Талк

Mg3Si4O10(OH)2; Појављивање: једре масе-стеатити; Боја: бела или светло-зелена; Генеза: настаје дејством топлих вода богатих ЦО2 на магнезијске сил

Талк (изведено из персијског преко арапског talq) је минерал по саставу хидратисани магнезијум силикат формуле H2Mg3(SiO3)4 или Mg3Si4O10(OH)2. Талк у праху, често у комбинацији са кукурузним скробом, користи се као пудер за бебе. Овај минерал се користи као средство за згушњавање и мазиво. Састојак је керамике, боја и кровног материјала. Главни је састојак многих козметичких производа.[5] Јавља се као фолиранаста до влакнасте масе, и у изузетно ретком кристалном облику. Има савршен базални расцеп и неравномерну равну фрактуру, и пресвучена је дводимензионалним плочастим обликом.

Талк
Talc-177589.jpg
Опште информације
КатегоријаСиликатни минерал
ФормулаMg3Si4O10(OH)2
Струнцова класификација9.EC.05
Кристалне системеМоноклинични или триклинични[1]
Кристална класаПризматични (2m) или пинакоидни (1)[2]
Просторна групаC2/c или C1
Јединична ћелијаa = 5,291 Å, b = 9,173 Å
c = 5,290 Å; α = 98,68°
β = 119,90°, γ = 90,09°; Z = 2 or
a = 5,287 Å, b = 9,158 Å
c = 18,95 [Å], β = 99,3°; Z = 4[2]
Идентификација
БојаСветло до тамнозелена, смеђа, бела, сива, безбојна
Кристални хабитусЛиснате до влакнасте масе, ретке од плочастих до пирамидалних кристала
ЦепљивостПерфектна на {001} базално цепање
ПреломРавне површине (не расцеп), лом у неравном облику
ЧврстинаСектилна
Тврдоћа по Мосу1 (дефинишући минерал)
СјајностВоштана или бисерна
ОгребБели јот до бисерно црног
ПровидностТранслуцентна
Специфична тежина2,58 до 2,83
Оптичке особинеБиаксијалан (-)
Индекс преламањаnα = 1.538 – 1.550
nβ = 1.589 – 1.594
nγ = 1.589 – 1.600
Двојно преламањеδ = 0.051
ПлеохроизамСлаба у тамним варијететима
Ултравиолетна флуоресценцијаКратки УВ=наранџасто жуто, дуги УВ=жуто
Референце[2][3][4]

Мосова скала тврдоће минерала, заснована на поређењу тврдоће огреботина, дефинише вредност 1 као тврдоћу талка, најмекшег минерала. Када се струже по плочици са пругама, талк производи белу пругу; иако је овај индикатор од малог значаја, јер већина силикатних минерала производи белу црту. Талк је провидан до непрозирног, са бојама у распону од беличасто сиве до зелене са стакластим и бисерним сјајем. Талк није растворљив у води, а слабо је растворљив у разблаженим минералним киселинама.[6]

НастанакУреди

 
Талков прах
 
Блок талка

Талк је матаморфни минерал, који настаје метаморфозом магнезијумових минерала, као што су пироксен, амфибол оливин и други слични минерали, у присуству угљендиоксида и воде. Процес је познат као карбонизација талка или стеатизација њим настаје читава серија стена познатих као талкови карбонати.

Талк првенствено настаје хидратацијом и карбонизацијом серпентина, по следећој реакцији:

Серпентин2 Mg3Si2O5(OH)4 + угљен-диоксид3 CO2talcMg3Si4O10(OH)2 + магнезит3 MgCO3 + вода3 H2O

Талк такође може да настане у реакцији доломита и силицијумдиоксида, што је типично за скарнификацију доломита силицијумским плављењем у контактним метаморфним ореолима:

Доломит3 CaMg(CO3)2 + силицијум диоксид4 SiO2 + waterH2OtalcMg3Si4O10(OH)2 + калцит3 CaCO3 + carbon dioxide3 CO2

Талк се такође може формирати од магнезијум хлорита и кварца у метаморфизму плавог шкриљаца и еклогита следећом метаморфном реакцијом:

Хлорит + КварцКијанит + Талк + H2O

Талк се такође налази као дијагенетски минерал у седиментним стенама где се може формирати трансформацијом метастабилних хидратисаних прекурсора магнезијума и глине као што су керолит, сепиолит или стевензит који могу да се таложе из морске и језерске воде у одређеним условима.[7]

У овој реакцији, однос талка и кијанита зависи од садржаја алуминијума, при чему више алуминијумских стена фаворизује производњу кијанита. Ово је типично повезано са минералима под високим притиском и ниском температуром као што су фенгит, гранат и глаукофан унутар доњих формација плавог шкриљаца. Такве стене су обично беле, ломљиве и влакнасте, и познате су као бели шкриљци.

Талк је триоктаедарски слојевити минерал; његова структура је слична пирофилиту, али са магнезијумом на октаедарским местима композитних слојева.[1] Кристална структура талка је описана као ТОТ, што значи да се састоји од паралелних ТОТ слојева који су слабо повезани један са другим слабим ван дер Валсовим силама. ТОТ слојеви се састоје од два тетраедарска листа (Т) чврсто везана за две стране једног триоктаедарског листа (О). Слаба веза између ТОТ слојева је оно што талку даје савршено базално цепање и мекоћу.[8]

Тетраедарски листови се састоје од силицијумских тетраедара, који су силицијумски јони окружени са четири јона кисеоника. Ови тетраедри деле три од своја четири јона кисеоника са суседним тетраедрима да би произвели хексагонални лист. Преостали јон кисеоника (апикални јон кисеоника) је доступан за везу са триоктаедарским слојем.[9]

Триоктаедарски лист има структуру плоче минерала бруцита. Апикални атоми кисеоника заузимају место неких хидроксилних јона који би били присутни у бруцитном слоју, чврсто везујући тетраедарске плоче са триоктаедарским слојем.[10]

Тетраедарски листови имају негативан набој, пошто је њихов свеукупни састав Si4O104-. Триоктаедарски слој има једнако позитивно наелектрисање, пошто је његов састав Mg3(OH)24+. Комбиновани ТОТ слој је стога електрично неутралан.[8]

Пошто се шестоуглови у Т и О листовима мало разликују по величини, листови су благо изобличени када се повежу у ТОТ слој. Ово разбија хексагоналну симетрију и своди је на моноклинску или триклинску симетрију.[11] Међутим, оригинална хексаедарска симетрија је видљива у псеудотригоналном карактеру кристала талка.[2]

ПојаваУреди

 
Производња талка 2005.

Талк је уобичајен метаморфни минерал у метаморфним појасевима који садрже ултрамафичне стене, као што је стеатит (камен са високим садржајем талка), и унутар метаморфних терана белог шкриљаца и плавог шкриљаца. Главни примери белих шкриљаца укључују фрањевачки метаморфни појас у западним Сједињеним Државама, западноевропски Алпи, посебно у Италији, одређене области Масгрејв блока и неке колизионе орогене, као што су Хималаји, који се протежу дуж Пакистана, Индије, Непала и Бутана.

Ултрамафици карбоната талка су типични за многа подручја архејских кратона, посебно за коматитне појасеве кратона Јилгарн у Западној Аустралији. Ултрамафици талк-карбоната су такође познати из Лакланског преклопног појаса, источне Аустралије, из Бразила, Гвајанског штита и из офиолитских појасева Турске, Омана и Блиског истока.

Кина је кључна светска земља произвођач талка и стеатита са производњом од око 2,2 милиона тона (2016), што чини 30% укупне светске производње. Остали велики произвођачи су Бразил (12%), Индија (11%), САД (9%), Француска (6%), Финска (4%), Италија, Русија, Канада и Аустрија (по 2%).[12]

Конфликтни минералУреди

Екстракција у спорним областима провинције Нангархар, у Авганистану, навела је међународну групу за праћење Глобални сведок да прогласи талк конфликтним ресурсом, пошто се профит користи за финансирање оружане конфронтације између Талибана и Исламске државе.[13]

УпотребеУреди

 
Структура талка је састављена од Si2O5 листова са магнезијумом у сендвичу између листова на октаедарским местима.

Талк се користи у многим индустријама, укључујући производњу папира, пластике, боје и премаза (нпр. за калупе за ливење метала), гуме, хране, електричне каблове, фармацеутске производе, козметику и керамику. Груба сивкасто-зелена стена са високим садржајем талка је камен стеатит, који се користи за пећи, судопере, електричне разводне табле, итд. Често се користи за површине лабораторијских столова и електричних разводних плоча због своје отпорности на топлоту, струју и киселине.

У фино млевеном облику, талк налази примену као козметички производ (талк у праху), као лубрикант и као пунило у производњи папира. Користи се за превлачење унутрашњoсти гума и гумених рукавица током производње како би се спречило лепљење површина. Талк у праху, са великом префињеношћу, коришћен је у пудеру за бебе, адстрингентни прах се користи за спречавање пеленског осипа (пеленски осип). Америчка академија за педијатрију препоручује родитељима да избегавају употребу пудера за бебе јер представља ризик од респираторних проблема, укључујући проблеме са дисањем и озбиљно оштећење плућа ако се удише. Мала величина честица отежава њихово задржавање ван ваздуха током наношења праха. Масти на бази цинк оксида су много сигурнија алтернатива.[14]

Стеатит (масивни талк) се често користи као маркер за заваривање или обраду метала.[15][16]

Талк се такође користи као адитив за храну или у фармацеутским производима као глидант. У медицини, талк се користи као средство за плеуродезу за спречавање поновног плеуралног излива или пнеумоторакса. У Европској унији, број адитива је Е553б. Талк се може користити у преради белог пиринча као средство за полирање у фази полирања.

Због своје ниске чврстоће на смицање, талк је један од најстаријих познатих чврстих мазива. Такође постоји ограничена употреба талка као адитива за смањење трења у уљима за подмазивање.[17]

Тип Садржај талка мин. теж. % Губитак при паљењу на 1000 °C, теж % Растворљивост у HCl, макс. теж. %
A 95 4 – 6.5 5
B 90 4–9 10
C 70 4–18 30
D 50 4–27 30

Разматрају се патенти о употреби магнезијум силиката као замене за цемент. Његови производни захтеви су мање енергетски интензивни од обичног портланд цемента (са потребом за загревањем на око 650 °C за талк у поређењу са 1500 °C за кречњак за производњу портланд цемента), док апсорбује много више угљен-диоксида док се стврдњава. Ово резултира негативним угљичним отиском у целини, пошто ова замена за цемент уклања 0,6 тона CO2 по коришћеној тони. Ово је у супротности са позитивним угљичним отиском од 0,4 тоне по тони конвенционалног цемента.[18]

СигурностУреди

Неколико студија је нашло везу између талка и плућних проблема,[19] рака плућа,[20][21] рака коже и рака јајника.[22]

Види јошУреди

РеференцеУреди

  1. ^ а б An Introduction to the Rock-Forming Minerals, 2 ed., by W.A. Deer, R.A. Howie, and J. Zussman, 1992, Prentice Hall, ISBN 0-582-30094-0.
  2. ^ а б в г Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C., ур. (1995). „Talc” (PDF). Handbook of Mineralogy. II (Silica, Silicates). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 0962209716. 
  3. ^ Talc. Mindat.org
  4. ^ Talc. Webmineral
  5. ^ „Talc”. Minerals Education Coalition. 
  6. ^ Profiles of Drug Substances, Excipients and Related Methodology, Volume 36 ISBN 978-0-123-87667-6 p. 283
  7. ^ Strauss, Justin V.; MacDonald, Francis A.; Halverson, Galen P.; Tosca, Nicholas J.; Schrag, Daniel P.; Knoll, Andrew H. (2015). „Stratigraphic evolution of the Neoproterozoic Callison Lake Formation: Linking the break-up of Rodinia to the Islay carbon isotope excursion”. American Journal of Science. American Journal of Science (AJS). 315 (10): 881—944. Bibcode:2015AmJS..315..881S. ISSN 0002-9599. S2CID 130671089. doi:10.2475/10.2015.01. 
  8. ^ а б Nesse 2000, стр. 238.
  9. ^ Nesse 2000, стр. 235.
  10. ^ Nesse 2000, стр. 235-237.
  11. ^ Nesse 2000, стр. 239,242.
  12. ^ Sergeeva, Anna (18. 7. 2018). „China, Brazil, the U.S. and India Remain the Major Consumers on the Global Talc Market”. IndexBox. 
  13. ^ „Talc: the everyday mineral funding Afghan insurgents”. Global Witness. Архивирано из оригинала на датум 24. 5. 2018. Приступљено 24. 5. 2018. 
  14. ^ "Is it safe to use baby powder on my baby?". Babycenter.com (2017-05-01). Retrieved on 2017-05-06.
  15. ^ „Why Do Welders Use Soapstone?”. Welders Manual. Приступљено 7. 3. 2022. 
  16. ^ Young, Pierre. „What Is Soapstone Used for in Welding?”. Welding Headquarters. Приступљено 7. 3. 2022. 
  17. ^ Rudenko, Pavlo; Bandyopadhyay, Amit (2013). „Talc as friction reducing additive to lubricating oil”. Applied Surface Science. 276: 383—389. Bibcode:2013ApSS..276..383R. doi:10.1016/j.apsusc.2013.03.102. 
  18. ^ Jha, Alok (31 December 2008) Revealed: The cement that eats carbon dioxide, The Guardian
  19. ^ Hollinger (1990). „Pulmonary toxicity of inhaled and intravenous talc.”. 
  20. ^ National Toxicology Program (1993). „NTP Toxicology and Carcinogenesis Studies of Talc (Non-Asbestiform) in Rats and Mice (Inhalation Studies).”. 
  21. ^ NIOSH Worker Notification Program. „Health effects of mining and milling talc.”. (historical)
  22. ^ Harlow, Cramer Bell (1992). „Perineal exposure to talc and ovarian cancer risk.”. Архивирано из оригинала на датум 03. 03. 2016. Приступљено 05. 04. 2020. 

Спољашње везеУреди