Agyag.
Agyag. Az agyag viztartalmu aluminiumszilikát, mely a földpát vagy a földpátot tartalmazó kőzetek elmállásakor keletkezik. A viz és a levegő széndioxidjának oldó hatása alatt kioldódik a földpátból a kálium- és nátriumszilikát és képződík az agyagszubsztáncia, melynek teoretikus képlete Al2O3.2SiO2+2H2O. Ez megfelel százalékban: Aluminiumoxid (Al2O3) 39,56, Kovasav (SiO2,) 46,50, Viz (H2O) 13,94 összetételnek.
A természetben előforduló agyagnemek sohasem felelnek meg ennek a képletnek, mivel a mállás folyama rendszerint még nincsen teljesen befejezve és az agyaghoz idegen anyagok is keverődnek. Az A.-t tehát az agyagszubsztáncia, az anyakőzet el nem mállott ásványrészei (földpát, quarc, csillám stb.) és idegen hozzá keverődött anyagok keverékének tekinthetjük.
Ha az A.-t még a keletkezés helyén találjuk, kaolinnak (porcellánföld) mondjuk; de gyakoriabb az agyag másodlagos lelőhelyen,.amikor tisztasága szerint tűzálló A.- nak, fazekas-A.- nak, tégla-A.-nak stb. nevezzük el. A kaolin a természetben előforduló legtisztább agyag, mely csak az anyakőzet (gránit, pegmatit stb.) el nem mállott ásványaival (quarc, csillám stb.) van összekeverve. A nyers kaolin iszapolása által nyerjük a tiszta kaolint, fehér lisztszerü, tűzálló testet, .mely vizzel gyúrható, képlékeny tömeggé válik. Hires tiszta kaolin a zettlitzi, a szászországi és az angol (china clay) stb. Hazánkban gránitból származó, a külföldi kaolinhoz hasonló kaolint mindeddig nem is találtak. A magyarországi porcellánföldek riolitból keletkeztek s rendszerint a riolit között másodlagos lelőhelyen fordulnak elő és fizikai sajátságaikban eltérnek a valódi kaolinoktól. A n.-mihályi, kovászói, radványi porcellánföld p. kövérebb mint a valódi kaolin; a dubrinicsi, beregszászi, párvai föld pedig igen sovány, mert sok quarc és nem mállott földpát van benne. Kaolinok összetétele:
A kaolint porcellán- és kőedény-gyártásra, továbbá festékül és a papirgyártásnál töltőanyagul is használják. A földpátos kőzetek elmállása által keletkezett agyag nagyobb részét elhordta a víz és más helyen iszapalakban ujból lerakta. Ez alkalommal rendszerint idegen ásványrészek, úgy mint homok, mészkő, vasoxid stb., továbbá állati (csiga) és növényi anyagok is keverődtek az A.- hoz, amitől durvább lett és feldolgozásra alkalmatlanabb. Tisztasága szerint megkülönböztetünk: tűzálló agyagot (képlékeny agyagot, plastischer Thon, terre de pipe). Ez tiszta; másodlagos lelőhelyen előforduló agyag, melynek kémiai összetétele közel áll a kaolinéhoz, mivel csak kevés idegen anyag (quarc, homok, vasoxid) keverődött hozzá. A tűzálló agyagok fehér-sárgás v. szűrke-barnás szinüek. Ez utóbbi szine szerves anyagtól származik, mely az agyag minőségére befolyással nincsen. A tűzálló agyag kemény, zsíros, sima tapintásu, vízben nehezen ázik át, de igen képlékeny, kövér pépet képez. Égetve a tűzálló A. fehér szinü v. világos sárga szinü. A kőedénygyártásra és tűzáltó áruk készítésére használják. Kőanyag.-A. (Steinzeugthon). Ez másodrendü tűzálló A., melyben finom quarcliszt és el nem mállott földpát van. Ez az A. fehérizzásnál kemény, kagylós törésü, kőszerü tömeggé zsugorodik össze. Kőanyagáruk, u. m. kőanyagcsövek, kőkorsók és kancsók, ásványvízpalackok stb. gyártására használják. Fazekas-A. Ez már nagyobb mennyiségü finom homokot és rendesen vasoxidot is tartalmaz, de eléggé képlékeny, hogy edényeket lehessen belőle korongozni. Közönséges A. (tégla-A.). Ez sok és durvább homokot, továbbá vasoxidot is tartalmaz és gyakran mész is van benne. Ha a mész több százalékot tesz ki, akkor márgás A.- nak mondják és ha 20%- nál több, agyagos márgának. Az agyagos márgát a mesterséges cement gyártására is használják, továbbá trágyának is. Pecsétföldnek v. bolusnak finomabb agyagnemeket neveznek, melyeket festékül használnak. Az okra vashidroxidos agyag, melyet iszapolva sárga festékül használnak. Égetésénél sötétebb vörösbarna szinüvé lesz. A kallóföld (Walkererde), ez magnéziát tartalmazó A.- szerü, de nem képlékeny föld, mely nagy mennyiségü zsiradékot szíhat fel. E sajátságánál fogva a posztó kallózására és zsírfoltok kitisztítására használják. Timsó-A.-nak oly földet mondanak, melyben sok pirit van. Az lly A. mállásakor kénsavas vas, illetve kénsavas aluminium képződik. (L. Timsógyártás.)
Az A. minden geologiai korszakban található, de leginkább az ujabb képződményekben. A régiebbekben inkább csak az A.- pala fordul elő. Rendszerint a régibb képződmények tűzállóbbak és tisztábbak, mint az ujabbkori lerakodások.
Az A. alkalmazhatóságára káros befolyással van a quarc, ha durvább szemcsék v. kavics alakjábán van jelen. A quarc égetéskor terjeszkedik és lazítja az A.-tárgyat sőt: szét is repesztheti. Károsak a mészkődarabok v. márgacsomók. A mészkő a tárgyak égetésekor égetett mészszé válik, mely későbben a tárgyak (p. tégla) alkalmazásakor vizet vesz fel, terjeszkedik és széttöri a kész árut. Éppen ugy hatnak az agyagban előforduló csigák és gipszkristályok. A pirit, mely az A. égetésekor az edénymázra káros, kéndioxidot fejleszt és vasoxiddá alakul át. Ez különösen a fehér agyagtárgyakban lesz láthatóvá mint fekete pont.
Az A. fizikai tulajdonságai.
Az A. legfontosabb tulajdonsága a képlékenység. Ez azon alapszik, hogy az A. rendkivül finom, gömbölyded részecskéinek vonzóereje még akkor is hat egymásra, ha közéjük víz hatol be. ilyen nedves állapotban az egymáson könnyen elcsuszó agyagrészecskék minden nyomásnak engednek. Az A. tehát könynyen idomítható és a nyert alakot meg is tartja; Minél tisztább az A., annál több vizet vehet fel és mégis összetartó marad (kövér agyag), holott a tisztátlan, homokos A. kevesebb vizet vehet fel és kevésbbé gyurható (sovány agyag). Szárításkor az A. térfogata abban az arányban, amint a víz elpárolog, kisebbedik, egész addig míg az A.-részecskék egymást ujból érintik. Ha gyorsan történik a szárítás, akkor megrepedezik az A., mivel a felülete előbb összehuzódik, mint a víz belsejéből kiszivároghat. Azért az A.-tárgyakat lassan kell szárítani. Kövér A. könnyebben reped, mint a sovány Azért az A.-ot a feldolgozásnál rendszerint mesterségesen soványítják, p. homokkal, quarcliszttel, chamotte-tal stb., vagy sovány A.-ot kövérrel kevernek össze. Száraz A. a felhevítéskor kémiailag kötött vizét bocsátja el. Az A.-ot lassan és fokozatosan kell felhevíteni, hogy a vízgőz lassan távozhassék el mert különben a tárgy belsejében fejlődő vízgőz az A.-ot szétvetheti. Égetés alkalmakor az A. térfogata megint kisebb lesz, azért az A.-tárgyakat annyival nagyobbra formázzák, amennyivel ez szárítás és égetés alkalmakor összehuzódik. Az A. égetéskor képlékenységét elveszíti és többé vízben nem ázik fel. Az alkalmazott hőfok szerint az égetett A. eleinte likacsos, magas hőfoknál pedig kemény, kagylóstörésü és nem likacsos tömeggé zsugorodik össze; nem tűzálló A. pedig meg is olvad. Égetéskor ki is ég belőle a szerves anyag, miközben az A. szine megváltozik. Vastól mentes A. fehér marad, vashidroxid-tartalmu pedig sárga-vörössé lesz és igen magas hőfoknál meg is szürkül. A meszes, vasas A. vörös szine erős égetéskor világos-sárgára válik, p. a kőbányai meszes tégla-agyag gyönge égetéskor vörös szinüvé, erős tűzben sárgás szinüvé lesz. A meszes tégla sárga szine tehát jó égetésre vall.
Az A. tűzállósága függ az aluminiumoxid és a kovasav közti viszonytól s ennek viszonyától az u. n. olvadó anyagokhoz (vasoxidul, kalciumoxid, magnéziumoxid). Az A. annál tűzállóbb, minél több benne az aluminiumoxid és minél kevesebb az olvadó anyagoknak összege. Ha az aluminiumoxid-kovasav viszonyát az olvadó anyag viszonyával osztjuk, a nyert hányados annál nagyobb lesz, minél tűzállóbb az A. Ez az u. n. Bischof-féle tűzállósági tényező (Feuerfestigkeitsquocient), mely a legtűzállóbb anyagoknál 14 lehet. Bischof összehasonlítás céljából 7 normál-A.-t fogadott el, mely sorozatban a legtűzállóbbnak 13,95, a legkönnyebben olvadónak -pedig 1,46 a tűzállósági tényezője. Jó A. hazánkban bőven van, de mivel A.-bányáink nincsenek rendszeresen művelve, még igen sokat külföldről hoznak be. Az utolsó években különben örvendetesen haladt A.-bányászatunk is. Hírneves tűzálló A.-ok elemzése:
| Vegyület | Pojen elem Telek J. | Százfalu | Bánlaka elem László D. | Pongyelok |
| (Kr.-Szörénym.) | (Biharmegye) | (Biharmegye) | (Gömörmegye) |
| Kovasav (SiO2) | 68,89 | 55,40 | 49,91 | 49,92 |
| Aluminiumoxid | 33,55 | 32.0 | 34,29 | 32,06 |
(Al2O3)
| vasoxid | 3, 35 | -- | 3, 05 | 2,12 |
(Fe2O3)
| Kalciumoxid | 0,53 | 0,10 | - | 0,70 |
(CaO)
| Magnéziumoxid | nyom. | 0,40 | - | 0,74 |
(MgO)
| Káliumoxid | - | - | 0,92 | - |
(K2O)
| Nátriumoxid | - | - | - | - |
(Na2O)
| Égetési veszteség | 11,76 | 12,9 | 11,71 | 12,87 |
