Камень каолинит. Каолинит минерал (каолин)

Минерал каолинит: группа, химические свойства, применение

Каолинит – минерал из группы алюмосиликатов. Он не только красив, но еще и весьма полезен. В наши дни этот чудо-минерал широко используется в строительной, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности, а также в фармацевтике, косметологии и стоматологии. Подробную информацию о применении, разновидностях и свойствах минерала каолинита вы найдете в нашей статье.

Камень с «Высокого Холма»

Этот мягкий минерал с земляным блеском распространен на нашей планете повсеместно. Но впервые он был обнаружен китайцами возле селения, расположенного на высоком пологом холме. Селение называлось Као-Линг, что в переводе с китайского языка означает «Высокий Холм». К слову, отсюда же происходит и термин «глина». Когда именно минерал каолинит был открыт китайцами, неизвестно. Однако европейцы узнали о его существовании лишь в позапрошлом веке.

Минерал каолинит относится к классу водных силикатов алюминия. Его формула имеет следующий вид: Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈. При этом химический состав каолинита таков:

• Диоксид кремния – 47 %.
• Оксид алюминия – 39 %.
• Вода – 14 %.

Следует различать между собой понятия «каолинит» и «каолин». Первый является минералом, а второй – горной породой. Каолинит выступает основным компонентом большей части глин.

Физические и химические свойства минерала

Каолинит, как мы уже выяснили – это глинистый минерал, который в природе образует плотные тонкодисперсные геологические массы. Перечислим его основные механические, физические и химические свойства и особенности:

• Твердость: 1,5-2 балла (по шкале Мооса).
• Плотность: 2,6-2,7 г/см 3 .
• Показатель преломления: 1,56.
• Блеск: тусклый, землистый.
• Излом: раковистый.
• Цвет минерала: сероватый, зеленоватый, белый, коричневый, бледно-желтый (тонкие чешуйки могут иметь перламутровый отлив).
• Цвет черты: белый.
• Минерал каолинит кристаллизуется в триклинной сингонии.
• В куске непрозрачен, но отдельные пластинки – полупрозрачные.
• На ощупь – жирный.
• Хорошо поглощает влагу.
• При нагревании до 500 градусов теряет воду, а при 1000-1200 градусах распадается с выделением тепла.
• Растворяется в серной кислоте.

Месторождения и добыча

Каолиниты залегают как в пределах континентальной части земной коры, так и в зоне океанического дна. Минерал образуется в процессе так называемой каолинизации, который сопровождается химическим выветриванием и гидротермальным изменением полевых шпатов и прочих силикатов.

Минерал каолинит входит в состав различных глин, мергелей и глинистых сланцев. Крупнейшие его месторождения находятся в юго-восточной части Китая. Качественные каолины также добываются в России (Урал), Украине (Житомирская, Киевская и Тернопольская области), Великобритании (Корнуэлл), Германии (Мейсен, Галле), Чехии (Седлец), Узбекистане, Казахстане и Болгарии.

Стоит отметить, что процесс извлечения каолинов из земной коры не является особо затратным. Добывают их преимущественно открытым (карьерным) способом. Так, например, выглядит глиняный карьер на Украине (город Теребовля, Тернопольская область):

А вот такой вид (фото ниже) имеет уже добытый и измельченный каолинит в Испании.

История использования минерала

Как уже было сказано выше, нет сведений о том, как давно китайцы открыли для себя каолинит. Но первыми это сделали именно они. По крайней мере, об этом свидетельствует высочайшее качество древнего китайского фарфора. Еще в третьем веке до нашей эры китайские мастера создали свою уникальную «Терракотовую армию», состоящую из восьми тысяч глиняных статуй воинов и лошадей.

Технология переработки каолинита в «белое золото» долгое время была засекречена мастерами Поднебесной. В Западной Европе и в России фарфор научились делать лишь в XVIII веке. Первые фабрики выросли в немецком Мейсене и французском Севре. В 1744 году в Санкт-Петербурге был основан Императорский фарфоровый завод, работающий до сегодняшнего дня.

Минерал каолинит: применение сегодня

Нетрудно догадаться, что основным потребителем данного минерала является фарфоровая и керамическая промышленность. Стоит отметить, что изготовление качественного фарфора – это довольно сложный и хлопотный процесс. Благо, сам камень не является редкостью и прост в добыче. Фарфор производится из очищенного каолинита. Предварительно его избавляют от различных примесей в центрифугах и гидроциклонах. После этого сырье обезвоживают, дабы снизить вес и увеличить прочность конечной продукции.

Помимо этого, минерал каолинит также используется в производстве мелованной бумаги, художественной глазури, зубной пасты. На основе каолиновой ваты изготавливаются промышленные фильтры, электроизоляционные прокладки, а также теплоизоляционные материалы. Плюс ко всему, каолины (белая глина) широко используется в косметологии и народной медицине. Таким образом, объемы потребления каолинита в современном мире достаточно солидные.

Основные разновидности минерала

На самом деле, под каолинитами геологи подразумевают довольно большую группу различных минералов. Самые распространенные среди них – это:

Родалит – минерал с розовым оттенком, благодаря примесям железа. Добывается на территории Северной Ирландии. Терратолит – это некая смесь кварца, слюды, лимонита и, собственно, каолинита. Цвет минерала – сине-фиолетовый. Кеффекелит содержит в себе примеси галлуазита и некоторых других глинистых минералов и отличается зеленовато-желтыми оттенками. В Китае также есть месторождения, где добывают смесь каолинита с диккитом, кварцем и киноварью. Этот минерал имеет специфическое название – «кровь цыпленка».

Нелишним будет отметить, что некоторые разновидности каолинита довольно красивы. Поэтому их активно используют в декорировании мебели и инкрустировании ювелирных украшений.

Целебные свойства каолинов

Глину нередко называют «природным целителем», а также «средством от ста болезней». Ведь в ней содержится большое количество микроэлементов, полезных для человеческого организма. Это магний, кальций, калий, железо, азот и т. д. Но самое главное то, что все эти микроэлементы и вещества в каолинах присутствуют в оптимальных для человека сочетаниях и соотношениях.

В некоторых глинах есть радиоактивные элементы, например, радий. Но как правило, их процентная величина в породе не превышает допустимых норм. Высокая степень радиоактивности характерна лишь для тех глин, которые залегают в загрязненных промышленных районах.

Глина в косметологии и народной медицине

Все косметологи знают о целебных свойствах так называемой белой глины. Последняя действует как абсорбент: очищает кожу, выводя из нее токсины и шлаки. После глиняных масок кожный покров выглядит свежее и здоровее, затягиваются мелкие ранки и заживляются рубцы. Каолин благотворно воздействует и на волосы, предотвращая их ломкость.

В народной медицине глина помогает при ангине и головной боли. Для этого ее тонким слоем наносят на больные места. Некоторые целители убеждены, что каолин способен излечить человека и от таких серьезных недугов, как артрит и пневмония. Из белой глины также делают зубной порошок. При желудочно-кишечных расстройствах, метеоризме, алкогольном отравлении глину принимают внутрь (разумеется, в небольших количествах).

В заключение…

Каолинит – хоть и дешевый, но в то же время невероятно полезный минерал. Ведь он применяется в самых разнообразных сферах и отраслях промышленности. Так, его используют в производстве фарфора и керамики, бумаги и фильтров, медикаментов и пищевых добавок. Лечебные свойства этого минерала нашли широкое применение в косметологических и медицинских целях.

Каолинит

Китайское «као-линг» — высокая гора (так называлось одно из месторождений каолина).

Английское название каолинита: Kaolinite

Аналогичный состав имеют диккит и накрит

Каолинит (сплошные массы)

Формула каолинита

Химический состав

Окись алюминия (АL₂O₃) 39,5%, двуокись кремния (SiO₂) 46,5%, вода (Н₂O) 14,0%.

Кристаллографическая характеристика

Сингония Моноклинная

Класс симметрии. Предположительно доматический (ди- эдрический безосный) — 2. Отношение осей.

Кристаллическая структура

Слоистая решетка, аналогичная решетке мусковита.

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. . Тонкие шестиугольные (псевдогексагональные) хорошо образованные таблички.

Часты двойники по

Агрегаты. Каолинит образует тонкодисперсные плотные, тонкочешуйчатые, землистые и порошковатые массы.

Физические свойства

Оптические

• Цвет белый, от примесей может быть разных оттенков желтый, зеленоватый, голубоватый, красный., в мелких чешуйках бесцветен.
• Черта белая.
• Блеск агрегатов матовый.
• Отлив в сплошных массах матовый. Тонкие чешуйки имеют перламутровый отлив.
• Прозрачность. В куске непрозрачен, но отдельные листочки прозрачны.

Механические

• Твердость 1.
• Плотность. 2,58—2,60.
• Спайность совершенная, но макроскопически не определяется.
• Излом. Раковистый, землистый.

Химические свойства

Поведение в кислотах. Разлагается в H₂SO₄.

Прочие свойства: на ощупь жирный, в сухом состоянии легко поглощает влагу (прилипает к языку), во влажном образует пластичную массу.

Диагностические признаки

Сходные минералы монтмориллонит, серицит.

Определяется по глиноподобному облику, мягкости, жирности на ощупь. Похож на плотный землистый кальцит, но не реагирует с соляной кислотой. Для отличия от других глинистых минералов нужны специальные методы диагностики.

Сопутствующие минералы. Полевые шпаты, опал, лимонит. фельдшпатоиды, мусковит, кварц, циркон, касситерит и др.; большей частью они встречаются в виде реликтов в каолинитовой массе.

Происхождение и нахождение

Образуется главным образом за счет полевых шпатов, фельдшпатоидов и других силикатов в результате их химического выветривания (химического разложения) или изменения под воздействием гидротермальных растворов. Пользуется широким распространением на суше (глины) н на океаническом дне (глубоководные глинистые осадки).

Каолинит входит в состав глин, мергелей, глинистых сланцев. Породы, состоящие из каолинита, называют каолинами.

Месторождения

Гора Као-Линг (Китай) — высококачественный каолин (китайский фарфор).

Урал, Россия; Корнуэлл и Девоншир (Англия); Украина, Мейсен, Кемниц, Галле, Германия; Седлец близ Карлови-Вари Чехия.

Практическое применение

Очень большое. Каолинит используется как сырье в фарфоровой промышленности, как наполнитель в бумажной индустрии, как связующее вещество в красках, лаках, строительном деле и др.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Главные линии на рентгенограммах:

Старинные методы. Под паяльной трубкой не плавится.

Каолинит минерал (каолин)

Что же такое каолинит? Это минерал глинистой природы. То есть, каолинит – это и есть белая глина. По химической структуре каолинит – один из представителей водных силикатов алюминия.

История минерала и добыча каолина

Као-Линг в переводе с китайского есть высокий холм. Такое название эта глина получила в связи с тем, что в одной из китайских провинций имелось природное возвышение, состоящее из этой самой глины. Добывают этот минерал с давних времён. Китайские мастера активно применяли её в промышленности, изготавливая из неё фарфор. В Европе этот минерал стал известен со второй половины XIX века. В настоящее время добыча каолинита проводится в таких странах, как Великобритания (Северная Ирландия), Украина, Чехия, Австралия, США, Китай, а также Россия. Добыча каолинита не требует особых затрат труда, так как залежи располагаются обычно на поверхности земли.

В природе каолиновая глина встречается не только в отдельности. Также она может содержаться в других породах (например, в бирюзе). И это ухудшает качество камня, придавая ему хрупкость. Но есть и такие породы, которые наличие в них каолинита напротив улучшает. К ним можно отнести сланцы, или мергель. Такие минералы могут быть использованы в ландшафтном дизайне, для отделок и т. д., так как выглядят очень красиво.

Характеристики минерала

Внешне каолинит вовсе не похож на камень. Эта глинистая смесь имеет вязкую, а не твёрдую структуру, на ощупь жирная, плотность каолина невысока. Скорее, он походит на песок.

Формирование каолинита в природе происходило в результате выветривания мелких частиц полевых шпатов (первичный каолинит), кварца, гранитов и других горных пород под воздействием кислой среды. Затем они спрессовываются, и масса становится похожа на некоторые рыхлые минералы вроде известняка. Структура у них чешуйчатая. На вид они непрозрачны, но при смачивании водой может появляться некоторая прозрачность. Основой глинистого каолинита являются составные части (обломки) кристаллов. Благодаря этому каолинит может обладать перламутровым переливом. Этот минерал широко распространён на суше в виде глины и на дне океанов в виде глинистого осадка.

Физические и химические свойства

Обязательными ингредиентами каолинита являются окись алюминия, вода и двуокись кремния. Состав каолинита зависит от того, какие разновидности шпатов он содержит. Кроме того, в нём могут содержаться титан, железо, магний, натрий, кальций, медь, алюминий. Именно наличие и количество металлов определяют физические и химические свойства каолинитов. Примеси в содержании каолинита составляют несколько процентов. Они и придают разноцветные оттенки. Окраска и химический состав этого минерала могут быть следующие.

• Розовый. Этот оттенок отмечается при наличии в нём железа. Такая разновидность каолинита называется родалит.
• Сиреневато-зелёный, с оттенком жёлтого. Содержит монтмориллонит, галлуазит, и прочие минералы. Называется такой каолинит кеффекелитом.
• Сине-фиолетовый. Содержит в составе слюду и кварц, благодаря чему и имеет такую окраску. Он называется тератолит.
• Красный, его ещё именуют «кровь цыплёнка». Он состоит из каолинита, диккита, кварца.
• Зелёный. В такой разновидности минерала содержится хром, по этой причине он и имеет этот цвет. Называется он милошит.

У каолинита особая химическая формула. При выпаривании воды из состава каолинита он приобретает дополнительную твёрдость. Благодаря этому свойству этот минерал используется для изготовления ваз, посуды, и др. Для удаления воды применяется нагревание до 500 – 600° С. При этом следует помнить о том, что каолинит не выдерживает нагревания выше 1000° С, начиная разлагаться. Однако при высокотемпературной обработке аморфная структура минерала полностью разрушается, но минералогический состав остаётся прежним. Так получают кальцинированный каолин. Он имеет высокую твёрдость, эстетические показатели, обладает матирующими свойствами, потому является ценным сырьём в строительстве. Кальцинация проводится в специальных печах с механизмом вращения, либо в туннельных или шахтных печах.

Использование каолинита

Применение этого минерала очень широко. Он может быть использован не только для производства фарфоровых и керамических изделий. Каолин, или белая глина, также применяется в медицине, в косметологии, в пищевой промышленности, в бумажной промышленности, в строительстве. Каолин обогащённый содержится в зубной пасте. Медики применяют каолин в качестве адсорбента при отравлениях. Пористые чешуйки в составе белой глины способны абсорбировать ядовитые вещества и вывести их из организма, в частности, тяжёлые металлы. Каолин пищевой применяется в питании детей и подростков в качестве источника кремния. Для этого выпускаются специальные таблетки, дозировку приёма которых должен назначать врач.

В косметологии каолин используется для косметических масок, оздоравливающих и осветляющих кожу, а также избавляющих от чёрных угрей. Выпускаются декоративные косметические средства, содержащие в своём составе белую глину, в частности, пудра.

Также используется каолин для изготовления гигиенических средств, карандашей, некоторых разновидностей красок, бумаги. Что касается последнего, то с помощью мелования бумаги каолином ей придаётся особая белизна, гладкая, ровная поверхность, а также увеличивается её плотность. Она становится микропористой. Это обеспечивает повышение впитывания красок для печати, соответственно, качество печати, разумеется, значительно повышается.

Кроме того, применяют каолин, как было сказано, в строительстве. Специальная вата из каолина является замечательным теплоизоляционным материалом. Поэтому её используют в печах, паровых котлах, топках, паровых трубопроводах, и др. Кроме того, она применяется для укладки пола в бытовых помещениях в качестве водонепроницаемого материала. Для этого используют обогащённый каолин. Процесс обогащения проводится на специальных предприятиях, расположенных неподалёку от месторождений каолиновых глин.

Для тонкой керамической промышленности используется каолин, не содержащий примесей металлов, потому имеющий чистый белый цвет. Изделия из этого глинистого минерала отличаются особым изыском, как известный китайский фарфор.

Каолинит более низких сортов применяют для изготовления черепицы, глиняных труб, горшочков. Такие разновидности этой глины называют также терракотовыми, или кирпичными.

Каолиновая глина является материалом для производства саманных кирпичей, некоторых смесей для строительства (шпаклёвки, и др.).

Каолинит обладает низкой электропроводностью. Благодаря такой особенности он используется для электроизолирующих прокладок.

Источники:

http://fb.ru/article/467348/mineral-kaolinit-gruppa-himicheskie-svoystva-primenenie
http://natural-museum.ru/mineral/%D0%BA%D0%B0%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%82
http://stonemystery.ru/kamni-ot-a-do-ya/kaolinit.html