Industriella användningsområden

Lera är kanske det äldsta materialet från vilket människan har tillverkat olika artefakter. Tillverkningen av brända tegelstenar började möjligen för cirka 5 000 år sedan och var troligen mänsklighetens näst tidigaste industri efter jordbruket. Användningen av lera (troligen smektit) som tvål och absorberande medel rapporterades i Natural History av den romerske författaren Plinius den äldre (ca 77 e.Kr.).

Lera som består av kaolinit behövs för tillverkning av porslin, vitgods och eldfasta material. Talk, pyrofyllit, fältspat och kvarts används ofta i vitgodskroppar tillsammans med kaolinitlera för att utveckla önskvärda krympnings- och brinnegenskaper. Leror som består av en blandning av lermineraler, där illit är vanligast, används vid tillverkning av tegel, kakel, stengods och glaserade produkter. Förutom att användas inom den keramiska industrin används kaolinit som en extender i vattenbaserade färger och som fyllmedel i naturliga och syntetiska polymerer.

Smektisk lera (bentonit) används främst vid framställning av slam för borrning av oljekällor. Denna typ av lera, som sväller till flera gånger sin ursprungliga volym i vatten, ger kolloidala och väggbyggande egenskaper. Palygorskit- och sepiolitlera används också på grund av deras motståndskraft mot utflockning vid höga salthalter. Vissa lermineraler, särskilt palygorskit, sepiolit och vissa smektiter, har en betydande förmåga att avlägsna färgämnen från olja. Dessa så kallade fuller’s earths används vid bearbetning av många mineral- och vegetabiliska oljor. På grund av deras stora absorptionsförmåga används fuller’s earths också kommersiellt för att tillverka ströbäddar för djur och olje- och fettabsorbenter. Syrabehandling av vissa smektiter ökar deras avfärgningsförmåga. Mycket bensin tillverkas med hjälp av katalysatorer som framställs av ett lermineral av typen smektit, kaolinit eller halloysit.

Tonsvis av kaolinitlera används som pappersfyllmedel och pigment för pappersbeläggning. Palygorskit-sepiolitmineraler och syrabehandlade smektiter används vid framställning av kolfritt papper på grund av den färg de utvecklar vid reaktioner med vissa färglösa organiska föreningar.

Lera har ett enormt antal olika användningsområden, och för varje användningsområde är en distinkt typ med särskilda egenskaper viktig. På senare tid har leror blivit viktiga för olika aspekter av miljövetenskap och sanering. Täta smektitleror kan komprimeras som bentonitblock för att fungera som effektiva barriärer för att isolera radioaktivt avfall. Olika leror kan absorbera olika föroreningar, inklusive organiska föreningar (t.ex. atrazin, trifluralin, paration och malation) och oorganiska spårmetaller (t.ex. koppar, zink, kadmium och kvicksilver) från mark och grundvatten. Lera används också som en effektiv barriär i deponier och gruvdammar för att förhindra att föroreningar kommer in i det lokala grundvattensystemet. För det mesta är lera ingen hälsofara utom möjligen palygorskit, som kan skada andningshälsan.

USA är världens största producent av både bentonit och kaolinit. Turkiet, Grekland och Brasilien är också stora producenter av bentonit och Uzbekistan, Grekland och Tjeckien är stora leverantörer av kaolinit.

Ralph E. GrimHideomi Kodama