Καολινίτης

Ο καολινίτης είναι ένα ορυκτό αργίλου με χημική σύσταση Al2Si2O5(OH)4. Είναι σημαντικό βιομηχανικό ορυκτό. Τα πετρώματα πλούσια σε καολινίτη ονομάζονται καολίνη. Καολινίτης, κοινή ομάδα των ορυκτά αργίλου που είναι ενυδατωμένα αλουμίνιο πυριτικά; περιέχουν τα κύρια συστατικά του καολίνη (κινέζικη άργιλος). Η ομάδα περιλαμβάνει τον καολινίτη, ο οποίος είναι χημικά παρόμοιος αλλά άμορφος με τον καολινίτη, και τις πιο σπάνιες μορφές του, σταλαγμίτη και νακρίτη, χαλοϋσίτη και αλλοφάνη.

Είναι ένα πολυεπίπεδο πυριτικό ορυκτό με ένα τετραεδρικό στρώμα πυριτίου (SiO4) συνδεδεμένο με ένα οκταεδρικό στρώμα οκτάεδρων αλουμίνας (AlO6) μέσω ατόμων οξυγόνου.

Ο καολινίτης, ο νακρίτης και ο δικίτης εμφανίζονται ως συμπαγείς ή κοκκώδεις μάζες και μάζες που μοιάζουν με μίκα ως μικρές, μερικές φορές επιμήκεις, εξαγωνικές πλάκες. Οι άστριοι είναι προϊόντα φυσικής αλλαγής από άστριο και άλλα πυριτικά. Το ανοξείδιο, που προηγουμένως θεωρούνταν ορυκτό της ομάδας καολινίτη με υψηλότερη από την κανονική αναλογία πυριτίου προς αλουμίνα, θεωρείται τώρα καολινίτης και ελεύθερο πυρίτιο (κυρίως μη κρυσταλλικό). Για χημικό τύπο και λεπτομερείς φυσικές ιδιότητες

Ο καολινίτης είναι η πρώτη ύλη τούβλων, αγγείων και κεραμιδιών. Έχει διαδραματίσει ζωτικό ρόλο στην ανάπτυξη του ανθρώπινου πολιτισμού. Το σημαντικότερο από αυτά ορυκτά είναι καολινίτης. Καολινίτης Σχηματίζει λευκές, μικροσκοπικές, ψευδοεξαγωνικές πλάκες.

συμπαγείς ή κοκκώδεις μάζες και μάζες που μοιάζουν με μαρμαρυγία. Τρία άλλα ορυκτά - σταλαγμίτης, νακρίτης και αλοϋσίτης - χημικά πανομοιότυπα με τον καολινίτη, αλλά μονοκλινικό σύστημα. Τέσσερα που βρίσκονται μαζί και συχνά δεν διακρίνονται οπτικά.

Ο καολινίτης είναι ένα φυσικό προϊόν του μικρό υποβιβασμός. plagioclase και άστριοι νατρίου-καλίου υπό Επίδραση νερού, διαλυμένου διοξειδίου του άνθρακα και οξέων οργανικής ύλης. Χρησιμοποιείται στη γεωργία. ως πληρωτικό σε τρόφιμα όπως η σοκολάτα. αναμιγνύεται με πηκτίνη ως αντιδιαρροϊκό. ως διαστολέας χρώματος? ως ενισχυτικό σε καουτσούκ. και ως παράγοντας πούδρας σε χυτήρια

Όνομα: Το όνομα καολίνη προέρχεται από το Gaoling. Κινεζικό χωριό κοντά στο Jingdezhen στην επαρχία Jiangxi της νοτιοανατολικής Κίνας. Το όνομα μπήκε στα αγγλικά το 1727 από τη γαλλική έκδοση της λέξης: καολίνη.

Ο καολινίτης έχει χαμηλή ικανότητα συρρίκνωσης-διογκώσεως και χαμηλή ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων (1–15 meq/100 g). Ένα μαλακό, γήινο, συνήθως λευκό ορυκτό (διοκταεδρικός φυλλοπυριτικός πηλός) που παράγεται από χημικά καιρικές συνθήκες από ορυκτά πυριτικού αλουμινίου όπως αστριός. Σε πολλά μέρη του κόσμου είναι ροζ-πορτοκαλοκόκκινο με σίδερο οξείδιο, δίνοντάς του ένα χαρακτηριστικό χρώμα σκουριάς. Οι ελαφρύτερες συγκεντρώσεις δίνουν λευκά, κίτρινα ή ανοιχτό πορτοκαλί χρώματα. Μερικές φορές υπάρχουν εναλλασσόμενα στρώματα, όπως στο κρατικό πάρκο Providence Canyon στη Τζόρτζια των Ηνωμένων Πολιτειών. Οι εμπορικές ποιότητες καολίνη παρέχονται και μεταφέρονται ως ξηρή σκόνη, ημίξηρα νουντλς ή υγρός πολτός.

Σχέση: Χαλαζίας, άστριος, Μοσχοβίτης.

Πολυμορφισμός & Σειρά: Ο δικίτης, ο αλοϋσίτης και ο νακρίτης είναι πολύμορφα

Όμιλος Ορυκτών: Ομάδα καολινίτη-σερπεντίνης.

Δεδομένα Κυψέλης: Ομάδα διαστήματος: P1: a = 5.15 b = 8.95 c = 7.39 ® = 91:8 ± ¯ = 104:5 ±¡105:0 ± ° = 90 ± Z = [2]

Σκόνη ακτίνων Χ πρότυπο: Scalby, Yorkshire, England (1A). 7.16 (vvs), 3.573 (vvs), 4.336 (vs), 2.491 (s), 2.289 (s), 2.558 (ms), 2.379 (ms)

Χημικές ιδιότητες

Χημική ταξινόμηση	Φυλοπυριτικά άλατα Καολινίτης-σερπεντίνης
Τύπος	Al2Si2O5(OH)4
Κοινές ακαθαρσίες	Fe, Mg, Na, K, Ti, Ca, H2O

Δομή καολινίτη που εμφανίζει ενδιάμεσους δεσμούς υδρογόνου

Σε σύγκριση με άλλα ορυκτά αργίλου, ο καολινίτης είναι χημικά και δομικά απλός. Ορίζεται ως ορυκτό αργίλου 1:1 ή TO επειδή οι κρύσταλλοι του αποτελούνται από στοιβαγμένα στρώματα RO. Κάθε στρώμα TO αποτελείται από ένα τετραεδρικό (Τ) φύλλο ιόντων πυριτίου και οξυγόνου συνδεδεμένο με ένα οκταεδρικό (Ο) φύλλο ιόντων οξυγόνου, αλουμινίου και υδροξυλίου. Το στρώμα Τ ονομάζεται έτσι επειδή κάθε ιόν πυριτίου περιβάλλεται από τέσσερα ιόντα οξυγόνου που σχηματίζουν ένα τετράεδρο. Το στρώμα Ο ονομάζεται έτσι επειδή κάθε ιόν αλουμινίου περιβάλλεται από έξι ιόντα οξυγόνου ή υδροξυλίου που είναι διατεταγμένα στις γωνίες ενός οκταέδρου. Τα δύο στρώματα σε κάθε στρώμα συνδέονται ισχυρά μεταξύ τους μέσω κοινών ιόντων οξυγόνου, ενώ τα στρώματα συνδέονται μέσω δεσμού υδρογόνου μεταξύ του οξυγόνου στην εξωτερική επιφάνεια του στρώματος Τ του ενός στρώματος και του υδροξυλίου στην εξωτερική επιφάνεια του στρώματος Ο του επόμενου στρώματος.

Δομικοί Μετασχηματισμοί

Οι άργιλοι της ομάδας καολινίτη υφίστανται μια σειρά μετασχηματισμών φάσης μετά από θερμική επεξεργασία στον αέρα σε ατμοσφαιρική πίεση.

Άλεσμα

Η άλεση του καολινίτη έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας μηχανοχημικά άμορφης φάσης παρόμοιας με τη μετακαολίνη, αν και οι ιδιότητες αυτού του στερεού είναι αρκετά διαφορετικές. Απαιτείται μεγάλη ενέργεια για τη μετατροπή του καολινίτη σε μετακαολίνη.

Ξήρανση

Κάτω από τους 100 °C (212 °F), η έκθεση σε ξηρό αέρα θα απομακρύνει αργά το υγρό νερό από τον καολίνη. Η τελική κατάσταση αυτής της μεταμόρφωσης ονομάζεται «ξηρότητα δέρματος». Μεταξύ 100 °C και περίπου 550 °C (1,022 °F), το υπόλοιπο υγρό νερό αποβάλλεται από τον καολινίτη. Η τελική κατάσταση αυτού του μετασχηματισμού ονομάζεται «ξηρότητα των οστών». Σε αυτό το εύρος θερμοκρασίας, η απομάκρυνση του νερού είναι αναστρέψιμη: εάν ο καολίνης εκτεθεί σε υγρό νερό, θα επαναρροφηθεί και θα αποσυντεθεί σε μορφή λεπτών σωματιδίων. Οι επόμενοι μετασχηματισμοί αντιπροσωπεύουν μη αναστρέψιμες και μόνιμες χημικές αλλαγές.

Μετακαολίνη

Η ενδόθερμη αφυδάτωση του καολινίτη ξεκινά στους 550-600 °C και παράγει διαταραγμένη μετακαολίνη, αλλά συνεχής απώλεια υδροξυλίου παρατηρείται μέχρι τους 900 °C (1,650 °F). Αν και ιστορικά υπήρξε μεγάλη διαφωνία σχετικά με τη φύση της φάσης μετακαολίνης, η εκτεταμένη έρευνα οδήγησε σε γενική συναίνεση ότι η μετακαολίνη δεν είναι ένα απλό μείγμα άμορφου πυριτίου (SiO2) και αλουμίνας (Al2O3), αλλά μάλλον μια πολύπλοκη άμορφη δομή που διατηρεί μερικά από αυτό. σειρά μεγαλύτερης εμβέλειας (αλλά σίγουρα όχι κρυσταλλική) λόγω στοίβαξης εξαγωνικών στρωμάτων.

Φυσικές ιδιότητες

συνήθεια κρύσταλλο
Χρώμα	Λευκό έως κρεμ και ωχροκίτρινο, επίσης συχνά βάφονται σε διάφορες αποχρώσεις, το μαύρισμα και το καφέ είναι κοινά.
Ράβδωση	Λευκό ή πιο χλωμό από το δείγμα.
Σκληρότητα	2 - 2½
Λάμψη	Κέρινο, Μαργαριταρένιο, Θαμπό, Γήινο
Σχίσιμο	Τέλεια στο {001}.
Διαφυσικότητα	Ημιδιαφανές, Αδιαφανές
Σύστημα κρυστάλλου	Τρικλινική
Επιμονή	Ευέλικτο αλλά ανελαστικό
Πυκνότητα	2.63 g/cm3 (Υπολογισμένο)
Κάταγμα	Ανώμαλο/Ανομοιόμορφο, Κογχοειδές, Υποκογχοειδές, Μυρικοειδής

Οπτικές ιδιότητες

Χαρακτηριστικά	Διαξονικό (-)
Χρώμα / Πλειχρωισμός	Διαφανές έως ημιδιαφανές σαν μονοκρύσταλλοι
2V:	Μετρήθηκε: 24° έως 50°, Υπολογισμός: 44°
Τιμές RI:	nα = 1.553 - 1.563 nβ = 1.559 - 1.569 nγ = 1.560 - 1.570
birefringence	0.017
Ανακούφιση	Χαμηλός
Διασπορά:	κανένας

Περιστατικό

Αντικαθιστά άλλα αργιλοπυριτικά ορυκτά κατά τη διάρκεια της υδροθερμίας μεταβολή και τις καιρικές συνθήκες. Ένα κοινό συστατικό από το οποίο μπορεί να σχηματιστεί το κλάσμα των ιζημάτων σε μέγεθος αργίλου με άμεση καθίζηση

Ο καολινίτης είναι ένα από τα πιο κοινά ορυκτά. Ως καολίνης, εξορύσσεται στη Μαλαισία, το Πακιστάν, το Βιετνάμ, τη Βραζιλία, τη Βουλγαρία, το Μπαγκλαντές, τη Γαλλία, το Ηνωμένο Βασίλειο, το Ιράν, τη Γερμανία, την Ινδία, την Αυστραλία, τη Νότια Κορέα, τη Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας, την Τσεχία, την Ισπανία, το Νότο. Αφρική, Τανζανία και Ηνωμένες Πολιτείες.

Οι μανδύες από καολινίτη σαπρολίτη είναι συνηθισμένοι στη Δυτική και Βόρεια Ευρώπη. Οι ηλικίες αυτών των μανδύων είναι από το Μεσοζωικό έως τον Πρώιμο Καινοζωικό.

Ο καολινίτης είναι άφθονος σε εδάφη που σχηματίζονται από χημική διάβρωση πετρωμάτων σε θερμά και υγρά κλίματα, όπως τα τροπικά δάση. Όταν συγκρίνουμε εδάφη κατά μήκος μιας πλαγιάς προς ολοένα ψυχρότερα ή ξηρότερα κλίματα, η αναλογία του καολινίτη μειώνεται ενώ η αναλογία άλλων αργιλικών ορυκτών όπως π. ανόητος (σε ψυχρότερα κλίματα) ή σμηκτίτης (σε πιο ξηρά κλίματα) αυξάνεται. Τέτοιες κλιματικές διαφορές στην περιεκτικότητα σε ορυκτά αργίλου χρησιμοποιούνται συχνά για να αποκαλύψουν αλλαγές στα κλίματα στο γεωλογικό παρελθόν, όπου τα αρχαία εδάφη ήταν θαμμένα και διατηρημένα.

Περιοχή χρήσεων

• Η κύρια χρήση του ορυκτού καολινίτη (περίπου το 50% του χρόνου) είναι στην παραγωγή χαρτιού. Η χρήση του παρέχει λάμψη σε ορισμένους τύπους χαρτιού με επικάλυψη.
  • στην κεραμική (κύριο συστατικό της πορσελάνης)
  • σε οδοντόκρεμα
  • ως υλικό εκπομπής φωτός σε λευκούς λαμπτήρες πυρακτώσεως
  • στα καλλυντικά
  • Σε βιομηχανικό μονωτικό υλικό που ονομάζεται Kaowool (ένας τύπος ορυκτού μαλλιού)
  • σε κρέμες προστασίας δέρματος και φραγμού «προ της εργασίας».
  • σε βαφή για να παρατείνει τιτάνιο διοξείδιο της λευκής χρωστικής και αλλάζουν τα επίπεδα γυαλάδας
  • να αλλάξει τις ιδιότητες του καουτσούκ κατά το βουλκανισμό
  • σε κόλλες για αλλαγή της ρεολογίας
  • ως ψεκασμός που εφαρμόζεται στις καλλιέργειες για την πρόληψη της ζημιάς από έντομα στη βιολογική καλλιέργεια και για την πρόληψη του ηλιακού εγκαύματος στα μήλα
• Ως ασβέστιο σε παραδοσιακά σπίτια με πέτρινους τοίχους στο Νεπάλ (η πιο συνηθισμένη μέθοδος είναι να βάψετε την κορυφή με λευκό πηλό καολίνη και τη μέση με κόκκινο πηλό· ο κόκκινος πηλός μπορεί να εκτείνεται μέχρι το κάτω μέρος ή το κάτω μέρος μπορεί να βαφτεί μαύρο)
• Ως πληρωτικό ή ως επίστρωση για τη βελτίωση της επιφάνειας στη χαρτοποιία, ως πληρωτικό στο Edison Διαμάντι Δίσκοι Επειδή ο καολινίτης μπορεί να περιέχει πολύ μικρά ίχνη από ουράνιο και το θόριο, ως δείκτης στην ακτινολογική χρονολόγηση, ήταν σύνηθες να αντιμετωπίζεται η στομαχική διαταραχή (πιο πρόσφατα, βιομηχανικά παρασκευάσματα καολινίτη για τη θεραπεία της διάρροιας), παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούσαν αρχικά οι παπαγάλοι (και αργότερα οι άνθρωποι) στη Νότια Αμερική.
• για μάσκες προσώπου ή σαπούνι (γνωστά ως "Λευκός Πηλός") περιτυλίγματα σώματος, θεραπείες σώματος σπα όπως κουκούλια ή απλώς θεραπείες με σημεία όπως πόδια, πλάτη ή χέρια. Μπορεί να προστεθεί αιθέριο έλαιο για να προσθέσει ένα ευχάριστο άρωμα ή φύκια για να αυξήσει τις θρεπτικές αξίες της λιχουδιάς.
• ως προσροφητικό σε επεξεργασία νερού και λυμάτων για την προώθηση της πήξης του αίματος σε διαγνωστικές διαδικασίες, π.χ. χρόνος πήξης καολίνης
• με τη μορφή μετακαολίνης τροποποιημένης ως ποζολάνης. Όταν προστίθεται σε ένα μείγμα σκυροδέματος, η μετακαολίνη επιταχύνει την ενυδάτωση του τσιμέντου Portland και συμμετέχει στην ποζολανική αντίδραση με τον πορτλανδίτη, ο οποίος σχηματίζεται στην ενυδάτωση των κύριων ορυκτών του τσιμέντου (π.χ. αλίτης).
• με τη μορφή τροποποιημένης μετακαολίνης ως βασικό συστατικό για ενώσεις γεωπολυμερών

Ασφάλεια

Οι άνθρωποι μπορούν να εκτεθούν στον καολίνη στο χώρο εργασίας αναπνέοντας τη σκόνη ή από επαφή με το δέρμα ή τα μάτια.

Η Ασφάλεια και Υγεία στην Εργασία

Η Υπηρεσία Ασφάλειας και Υγείας στην Εργασία (OSHA) έχει θέσει το θεσμοθετημένο όριο (επιτρεπόμενο όριο έκθεσης) για την έκθεση σε καολίνη στο χώρο εργασίας ως 15 mg/m3 συνολική έκθεση και 5 mg/m3 αναπνευστική έκθεση σε μια εργάσιμη ημέρα 8 ωρών. Το Εθνικό Ινστιτούτο Επαγγελματικής Ασφάλειας και Υγείας (NIOSH) έχει ορίσει ένα συνιστώμενο όριο έκθεσης (REL) ως 10 mg/m3 συνολική έκθεση TWA 5 mg/m3 αναπνευστική έκθεση κατά τη διάρκεια μιας εργάσιμης ημέρας 8 ωρών.

Γεωτεχνική μηχανική

Araştırma sonuçları, kaolinitin jeoteknik mühendisliğinde kullanımının alternatif olarak, özellikle mevcudiyeti toplam kaya kütlesinin %10,8'inden az ise, daha güvenli illit ile değiştirilebilectedör gini g.

Διανομή

Καθαρό υλικό από πολλές τοποθεσίες, όπως:

• στο Kauling, επαρχία Kiangsi, Κίνα.
• Σε πολυάριθμους λάκκους από πηλό Κίνας στην Κορνουάλη και το Ντέβον της Αγγλίας.
• Στη Λιμόζ, Haute-Vienne, Γαλλία.
• Κοντά στη Δρέσδη, στο Kemmlitz και στο Zettlitz της Σαξονίας και αλλού στη Γερμανία.
• Μεγάλο καταθέσεις στη λεκάνη του Ντόνετς, στην Ουκρανία.
• Στις ΗΠΑ, στη Macon, Bibb Co., Georgia. στο ορυχείο Dixie Clay Company και στο Lamar Pit, κοντά στο Bath, Aikin Co., Νότια Καρολίνα. κοντά στο Webster, Jackson Co., Βόρεια Καρολίνα. κοντά στο Murfreesboro, Pike Co., και στο Greenwood, Sebastian Co., Αρκάνσας. από το Mesa Alta, Rio Arriba Co., Νέο Μεξικό.
• Στο Huberdeau, στο Κεμπέκ, και κοντά στο Walton, στη Νέα Σκωτία, στον Καναδά

αναφορές

• Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2018, 25 Ιανουαρίου). Καολινίτης. Εγκυκλοπαίδεια Britannica. https://www.britannica.com/science/kaolinite
• Bonewitz, R. (2012). Βράχοι και ορυκτά. 2η έκδ. Λονδίνο: DK Publishing.
• Dana, JD (1864). Εγχειρίδιο Ορυκτολογίας… Wiley.
• Handbookofmineralogy.org. (2019). Εγχειρίδιο του Ορυκτολογία. [σε απευθείας σύνδεση] Διαθέσιμο στη διεύθυνση: http://www.handbookofmineralogy.org [Πρόσβαση στις 4 Μαρ. 2019].
• Mindat.org. (2019): Πληροφορίες για τα ορυκτά, δεδομένα και τοποθεσίες.. [διαδικτυακό] Διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://www.mindat.org/ [Πρόσβαση. 2019].
• Smith.edu. (2019). Γεωεπιστήμες | Smith College. [σε απευθείας σύνδεση] Διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://www.smith.edu/academics/geosciences [Πρόσβαση στις 15 Μαρ. 2019].