La caolinite è un minerale argilloso con composizione chimica Al2Si2O5(OH)4. È un importante minerale industriale. Le rocce ricche di caolinite sono chiamate caolino. Caolinite, gruppo comune di minerali argillosi che sono idratati alluminio silicati; contengono i componenti principali del caolino (argilla cinese). Il gruppo comprende la caolinite, che è chimicamente simile ma amorfa alla caolinite, e le sue forme più rare, stalagmite e nacrite, halloysite e allophane.
È un minerale di silicato stratificato con uno strato di silice tetraedrica (SiO4) legato a uno strato ottaedrico di ottaedri di allumina (AlO6) attraverso atomi di ossigeno.
Caolinite, nacrite e dickite si presentano come masse compatte o granulari e ciuffi simili a mica come placche esagonali piccole, a volte allungate. I feldspati sono prodotti di trasformazione naturale di feldspatoidi e altri silicati. L'anossido, precedentemente considerato un minerale del gruppo caolinite con un rapporto silice-allumina superiore al normale, è ora considerato caolinite e silice libera (principalmente non cristallina). Per formula chimica e proprietà fisiche dettagliate
La caolinite è la materia prima di mattoni, ceramiche e piastrelle. Ha svolto un ruolo fondamentale nello sviluppo della civiltà umana. Il più importante di questi minerali è caolinite. Caolinite Forma placche bianche, microscopiche, pseudoesagonali.
masse compatte o granulari e ciuffi simili a mica. Altri tre minerali - stalagmite, nacrite e halloysite - chimicamente identici alla caolinite, ma sistema monoclino. Quattro trovati insieme e spesso visivamente indistinguibili.
La caolinite è un prodotto naturale di mica degradazione. plagioclasio e feldspati sodio-potassio sotto l'effetto dell'acqua, dell'anidride carbonica disciolta e degli acidi della materia organica. Utilizzato in agricoltura; come riempitivo in alimenti come il cioccolato; mescolato con pectina come antidiarroico; come espansore di vernice; come rinforzante nella gomma; e come agente in polvere nelle operazioni di fonderia
Nome: Il nome caolino deriva da Gaoling. Villaggio cinese vicino a Jingdezhen, nella provincia di Jiangxi, nel sud-est della Cina. Il nome è entrato in inglese nel 1727 dalla versione francese della parola: caolino.
La caolinite ha una bassa capacità di ritiro-rigonfiamento e una bassa capacità di scambio cationico (1–15 meq/100 g). Un minerale morbido, terroso, solitamente bianco (argilla fillosilicata diottaedrica) prodotto chimicamente agenti atmosferici di minerali di silicato di alluminio come feldspato. In molte parti del mondo è rosa-arancio-rosso con ferro ossido, conferendogli un caratteristico colore ruggine. Concentrazioni più chiare danno colori bianchi, gialli o arancio chiaro. A volte si trovano strati alternati, come nel Providence Canyon State Park in Georgia, Stati Uniti. I tipi commerciali di caolino vengono forniti e trasportati come polvere secca, pasta semisecca o impasto liquido.
Associazione: Quarzo, feldspato, moscovita.
Polimorfismo e serie: Dickite, halloysite e nacrite sono polimorfi
Gruppo Minerale: Gruppo caolinite-serpentino.
Dati della cella: Gruppo spaziale: P1: a = 5.15 b = 8.95 c = 7.39 ® = 91:8 ± ¯ = 104:5 ±¡105:0 ± ° = 90 ± Z = [2]
Polvere a raggi X Cartamodello: Scalby, Yorkshire, Inghilterra (1A). 7.16 (vvs), 3.573 (vvs), 4.336 (vs), 2.491 (s), 2.289 (s), 2.558 (ms), 2.379 (ms)
Contenuti
Proprietà chimiche
| Classificazione chimica | Fillosilicati Gruppo caolinite-serpentino |
| Formula | Al2Si2O5(OH)4 |
| Impurità comuni | Fe,Mg,Na,K,Ti,Ca,H2O |
Struttura della caolinite che mostra legami idrogeno interstrato
Rispetto ad altri minerali argillosi, la caolinite è chimicamente e strutturalmente semplice. È definito come un minerale argilloso 1:1 o TO perché i suoi cristalli sono costituiti da strati impilati di RO. Ogni strato TO è costituito da un foglio tetraedrico (T) di ioni silicio e ossigeno legato a un foglio ottaedrico (O) di ioni ossigeno, alluminio e ossidrile. Lo strato T è così chiamato perché ogni ione di silicio è circondato da quattro ioni di ossigeno che formano un tetraedro. Lo strato O è così chiamato perché ogni ione alluminio è circondato da sei ioni ossigeno o ossidrile disposti ai vertici di un ottaedro. I due strati in ogni strato sono fortemente legati l'uno all'altro tramite ioni di ossigeno condivisi, mentre gli strati sono legati tramite legame idrogeno tra l'ossigeno sulla faccia esterna dello strato T di uno strato e l'ossidrile sulla faccia esterna dello strato O dello strato successivo.
Trasformazioni strutturali
Le argille del gruppo caolinite subiscono una serie di trasformazioni di fase dopo il trattamento termico in aria a pressione atmosferica.
Fresatura
La macinazione della caolinite porta alla formazione di una fase meccanochimicamente amorfa simile al metacaolino, sebbene le proprietà di questo solido siano piuttosto diverse. È necessaria una grande energia per convertire la caolinite in metacaolino.
essiccazione
Al di sotto di 100 °C (212 °F), l'esposizione all'aria secca rimuoverà lentamente l'acqua liquida dal caolino. Lo stato finale di questa trasformazione è chiamato "secchezza cutanea". Tra 100 ° C e circa 550 ° C (1,022 ° F), l'acqua liquida rimanente viene espulsa dalla caolinite. Lo stato finale di questa trasformazione è chiamato "secchezza ossea". In questo intervallo di temperatura, la rimozione dell'acqua è reversibile: se il caolino viene esposto all'acqua liquida, verrà riassorbito e decomposto in forma di particelle fini. Le trasformazioni successive rappresentano cambiamenti chimici irreversibili e permanenti.
Metacaolino
La disidratazione endotermica della caolinite inizia a 550-600 ° C e produce metacaolino disordinato, ma si osserva una perdita continua di idrossile fino a 900 ° C (1,650 ° F). Sebbene storicamente ci sia stato molto disaccordo sulla natura della fase metacaolino, ricerche approfondite hanno portato a un consenso generale sul fatto che il metacaolino non è una semplice miscela di silice amorfa (SiO2) e allumina (Al2O3), ma piuttosto una complessa struttura amorfa che conserva alcune di esso. ordine di raggio più lungo (ma certamente non cristallino) dovuto all'impilamento di strati esagonali.
Proprietà fisiche
| Crystal Habit | |
| Colore | Da bianco a crema e giallo pallido, spesso anche macchiato di varie tonalità, comuni sono marrone chiaro e marrone. |
| Striscia | Bianco, o più chiaro del campione. |
| Durezza | 2 - 2½ |
| Luster | Ceroso, perlaceo, opaco, terroso |
| sfaldamento | Perfetto su {001}. |
| Diafanità | Traslucido, Opaco |
| Sistema di cristallo | Triclinico |
| Tenacia | Flessibile ma anelastico |
| Densità | 2.63 g/cm3 (calcolato) |
| Frattura | Irregolare/Irregolare, Concoidale, Sub-Concoidale, Micaceo |
Proprietà ottiche
| Tipologia | Biassiale (-) |
| Colore / Pleocroismo | Da trasparente a traslucido come cristalli singoli |
| 2V: | Misurato: da 24° a 50°, Calcolato: 44° |
| Valori RI: | nα = 1.553 - 1.563 nβ = 1.559 - 1.569 nγ = 1.560 - 1.570 |
| Birifrangenza | 0.017 |
| Sollievo | Basso |
| Dispersione: | nessuna |
Avvenimento
Sostituisce altri minerali alluminosilicati durante l'idrotermale alterazione e agenti atmosferici. Un componente comune da cui può formarsi la frazione argillosa dei sedimenti per precipitazione diretta
La caolinite è uno dei minerali più comuni; Come caolino, viene estratto in Malesia, Pakistan, Vietnam, Brasile, Bulgaria, Bangladesh, Francia, Regno Unito, Iran, Germania, India, Australia, Corea del Sud, Repubblica popolare cinese, Repubblica Ceca, Spagna, Sud. Africa, Tanzania e Stati Uniti.
I mantelli saprolitici caolinitici sono comuni nell'Europa occidentale e settentrionale. Le età di questi mantelli vanno dal Mesozoico al primo Cenozoico.
L'argilla di caolinite è abbondante nei suoli formati dall'erosione chimica delle rocce in climi caldi e umidi, come le foreste pluviali tropicali. Quando si confrontano i suoli lungo un pendio verso climi sempre più freddi o più secchi, la proporzione di caolinite diminuisce mentre la proporzione di altri minerali argillosi come illite (nei climi più freddi) o smectite (nei climi più secchi) aumenta. Tali differenze climaticamente rilevanti nel contenuto di minerali argillosi sono spesso utilizzate per rivelare i cambiamenti climatici nel passato geologico, dove i suoli antichi sono stati sepolti e preservati.
Usi Zona
- L'uso principale del minerale caolinite (circa il 50% del tempo) è nella produzione di carta; Il suo utilizzo fornisce lucentezza su alcuni tipi di carta patinata.
- in ceramica (componente principale della porcellana)
- nel dentifricio
- come materiale che emette luce nelle lampadine a incandescenza bianche
- nei cosmetici
- In materiale isolante industriale chiamato Kaowool (un tipo di lana minerale)
- nella protezione della pelle e nelle creme barriera "pre-lavoro".
- in vernice per prolungare titanio pigmento bianco biossido e modificare i livelli di brillantezza
- per modificare le proprietà della gomma durante la vulcanizzazione
- negli adesivi per modificare la reologia
- come spray applicato alle colture per prevenire danni da insetti in agricoltura biologica e per prevenire scottature sulle mele
- Come imbiancatura nelle tradizionali case con muri in pietra in Nepal (il metodo più comune è dipingere la parte superiore con argilla caolino bianca e la parte centrale con argilla rossa; l'argilla rossa può estendersi fino al fondo o il fondo può essere dipinto di nero)
- Come riempitivo o come rivestimento per migliorare la superficie nella fabbricazione della carta, come riempitivo in Edison Diamante Dischi Perché la caolinite può contenere piccolissime tracce di uranio e il torio, come indicatore nella datazione radiologica, era comune trattare il mal di stomaco (più recentemente, preparati di caolinite prodotti industrialmente per il trattamento della diarrea), simile a quello che i pappagalli (e successivamente gli esseri umani) usavano originariamente in Sud America.
- per maschere per il viso o impacchi per il corpo con sapone (noto come "Argilla bianca"), trattamenti corpo spa come bozzoli o semplicemente trattamenti spot come piedi, schiena o mani. Si può aggiungere olio essenziale per aggiungere un aroma gradevole, oppure si possono aggiungere alghe per aumentare i valori nutrizionali del dolcetto.
- come adsorbente nel trattamento dell'acqua e delle acque reflue per promuovere la coagulazione del sangue nelle procedure diagnostiche, ad esempio il tempo di coagulazione del caolino
- sotto forma di metacaolino modificato come pozzolana; Il metacaolino, aggiunto ad un impasto cementizio, accelera l'idratazione del cemento Portland e partecipa alla reazione pozzolanica con la portlandite, che si forma nell'idratazione dei principali minerali del cemento (es. alite).
- sotto forma di metacaolino modificato come ingrediente base per composti geopolimerici
Sicurezza
Le persone possono essere esposte al caolino sul posto di lavoro respirando la polvere o dal contatto con la pelle o con gli occhi.
La sicurezza e la salute sul lavoro
L'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) ha fissato il limite legale (limite di esposizione consentito) per l'esposizione al caolino sul posto di lavoro a 15 mg/m3 di esposizione totale e 5 mg/m3 di esposizione respiratoria in una giornata lavorativa di 8 ore. Il National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) ha fissato un limite di esposizione raccomandato (REL) a 10 mg/m3 di esposizione totale TWA 5 mg/m3 di esposizione respiratoria durante una giornata lavorativa di 8 ore.
Ingegneria geotecnica
Il suono del cavo di alimentazione del caolinitin può variare a seconda dell'uso del caolinitin, quindi il livello massimo di attivazione è pari a %10,8'inden az ise, quindi il risultato sarà illecito.
Distribuzione
Materiale puro da molte località, tra cui:
- a Kauling, provincia di Kiangsi, Cina.
- In numerose fosse di argilla cinese in Cornovaglia e nel Devon, in Inghilterra.
- A Limoges, Haute-Vienne, Francia.
- Vicino a Dresda, Kemmlitz e Zettlitz, Sassonia e altrove in Germania.
- Grande depositi nel bacino del Donets, in Ucraina.
- Negli USA, a Macon, Bibb Co., Georgia; nella miniera della Dixie Clay Company e nel Lamar Pit, vicino a Bath, Aikin Co., South Carolina; vicino a Webster, Jackson Co., Carolina del Nord; vicino a Murfreesboro, Pike Co., ea Greenwood, Sebastian Co., Arkansas; da Mesa Alta, Rio Arriba Co., Nuovo Messico.
- A Huberdeau, Quebec, e vicino a Walton, Nova Scotia, Canada
Riferimenti
- Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2018, 25 gennaio). Caolinite. Enciclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/kaolinite
- Bonewitz, R. (2012). Rocce e minerali. 2a ed. Londra: pubblicazione DK.
- Dana, JD (1864). Manuale di Mineralogia… Wiley.
- Handbookofmineralogy.org. (2019). Manuale di Mineralogia. [online] Disponibile all'indirizzo: http://www.handbookofmineralogy.org [accesso effettuato il 4 marzo 2019].
- Mindat.org. (2019): Informazioni sui minerali, dati e località.. [online] Disponibile su: https://www.mindat.org/ [Consultato. 2019].
- Smith.edu. (2019). Geoscienze | Collegio Smith. [online] Disponibile su: https://www.smith.edu/academics/geosciences [Consultato il 15 marzo 2019].
