Kaolinit je jílový minerál s chemickým složením Al2Si2O5(OH)4. Je to důležitý průmyslový nerost. Horniny bohaté na kaolinit se nazývají kaolin. Kaolinit, společná skupina jílové minerály které jsou hydratované hliník silikáty; obsahují hlavní složky kaolinu (čínský jíl). Do skupiny patří kaolinit, který je chemicky podobný, ale amorfní kaolinitu, a jeho vzácnější formy, stalagmit a nakrit, halloysit a allofan.
Jedná se o vrstvený silikátový minerál s tetraedrickou vrstvou oxidu křemičitého (SiO4) vázanou na oktaedrickou vrstvu oktaedru oxidu hlinitého (AlO6) prostřednictvím atomů kyslíku.
Kaolinit, nakrit a dickit se vyskytují jako kompaktní nebo zrnité hmoty a slídovité shluky jako malé, někdy protáhlé šestihranné destičky. Živce jsou produkty přirozené změny živců a jiných silikátů. Anoxid, dříve považovaný za minerál kaolinitové skupiny s vyšším než normálním poměrem oxidu křemičitého k oxidu hlinitému, je nyní považován za kaolinit a volný oxid křemičitý (hlavně nekrystalický). Pro chemický vzorec a podrobné fyzikální vlastnosti
Kaolinit je surovinou pro výrobu cihel, keramiky a dlaždic. Hrál zásadní roli ve vývoji lidské civilizace. Nejdůležitější z nich minerály je kaolinit. Kaolinit Tvoří bílé mikroskopické pseudošestihranné destičky.
kompaktní nebo zrnité hmoty a slídovité shluky. Další tři minerály – stalagmit, nakrit a halloysit – chemicky shodné s kaolinitem, ale monoklinický systém. Čtyři nalezené pohromadě a často vizuálně k nerozeznání.
Kaolinit je přírodní produkt malé degradace. plagioklas a sodno-draselné živce pod Vlivem vody, rozpuštěného oxidu uhličitého a organických kyselin. Používá se v zemědělství; jako plnivo v potravinách, jako je čokoláda; smíchaný s pektinem jako antidiaroikum; jako expandér barvy; jako zpevňující činidlo v kaučuku; a jako práškové činidlo ve slévárenství
Příjmení: Název kaolin je odvozen od Gaoling. Čínská vesnice poblíž Jingdezhen v provincii Jiangxi na jihovýchodě Číny. Název vstoupil do angličtiny v roce 1727 z francouzské verze slova: kaolin.
Kaolinit má nízkou kapacitu smrštění a bobtnání a nízkou kapacitu výměny kationtů (1–15 meq/100 g). Měkký, zemitý, obvykle bílý minerál (dioktaedrický fylosilikátový jíl) vyrobený chemicky zvětrávání minerálů křemičitanu hlinitého, jako je např živec. V mnoha částech světa je růžovo-oranžovo-červená s železo oxid, který mu dodává výraznou rezavou barvu. Světlejší koncentrace dávají bílé, žluté nebo světle oranžové barvy. Někdy se vyskytují střídavé vrstvy, jako ve státním parku Providence Canyon v Georgii ve Spojených státech. Komerční druhy kaolinu jsou dodávány a přepravovány jako suchý prášek, polosuché nudle nebo tekutá kaše.
Sdružení: křemen, živec, moskevský.
Polymorfismus a série: Dickit, halloysit a nakrit jsou polymorfy
Minerální skupina: Kaolinitovo-serpentinová skupina.
Data buňky: Space Group: P1: a = 5.15 b = 8.95 c = 7.39 ® = 91:8 ± ¯ = 104:5 ±¡105:0 ± ° = 90 ± Z = [2]
Rentgenový prášek Vzor: Scalby, Yorkshire, Anglie (1A). 7.16 (vvs), 3.573 (vvs), 4.336 (vs), 2.491 (s), 2.289 (s), 2.558 (ms), 2.379 (ms)
Obsah
Chemické vlastnosti
| Chemická klasifikace | Fylosilikáty Kaolinitovo-serpentinová skupina |
| Vzorec | Al2Si2(OH)5 |
| Běžné nečistoty | Fe, Mg, Na, K, Ti, Ca, H2O |
Struktura kaolinitu vykazující mezivrstvové vodíkové vazby
Kaolinit je ve srovnání s jinými jílovými minerály chemicky a strukturně jednoduchý. Je definován jako jílový minerál 1:1 nebo TO, protože jeho krystaly se skládají z vrstvených vrstev RO. Každá TO vrstva se skládá z tetraedrické (T) vrstvy křemíku a kyslíkových iontů vázaných na oktaedrickou (O) vrstvu kyslíku, hliníku a hydroxylových iontů. Vrstva T je tak pojmenována, protože každý iont křemíku je obklopen čtyřmi ionty kyslíku tvořícími čtyřstěn. Vrstva O je tak pojmenována, protože každý hliníkový iont je obklopen šesti kyslíkovými nebo hydroxylovými ionty uspořádanými v rozích oktaedru. Dvě vrstvy v každé vrstvě jsou navzájem pevně spojeny prostřednictvím sdílených kyslíkových iontů, zatímco vrstvy jsou spojeny vodíkovou vazbou mezi kyslíkem na vnější straně T vrstvy jedné vrstvy a hydroxylem na vnější straně O vrstvy. z další vrstvy.
Strukturální transformace
Jíly kaolinitové skupiny procházejí po tepelném zpracování na vzduchu při atmosférickém tlaku řadou fázových přeměn.
Frézování
Mletím kaolinitu vzniká mechanochemicky amorfní fáze podobná metakaolinu, i když vlastnosti této pevné látky jsou zcela odlišné. K přeměně kaolinitu na metakaolin je zapotřebí velká energie.
Sušení
Pod 100 °C (212 °F) vystavení suchému vzduchu pomalu odstraní kapalnou vodu z kaolinu. Konečný stav této transformace se nazývá „suchost pokožky“. Mezi 100 °C a asi 550 °C (1,022 °F) je zbývající kapalná voda z kaolinitu vytlačena. Konečný stav této transformace se nazývá „suchost kostí“. V tomto teplotním rozsahu je odstranění vody reverzibilní: pokud je kaolin vystaven kapalné vodě, bude znovu absorbován a rozložen na formu jemných částic. Následné přeměny představují nevratné a trvalé chemické změny.
Metakaolin
Endotermická dehydratace kaolinitu začíná při 550-600 °C a produkuje neuspořádaný metakaolin, ale kontinuální ztráta hydroxylu je pozorována až do 900 °C (1,650 °F). Ačkoli historicky existovalo mnoho neshod ohledně povahy metakaolinové fáze, rozsáhlý výzkum vedl k obecné shodě, že metakaolin není jednoduchou směsí amorfního oxidu křemičitého (SiO2) a oxidu hlinitého (Al2O3), ale spíše složitou amorfní strukturou, která si zachovává určité toho. řád s delším dosahem (ale určitě ne krystalický) kvůli vrstvení šestiúhelníkových vrstev.
Fyzikální vlastnosti
| Crystal zvyk | |
| Barva | Bílá až krémová a světle žlutá, také často zbarvená v různých odstínech, běžné jsou tříslové a hnědé. |
| Proužek | Bílá nebo světlejší než vzorek. |
| Tvrdost | 2 - 2½ |
| Lesk | Voskový, perleťový, matný, zemitý |
| Výstřih | Perfektní na {001}. |
| Diafanita | Průhledné, neprůhledné |
| Krystalový systém | Triklinika |
| Houževnatost | Pružné, ale nepružné |
| Hustota | 2.63 g/cm3 (vypočteno) |
| Zlomenina | Nepravidelné/nerovné, konchoidní, subkonchoidní, slídové |
Optické vlastnosti
| Styl | Biaxiální (-) |
| Barva / Pleochroismus | Transparentní až průsvitné jako monokrystaly |
| 2V: | Naměřeno: 24° až 50°, Vypočteno: 44° |
| hodnoty RI: | nα = 1.553 - 1.563 nβ = 1.559 - 1.569 nγ = 1.560 - 1.570 |
| Dvojlom | 0.017 |
| Úleva | Nízké |
| Rozptyl: | žádný |
Výskyt
Nahrazuje jiné hlinitokřemičitanové minerály při hydrotermálním působení změna a zvětrávání. Běžná složka, ze které se může přímým vysrážením vytvořit jílovitý podíl sedimentů
Kaolinit je jedním z nejběžnějších minerálů; Jako kaolin se těží v Malajsii, Pákistánu, Vietnamu, Brazílii, Bulharsku, Bangladéši, Francii, Spojeném království, Íránu, Německu, Indii, Austrálii, Jižní Koreji, Čínské lidové republice, České republice, Španělsku, Jihu. Afrika, Tanzanie a Spojené státy americké.
Kaolinitické saprolitové pláště jsou běžné v západní a severní Evropě. Stáří těchto plášťů je od druhohor do raného kenozoika.
Kaolinitový jíl se hojně vyskytuje v půdách vzniklých chemickou erozí hornin v horkém a vlhkém klimatu, jako jsou tropické deštné pralesy. Při srovnání půd podél svahu směrem ke stále chladnějšímu nebo suššímu klimatu podíl kaolinitu klesá, zatímco podíl jiných jílových minerálů, jako je např. illite (v chladnějším podnebí) popř smektitu (v sušším klimatu) se zvyšuje. Takové klimaticky relevantní rozdíly v obsahu jílových minerálů se často používají k odhalení změn klimatu v geologické minulosti, kde byly staré půdy pohřbeny a konzervovány.
Používá oblast
- Hlavní využití minerálu kaolinitu (asi 50 % času) je při výrobě papíru; Jeho použití poskytuje lesk na některých typech křídového papíru.
- v keramice (hlavní složka porcelánu)
- v zubní pastě
- jako materiál vyzařující světlo v bílých žárovkách
- v kosmetice
- V průmyslovém izolačním materiálu zvaném Kaowool (druh minerální vlny)
- v „předpracovních“ krémech na ochranu pokožky a bariéru
- v laku prodloužit titan oxid bílý pigment a mění úrovně lesku
- ke změně vlastností pryže při vulkanizaci
- v lepidlech ke změně reologie
- jako postřik aplikovaný na plodiny, aby se zabránilo poškození hmyzem v ekologickém zemědělství a aby se zabránilo úpalu na jablkách
- Jako vápno v tradičních domech s kamennými zdmi v Nepálu (nejběžnější metodou je natřít horní část bílou kaolinovou hlínou a střed červenou hlínou; červená hlína může sahat až ke dnu nebo spodní část může být natřena černě)
- Jako plnivo nebo jako povlak pro zlepšení povrchu při výrobě papíru, jako plnivo v Edisonu diamant Disky Protože kaolinit může obsahovat velmi malé stopy uran a thorium, jako indikátor v radiologickém datování, bylo běžné léčit žaludeční nevolnost (nověji průmyslově vyráběné přípravky z kaolinitu na léčbu průjmu), podobně jako papoušci (a později i lidé) původně používali v Jižní Americe.
- pro obličejové masky nebo mýdlo (známé jako „bílý jíl“), tělové zábaly, lázeňské ošetření těla jako kokony nebo jen bodové ošetření, jako jsou nohy, záda nebo ruce. Pro doplnění příjemné vůně lze přidat éterický olej nebo pro zvýšení nutričních hodnot pamlsku přidat mořské řasy.
- jako adsorbent při čištění vody a odpadních vod k podpoře srážení krve při diagnostických postupech, např. doba srážení kaolinu
- ve formě metakaolinu modifikovaného jako pucolán; Metakaolin po přidání do betonové směsi urychluje hydrataci portlandského cementu a účastní se pucolánové reakce s portlanditem, který vzniká při hydrataci hlavních cementových minerálů (např. alit).
- ve formě modifikovaného metakaolinu jako základní složky geopolymerních sloučenin
Bezpečnost
Lidé mohou být vystaveni kaolinu na pracovišti vdechováním prášku nebo při kontaktu s kůží či očima.
Bezpečnost a ochrana zdraví při práci
Úřad pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA) stanovil zákonný limit (přípustný expoziční limit) pro expozici kaolinu na pracovišti na celkovou expozici 15 mg/m3 a respirační expozici 5 mg/m3 za 8hodinový pracovní den. Národní institut bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (NIOSH) stanovil doporučený expoziční limit (REL) jako 10 mg/m3 celkové expozice TWA 5 mg/m3 respirační expozice během 8hodinového pracovního dne.
Geotechnické inženýrství
Araştırma sonuçları, kaolinitin jeoteknik mühendisliğinde kullanımının alternatif olarak, özellikle mevcudiyeti toplam kaya kütlesinin %10,8'inden az ise, daha güvenliğisterimtiek ile de
Distribuce
Čistý materiál z mnoha lokalit, včetně:
- v Kauling, provincie Kiangsi, Čína.
- V četných porcelánových jamách v Cornwallu a Devonu v Anglii.
- V Limoges, Haute-Vienne, Francie.
- Poblíž Drážďan, Kemmlitz a Zettlitz, Sasko a jinde v Německu.
- Velký vklady v Donecké pánvi na Ukrajině.
- V USA ve společnosti Macon, Bibb Co., Georgia; v dole Dixie Clay Company a v Lamar Pit poblíž Bath, Aikin Co., Jižní Karolína; poblíž Webster, Jackson Co., Severní Karolína; poblíž Murfreesboro, Pike Co., a v Greenwood, Sebastian Co., Arkansas; z Mesa Alta, Rio Arriba Co., Nové Mexiko.
- V Huberdeau, Quebec, a poblíž Walton, Nova Scotia, Kanada
Reference
- Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2018, 25. ledna). Kaolinit. Encyklopedie Britannica. https://www.britannica.com/science/kaolinite
- Bonewitz, R. (2012). Horniny a minerály. 2. vyd. Londýn: DK Publishing.
- Dana, JD (1864). Manuál mineralogie... Wiley.
- Handbookofmineralogy.org. (2019). Příručka o Mineralogie. [online] Dostupné na: http://www.handbookofmineralogy.org [Přístup 4. března 2019].
- Mindat.org. (2019): Minerální informace, data a lokality.. [online] Dostupné na: https://www.mindat.org/ [Přístup. 2019].
- Smith.edu. (2019). Geovědy | Smith College. [online] Dostupné na: https://www.smith.edu/academics/geosciences [Přístup 15. března 2019].
