral er kaolinit Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4 , der dannes ved nedbrydning af mineralet feldspat. Feldspat findes i grundfjeld, for eksem - pel i bjergarten granit. I Danmark findes kaolinit på Bornholm, blandt andet i en forekomst øst for Rønne. Kaolinit er et såkaldt 2-lags mineral (figur 1), Figur 1. Kaolinit er et af de simpleste lermineraler, hvor planerne er opbygget i forholdet 1:1. som er opbygget af et tetraederlag og et oktaederlag; det kalder man også et 1:1 lermineral. Kaolinit kan købes under handels- navne som Kaolin, Pibeler eller China clay . De fleste produkter indeholder en hvidlig bjergart domineret af kaolinit, som er knust til et fint pulver. Kaoli - nit indgår blandt andet som pigment i maling, som fyldstof i papirproduktion, som ansigtsmaske eller i en blanding af sæbespåner til hvidskuring af trægulve eller træbordplader. Formentlig er kaoli- nit et af de mest benyttede lermineraler i hverdagen, da det i mange kulturer har været brugt i tusindvis af år til keramik. Trelagsmineralerne har to tetraeder- lag, som omgiver et oktaederlag, kaldet et 2:1 lermineral. De mest udbredte mi- neraler i denne gruppe er illit, vermicu- lit og smectit 1 . Illit er karakteristisk ved at have kalium-ioner mellem planerne. Vermiculit og smectit ligner hinanden en del, hvor forskellen ligger i typen af kationer: Vermiculit har flest mag - nesium-ioner i oktaederne, hvorimod smectit har flest aluminium-ioner. Firelagsmineralerne har et tetraeder- lag, et oktaederlag, et tetraederlag og et oktaederlag i opbygningen, kaldet 2:1:1 . Det typiske lermineral i denne gruppe er chlorit, som er rigt på magnesium. De fem lermineraler, der har størst betydning i Danmark, er vist i figur 2, med deres rumlige opbygning. I naturen er lermineraler dog ikke sammensat så perfekt som beskrevet: Lermineraler har en betydelig ionbytningskapacitet, 6 1 I ældre litteratur kaldes smectit for montmorillonit Dansk Kemi, 106, nr. 5, 2025 -
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her