Savi keemiline koostis
Savi koosneb peamiselt savimineraalidest, mis keemiliselt kuuluvad hüdroalumosilikaatide hulka.
Nende üldvalem on: m Al2O3 · n SiO2 · p H2O
Mõned keemikud eelistavad aga valemit Al2Si2O5(OH)4, et eristada keemiliselt seotud vett, mis moodustab hüdroksüüli (OH) rühma.
Vesi esineb plastilises savis kolmel viisil:
1) Plastilisust andev vesi ehk vaba vesi, mida võib vormitavas massis olla 10–30% (tavaliselt 20–25 %), olenevalt tera suurusest – mida jämedamateralisem savi, seda vähem vett suudab ta endaga siduda. Savilobris on tavaliselt kuni 60% vett. Plastilisust andev vesi eraldub savist õhu käes kuivades ja tema eraldudes toimub eseme kahanemine.
2) Lisaks plastilisust andvale veele sisaldab savimass veel poorivett, mida on 1–12% (Hamer lk 339). Isegi kuumal kuival päeval päikese käes olev saviese sisaldab oma poorides vabalt seotud vett, kuigi väga vähe. Poorivesi eraldub lõplikult temperatuuril 120°C. See on ka kõrgeim temperatuur, mille juures savieset kuivatada, sellest kõrgemal kuumusel hakkab savi oma plastilisust kaotama.
3) Ja lõpuks keemiliselt seotud vesi ehk kristallisatsioonivesi, mida on savis teoreetiliselt kuni 14% ja mis eraldub savist alles põletuse käigus, vahemikus 450–700°C (Hamer lk. 62, 339). Keemiliselt seotud vee eraldumist nimetatakse dehüdraatumiseks ehk veetustumiseks ja selle protsessi lõppedes ei ole meil enam tegemist savi, vaid keraamikaga.
Savikristalli koostis oksiidide seguna kirjutatult on järgmine: Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O
See on nn ideaalsavi ehk kaoliniidi teoreetiline valem. Sellest saame edasi arvutada savi teoreetilise koostise:
alumiiniumoksiid 39,5 %
ränidioksiidi 46,5 %
vett 14,0 % See vesi ongi eelräägitud keemiliselt seotud vesi.
Kui me lisaksime siia savi koostisesse veel poorivee ja vaba vee, saaksime savi koostise järgnevalt:
Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O · 2H2O · 5H2O, ehk
alumiiniumoksiid 26 %
ränidioksiid 30,5%
keemiliselt seotud vesi 9,25%
poorivesi 9,25%
vaba vesi 25%
Vee hulka vaadates ja teades, et see kuivades eraldub, pole raske mõista miks saviesemed kuivades kahanevad.
Savi koosneb peamiselt savimineraalidest, mis keemiliselt kuuluvad hüdroalumosilikaatide hulka.
Nende üldvalem on: m Al2O3 · n SiO2 · p H2O
Mõned keemikud eelistavad aga valemit Al2Si2O5(OH)4, et eristada keemiliselt seotud vett, mis moodustab hüdroksüüli (OH) rühma.
Vesi esineb plastilises savis kolmel viisil:
1) Plastilisust andev vesi ehk vaba vesi, mida võib vormitavas massis olla 10–30% (tavaliselt 20–25 %), olenevalt tera suurusest – mida jämedamateralisem savi, seda vähem vett suudab ta endaga siduda. Savilobris on tavaliselt kuni 60% vett. Plastilisust andev vesi eraldub savist õhu käes kuivades ja tema eraldudes toimub eseme kahanemine.
2) Lisaks plastilisust andvale veele sisaldab savimass veel poorivett, mida on 1–12% (Hamer lk 339). Isegi kuumal kuival päeval päikese käes olev saviese sisaldab oma poorides vabalt seotud vett, kuigi väga vähe. Poorivesi eraldub lõplikult temperatuuril 120°C. See on ka kõrgeim temperatuur, mille juures savieset kuivatada, sellest kõrgemal kuumusel hakkab savi oma plastilisust kaotama.
3) Ja lõpuks keemiliselt seotud vesi ehk kristallisatsioonivesi, mida on savis teoreetiliselt kuni 14% ja mis eraldub savist alles põletuse käigus, vahemikus 450–700°C (Hamer lk. 62, 339). Keemiliselt seotud vee eraldumist nimetatakse dehüdraatumiseks ehk veetustumiseks ja selle protsessi lõppedes ei ole meil enam tegemist savi, vaid keraamikaga.
Savikristalli koostis oksiidide seguna kirjutatult on järgmine: Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O
See on nn ideaalsavi ehk kaoliniidi teoreetiline valem. Sellest saame edasi arvutada savi teoreetilise koostise:
alumiiniumoksiid 39,5 %
ränidioksiidi 46,5 %
vett 14,0 % See vesi ongi eelräägitud keemiliselt seotud vesi.
Kui me lisaksime siia savi koostisesse veel poorivee ja vaba vee, saaksime savi koostise järgnevalt:
Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O · 2H2O · 5H2O, ehk
alumiiniumoksiid 26 %
ränidioksiid 30,5%
keemiliselt seotud vesi 9,25%
poorivesi 9,25%
vaba vesi 25%
Vee hulka vaadates ja teades, et see kuivades eraldub, pole raske mõista miks saviesemed kuivades kahanevad.
