How big is 黏土颗粒?
2 micrometers!
黏土颗粒是土壤和沉积物中最细小的颗粒之一。土壤学家把直径小于 2 微米的矿物颗粒都称为黏土。这里显示的 2 微米是这个上限，也就是黏土颗粒能达到的最大尺寸，而不是典型颗粒的大小。1 微米是百万分之一米。
大小
土壤学家按大小把土壤中的矿物颗粒分类。在联合国粮食及农业组织采用的分类体系中，小于 2 微米的颗粒是黏土，2–63 微米的颗粒是粉砂，0.063–2 毫米的颗粒是砂。许多国家使用相同的名称，但划分界限的位置有所不同。
研究沉积物的地质学家常使用另一种分类体系，叫作温特沃斯粒度分级。按照这一分级，黏土是小于 4 微米的颗粒，粉砂是 4–62.5 微米，砂是 62.5 微米到 2 毫米。因此，一个直径 3 微米的颗粒是否算作黏土，要看采用哪种分级标准。
“黏土”一词也指一类由薄层堆叠而成的矿物。黏土矿物的颗粒直径从几纳米（十亿分之一米）到几毫米不等。因此，黏土大小的颗粒并不一定是黏土矿物，也可能是石英等其他矿物的微小晶体。
大小比较
- 最大的沙粒直径可达 2 毫米，是最大黏土颗粒宽度的 1000 倍。
- 如果把一颗 2 微米的黏土颗粒放大到网球那么大（直径约 6.7 厘米），最小的砂粒就会有约 2 米宽，最大的砂粒就会有约 67 米宽。
- 大约 40–50 个最大的黏土颗粒并排排列，就能达到人类头发的宽度，即 80–100 微米。
- 巨型病毒 Pithovirus sibericum 的颗粒长约 1.5 微米，比最大的黏土颗粒还要小。
黏土的触感
野外作业的土壤学家可以通过用手指揉搓湿润的土壤样本，来估计其中黏土的含量。黏土有黏性，可以塑形，挤压后表面会显得光滑发亮。粉砂没有黏性，摸起来像滑石粉一样细腻。砂则有颗粒感，完全无法塑形。
黏土与水
黏土矿物对水的吸附能力很强。有些种类遇水会膨胀：一个厚度为 1 纳米的黏土颗粒，在水中可以膨胀到约 2 纳米厚。建在含有膨胀性黏土的土壤上的房屋等建筑，可能会因黏土随季节反复膨胀收缩而受损。
黏土加入少量水后会变成泥浆，可以塑形，晾干后会变成相当坚硬的固体。制陶工匠和陶瓷行业利用这一特性制作盘子、杯子、碗和管道。
参考资料
- Guidelines for Soil Description. Fourth edition. Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2006.
- Nomenclature. In Open-File Report 2006-1195. U.S. Geological Survey, 2006.
- Environmental Characteristics of Clays and Clay Mineral Deposits. U.S. Geological Survey, 1999.
- Thirty-thousand-year-old distant relative of giant icosahedral DNA viruses with a pandoravirus morphology. Legendre et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
- Rules of Tennis 2026. International Tennis Federation, 2026.
- NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. National Institute of Standards and Technology.
- SI prefixes. International Bureau of Weights and Measures (BIPM).