Тальк - Talc
Тальк | |
---|---|
Общий | |
Категория | Силикатный минерал |
Формула (повторяющаяся единица) |
Mg 3 Si 4 O 10 (ОН) 2 |
Классификация Струнца | 9.EC.05 |
Кристаллическая система | Моноклинический или триклинический |
Кристалл класс | Призматический (2 м) или пинакоидальный ( 1 ) |
Космическая группа | C2 / c или C 1 |
Ячейка | a = 5,291 Å , b = 9,173 Å, c = 5,290 Å; α = 98,68 °, β = 119,90 °, γ = 90,09 °; Z = 2 или a = 5,287 Å, b = 9,158 Å, c = 18,95 [Å], β = 99,3 °; Z = 4 |
Идентификация | |
Цвет | От светлого до темно-зеленого, коричневого, белого, серого, бесцветного |
Хрустальная привычка | Слоистые до волокнистых масс, редко от пластинчатых до пирамидальных кристаллов |
Расщепление | Идеально подходит для {001} базального декольте |
Перелом | Плоские поверхности (не сколы), излом неровный |
Упорство | Сектиль |
Твердость по шкале Мооса | 1 (определяющий минерал) |
Блеск | Воскоподобный или жемчужный |
Полоса | От белого джота до жемчужно-черного |
Прозрачность | Полупрозрачный |
Удельный вес | 2,58–2,83 |
Оптические свойства | Биаксиальный (-) |
Показатель преломления | n α = 1,538 - 1,550 n β = 1,589 - 1,594 n γ = 1,589 - 1,600 |
Двулучепреломление | δ = 0,051 |
Плеохроизм | Слабые у темных сортов |
Ультрафиолетовая флуоресценция | Короткий УФ = оранжево-желтый, длинный УФ = желтый |
использованная литература |
Тальк , или тальк , представляет собой глинистый минерал , состоящий из гидратированного силиката магния с химической формулой Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 . Тальк в порошкообразном виде, часто в сочетании с кукурузным крахмалом , используется в качестве детской присыпки . Этот минерал используется как загуститель и смазка; входит в состав керамики, краски и кровельного материала; и является основным ингредиентом многих косметических средств. Он встречается в виде слоистых или волокнистых масс и в исключительно редкой кристаллической форме. У него идеальная базальная спайность и неровный плоский излом, и она имеет двухмерную пластинчатую форму.
Шкала твердости минералов Мооса , основанная на сравнении твердости по царапинам , определяет значение 1 как твердость талька, самого мягкого минерала. При царапании на пластине для разметки тальк образует белую полоску; хотя этот показатель не имеет большого значения, поскольку большинство силикатных минералов образуют белую полосу. Тальк бывает полупрозрачным или непрозрачным, от беловато-серого до зеленого со стекловидным и жемчужным блеском . Тальк не растворяется в воде и слабо растворяется в разбавленных минеральных кислотах .
Мыльный камень - это метаморфическая порода, состоящая преимущественно из талька.
Этимология
Слово «тальк» происходит от средневековой латинской талька , который , в свою очередь , происходит от арабского языка : طلق ṭalq , который происходит от персидского : تالک РАЗГОВОР . В древние времена это слово использовалось для обозначения различных родственных минералов, включая тальк, слюду и селенит .
Формирование
Тальк преимущественно образуется в результате метаморфизма магнезиальных минералов, таких как серпентин , пироксен , амфибол и оливин , в присутствии диоксида углерода и воды. Это известно как «карбонизация талька» или «стеатизация» и дает набор пород, известных как карбонаты талька .
Тальк в основном образуется в результате гидратации и карбонизации в результате этой реакции:
- + → + +
Тальк также может образовываться в результате реакции между доломитом и кремнеземом, что типично для скарнификации доломитов путем заводнения кремнеземом в контактных метаморфических ореолах:
- + + → + +
Тальк также может быть образован из хлорита магния и кварца при метаморфизме голубого сланца и эклогита посредством следующей реакции метаморфизма :
Тальк также встречается в качестве диагенетического минерала в осадочных породах, где он может образовываться в результате преобразования метастабильных гидратированных предшественников магниево-глинистой глины, таких как керолит , сепиолит или стевенсит, которые при определенных условиях могут выпадать в осадок из морской и озерной воды.
В этой реакции соотношение талька и кианита зависит от содержания алюминия , при этом более глиноземистые породы способствуют образованию кианита. Обычно это связано с минералами высокого давления и низкой температуры, такими как фенгит , гранат и глаукофан в пределах нижней фации голубого сланца . Такие породы обычно белые, рыхлые и волокнистые и известны как белые сланцы .
Тальк - трехоктаэдрический слоистый минерал; его структура аналогична пирофиллиту , но с магнием в октаэдрических позициях композитных слоев.
Вхождение
Тальк является общим метаморфическим минералом в метаморфических поясах , которые содержат ультраосновные породы , такие как стеатит (высокий тальк породу), и в пределах whiteschist и blueschist метаморфических террейн . Яркие примеры белых сланцев включают францисканский метаморфический пояс на западе США, западноевропейские Альпы, особенно в Италии, определенные области блока Масгрейв и некоторые коллизионные орогены, такие как Гималаи , которые тянутся вдоль Пакистана , Индии , Непала и Бутана. .
Ультрабазиты карбоната талька типичны для многих районов архейских кратонов , особенно для коматиитовых поясов кратона Йилгарн в Западной Австралии . Тальк-карбонатные ультрабазиты также известны из складчатого пояса Лахлан , восточная Австралия , из Бразилии , Гвианского щита и из офиолитовых поясов Турции , Омана и Ближнего Востока .
Китай является ведущей страной-производителем талька и стеатита с объемом производства около 2,2 млн тонн (2016 г.), что составляет 30% от общего мирового производства. Другими крупными производителями являются Бразилия (12%), Индия (11%), США (9%), Франция (6%), Финляндия (4%), Италия, Россия, Канада и Австрия (по 2% каждый). .
Известные экономические проявления талька включают тальковую шахту Маунт-Сибрук в Западной Австралии, образовавшуюся в результате полидеформированного, слоистого ультраосновного вторжения. Французская группа Luzenac - крупнейший в мире поставщик добытого талька. Крупнейшим тальк шахты в Trimouns около Luzenac на юге Франции производит 400.000 тонн талька в год.
Конфликтный минерал
Добыча в спорных районах провинции Нангархар , Афганистан, побудила международную группу наблюдателей Global Witness объявить тальк источником конфликта , поскольку прибыль используется для финансирования вооруженного противостояния между Талибаном и Исламским государством .
Использует
Тальк используется во многих отраслях промышленности, включая производство бумаги, пластика , красок и покрытий (например, для форм для литья металлов), резину, продукты питания, электрические кабели, фармацевтику, косметику и керамику. Грубая серовато-зеленая порода с высоким содержанием талька - это мыльный камень или стеатит , используемый для печей, раковин, электрических щитов и т. Д. Он часто используется для поверхностей лабораторных столешниц и электрических щитов из-за его устойчивости к теплу, электричеству и кислотам.
В тонко измельченной форме тальк находит применение в качестве косметического средства ( тальк ), в качестве смазки и наполнителя при производстве бумаги. Он используется для покрытия внутренних поверхностей внутренних трубок и резиновых перчаток во время производства, чтобы предотвратить прилипание поверхностей. Тальк с высокой степенью очистки использовался в детской присыпке, вяжущей пудре, используемой для предотвращения опрелостей . Американская академия педиатрии рекомендует , чтобы родители не использовать детскую присыпку , потому что это создает риск респираторных проблем, в том числе дыхательной проблемы и серьезные повреждения легких , если ребенок вдыхает его. Небольшой размер частиц затрудняет их попадание в воздух при нанесении порошка. Мази на основе оксида цинка - гораздо более безопасная альтернатива.
Он также часто используется в баскетболе, чтобы держать руки игрока сухими. Мел для большинства портных , или французский мел, - это тальк, как и мел, который часто используется для сварки или обработки металлов .
Тальк также используется в качестве пищевой добавки или в фармацевтических продуктах в качестве скользящего вещества . В медицине тальк используется как средство плевродезирования для предотвращения рецидивирующего плеврального выпота или пневмоторакса . В Европейском Союзе , то добавка число является E553b .
Тальк можно использовать при переработке белого риса в качестве полирующего агента на стадии полировки.
Из-за своей низкой прочности на сдвиг тальк является одним из старейших известных твердых смазочных материалов. Также ограничено использование талька в качестве присадки, снижающей трение, в смазочных маслах.
Тальк широко используется в керамической промышленности как для изготовления тел, так и для глазурей. В корпусах для художественных изделий с низким уровнем обжига он придает белизну и увеличивает тепловое расширение, препятствуя образованию трещин . В керамических изделиях небольшой процент талька используется для придания флюса телу и, следовательно, повышения прочности и стеклования . Это источник флюса MgO в высокотемпературных глазурах (для контроля температуры плавления). Он также используется в качестве матирующего агента в глиняной посуде и может использоваться для производства магнезиальных штейнов при высоких температурах.
Стандарт качества ISO (ISO 3262)
Тип | Содержание талька мин. вес% | Потери при прокаливании при 1000 ° С, мас.% | Растворимость в HCl, макс. вес% |
---|---|---|---|
А | 95 | 4 - 6,5 | 5 |
B | 90 | 4–9 | 10 |
C | 70 | 4–18 | 30 |
D | 50 | 4–27 | 30 |
Ожидаются патенты на использование силиката магния в качестве заменителя цемента. Его производственные потребности менее энергоемки, чем у обычного портландцемента (при потребности в нагревании около 650 ° C для талька по сравнению с 1500 ° C для известняка для производства портландцемента), в то время как он поглощает гораздо больше углекислого газа по мере затвердевания. Это приводит в целом к отрицательному углеродному следу , поскольку заменитель цемента удаляет 0,6 тонны CO 2 на тонну использованного материала. Это контрастирует с положительным углеродным следом в 0,4 тонны на тонну обычного цемента.
Тальк используется в производстве материалов, которые широко используются в интерьерах зданий, таких как базовые краски для настенных покрытий. Другие области, в которых широко используется тальк, - это органическое сельское хозяйство , пищевая промышленность, косметика и средства гигиены, такие как детская присыпка и стиральный порошок .
Тальк иногда используют в качестве добавки к нелегальному героину , чтобы увеличить объем и вес и тем самым повысить его уличную ценность. При внутривенном применении это может привести к талькозу легких - гранулематозному воспалению легких .
Стерильный тальк
Стерильный тальк ( НДЦ 63256-200-05) - склерозирующее средство, используемое в процедуре плевродеза . Это может быть полезно в качестве лечения рака для предотвращения плеврального выпота (аномального скопления жидкости в пространстве между легкими и грудной стенкой ). Он вводится в пространство через грудную трубку, заставляя его закрыться, поэтому жидкость не может там скапливаться. Готовый продукт стерилизован гамма-облучением.
Безопасность
Были высказаны подозрения, что употребление талька способствует определенным типам заболеваний, в основном раку яичников и легких. Согласно IARC , тальк, содержащий асбест, классифицируется как агент группы 1 (канцерогенный для людей), использование талька в промежности классифицируется как группа 2B (возможно, канцерогенное для человека), а тальк, не содержащий асбеста, классифицируется как группа 3 (неклассифицируемый). относительно канцерогенности для человека). В обзорах Cancer Research UK и Американского онкологического общества делается вывод о том, что некоторые исследования нашли связь, а другие - нет.
Исследования обсуждают легочные проблемы, рака легких и рака яичников . Одним из них, опубликованным в 1993 году, был отчет Национальной токсикологической программы США, в котором было обнаружено, что тальк косметического качества, не содержащий асбестоподобных волокон, коррелировал с образованием опухолей у крыс, вынужденных вдыхать тальк в течение 6 часов в день пять дней в неделю в течение минимум 113 недель. В статье 1971 года было обнаружено, что частицы талька включены в 75% исследованных опухолей яичников. В исследованиях, опубликованных в 1995 и 2000 годах, был сделан вывод о вероятности того, что тальк может вызвать рак яичников, но убедительных доказательств не было. В 2015 году группа экспертов по обзору косметических ингредиентов пришла к выводу, что тальк в концентрациях, используемых в настоящее время в косметике, безопасен. В 2018 году Министерство здравоохранения Канады выпустило предупреждение, в котором не рекомендуется вдыхать тальк или использовать его в области промежности у женщин.
Промышленный сорт
В Соединенных Штатах Управление по безопасности и гигиене труда и Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья установили пределы профессионального воздействия для вдыхаемой тальковой пыли на уровне 2 мг / м 3 в течение восьмичасового рабочего дня. При уровне 1000 мг / м 3 вдыхание талька считается непосредственным опасным для жизни и здоровья .
Пищевой
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США считает тальк (силикат магния) общепризнанным безопасным (GRAS) для использования в качестве антислеживающего агента в поваренной соли в концентрациях менее 2%.
Связь с асбестом
Особая проблема с коммерческим использованием талька - его частое совмещение в подземных месторождениях с асбестовой рудой. Асбест - это общий термин для различных типов волокнистых силикатных минералов, желательных для строительства из-за их термостойких свойств. Есть шесть разновидностей асбеста; наиболее распространенная разновидность белого асбеста относится к семейству змеевиков . Серпентиновые минералы представляют собой листовые силикаты ; Хотя тальк и не относится к семейству змеевиков, он также представляет собой листовой силикат с двумя листами, соединенными катионами магния. Частое совмещение отложений талька с асбестом может привести к загрязнению добытого талька белым асбестом, который представляет серьезную опасность для здоровья при распространении в воздухе и вдыхании. Строгий контроль качества с 1976 года, включая отделение талька косметического и пищевого качества от талька «промышленного» качества, в значительной степени устранил эту проблему, но он остается потенциальной опасностью, требующей смягчения при добыче и переработке талька. Исследование FDA США, проведенное в 2010 году, не выявило асбеста в различных продуктах, содержащих тальк. В исследовании Reuters 2018 года утверждалось, что фармацевтическая компания Johnson & Johnson на протяжении десятилетий знала, что в ее детской присыпке есть асбест, и в 2020 году компания прекратила продажу своей детской присыпки в США и Канаде.
Судебный процесс
В 2006 году Международное агентство по изучению рака классифицировало тальк как возможный канцероген для человека при использовании в области женских половых органов. Тем не менее, ни одно федеральное агентство в США не приняло мер по удалению талька с рынка или добавлению предупреждений.
В феврале 2016 года в результате судебного процесса против Johnson & Johnson (J&J) жюри Сент-Луиса присудило 72 миллиона долларов семье женщины из Алабамы, умершей от рака яичников . Семья утверждала, что причиной ее рака было использование талька.
В мае 2016 года женщине из Южной Дакоты было присуждено 55 миллионов долларов в результате еще одного судебного процесса против J&J. Женщина использовала Johnson & Johnson в присыпку для более чем 35 лет до того , как диагноз рака яичников в 2011 году.
В октябре 2016 года жюри Сент-Луиса присудило 70,1 миллиона долларов калифорнийской женщине с раком яичников, которая использовала детскую присыпку Джонсона в течение 45 лет.
В августе 2017 года жюри Лос-Анджелеса присудило 417 миллионов долларов калифорнийской женщине Еве Эчеверрия, у которой развился рак яичников как «непосредственный результат неоправданно опасной и дефектной природы талька», говорится в ее иске против Johnson & Johnson. 20 октября 2017 года судья Верховного суда Лос-Анджелеса Марен Нельсон отклонила приговор. Судья заявил, что Эчеверрия доказала, что в научном и медицинском сообществе продолжаются споры о том, вызывает ли тальк рак яичников и, таким образом, обязанность предупреждать », но этого недостаточно, чтобы поддержать решение жюри ответственность против Johnson & Johnson заявила и пришла к выводу, что Echeverria не смогла должным образом установить, что тальк вызывает рак яичников.
В июле 2018 года суд в Сент-Луисе удовлетворил иск на 4,7 млрд долларов (4,14 млрд долларов в качестве штрафных санкций и 550 млн долларов в качестве компенсационных убытков) против J&J 22 женщинам-истцам, заключив, что компания скрывала доказательства присутствия асбеста в своих продуктах более чем на четыре десятилетия.
По крайней мере, от 1200 до 2000 других судебных исков, связанных с тальком, находятся на рассмотрении.
Смотрите также
- Пирофиллит - филлосиликатный минерал гидроксида алюминия
- Силлиманит - несиликатный минерал
- Серпентинит - порода, образованная гидратацией и метаморфическим преобразованием оливина.