카올리나이트는 화학 조성이 Al2Si2O5(OH)4인 점토 광물입니다. 중요한 산업 광물입니다. 카올리나이트가 풍부한 암석을 카올린이라고 합니다. 카올리나이트, 일반 그룹 점토 광물 수분이 있는 것 알루미늄 규산염; 그들은 카올린(중국 점토)의 주요 성분을 함유하고 있습니다. 이 그룹에는 카올리나이트와 화학적으로 유사하지만 무정형인 카올리나이트와 보다 희귀한 형태인 석순 및 나크라이트, 할로이사이트 및 알로판이 포함됩니다.
사면체 실리카층(SiO4)이 산소 원자를 통해 알루미나(AlO6) 팔면체의 팔면체 층에 결합된 층상 규산염 광물입니다.
카올리나이트, 나크라이트, 디카이트는 소형 또는 때로는 길쭉한 육각형 판으로서 조밀하거나 과립형 덩어리 및 운모 같은 덩어리로 발생합니다. 장석은 장석 및 기타 규산염의 자연 변화 산물입니다. 이전에 일반 실리카 대 알루미나 비율보다 높은 카올리나이트 그룹 광물로 간주되었던 산화산화물은 이제 카올리나이트 및 유리 실리카(주로 비결정질)로 간주됩니다. 화학식 및 상세한 물리적 특성에 대한 정보
카올리나이트는 벽돌, 도자기, 타일 등의 원료로 인류 문명 발전에 중요한 역할을 해왔습니다. 미네랄 카올리나이트이다. 고령토는 흰색의 미세한 유사 육각형 판을 형성합니다.
조밀하거나 세분화된 덩어리와 운모 같은 덩어리. 석순, 나크라이트, 할로이사이트 등 세 가지 다른 광물은 고령토와 화학적으로 동일하지만 단사정계입니다. XNUMX개가 함께 발견되며 시각적으로 구별할 수 없는 경우가 많습니다.
카올리나이트는 천연물입니다. 운모 하락. 물, 용해된 이산화탄소 및 유기물 산의 영향을 받는 사장석 및 나트륨-칼륨 장석. 농업에 사용됩니다. 초콜릿과 같은 식품의 충전제; 설사약으로 펙틴과 혼합; 페인트 확장기로; 고무 강화제로서; 주조 작업에서 분말제로 사용
성함: 카올린이라는 이름은 Gaoling에서 유래되었습니다. 중국 남동부 장시성 징더전 근처의 중국 마을. 이 이름은 1727년에 Kaolin이라는 단어의 프랑스어 버전에서 영어로 입력되었습니다.
카올리나이트는 낮은 수축-팽창 능력과 낮은 양이온 교환 능력(1-15 meq/100 g)을 가지고 있습니다. 화학적으로 생성되는 부드럽고 흙빛이며 일반적으로 흰색의 광물(XNUMX팔면체 필로실리케이트 점토)입니다. 풍화 등의 규산알루미늄 광물 장석. 세계의 많은 지역에서는 분홍색-주황색-빨간색을 띠고 있습니다. 철 산화되어 특유의 녹슨 색을 띠게 됩니다. 농도가 옅을수록 흰색, 노란색 또는 연한 주황색이 나타납니다. 미국 조지아주 프로비던스 캐니언 주립공원처럼 교대 층이 발견되는 경우도 있습니다. 상업용 등급의 카올린은 건조 분말, 반건조 국수 또는 액체 슬러리로 공급 및 운송됩니다.
다형성 및 계열: 디카이트, 할로이사이트, 나크라이트는 다형체
미네랄 그룹: 카올리나이트-사문석군.
셀 데이터: 공간 그룹: P1: a = 5.15 b = 8.95 c = 7.39 ® = 91:8 ± ̅ = 104:5 ±¡105:0 ± ° = 90 ± Z = [2]
엑스레이 분말 무늬: 영국 요크셔주 스칼비(1A). 7.16(vvs), 3.573(vvs), 4.336(vs), 2.491(s), 2.289(s), 2.558(ms), 2.379(ms)
화학적 성질
| 화학 분류 | 필로실리케이트 카올리나이트-사문석 그룹 |
| 공식 | Al2Si2O5(OH)4 |
| 일반적인 불순물 | Fe,Mg,Na,K,Ti,Ca,H2O |
층간 수소 결합을 보여주는 카올리나이트 구조
다른 점토광물에 비해 카올리나이트는 화학적, 구조적으로 단순합니다. 결정이 RO의 적층된 층으로 구성되어 있기 때문에 1:1 또는 TO 점토 광물로 정의됩니다. 각 TO 층은 산소, 알루미늄 및 수산기 이온의 팔면체(O) 시트에 결합된 실리콘 사면체(T) 시트와 산소 이온으로 구성됩니다. T 층은 각 실리콘 이온이 XNUMX개의 산소 이온으로 둘러싸여 사면체를 형성하기 때문에 그렇게 명명되었습니다. O 층은 각 알루미늄 이온이 팔면체 모서리에 배열된 XNUMX개의 산소 또는 수산기 이온으로 둘러싸여 있기 때문에 그렇게 명명되었습니다. 각 층의 두 층은 공유된 산소 이온을 통해 서로 강하게 결합되어 있는 반면, 한 층의 T 층 외부 표면의 산소와 O 층 외부 표면의 수산기 사이의 수소 결합을 통해 층이 결합됩니다. 다음 레이어의.
구조적 변형
카올리나이트 그룹 점토는 대기압의 공기 중에서 열처리 후 일련의 상 변화를 겪습니다.
갈기
카올리나이트를 분쇄하면 메타카올린과 유사한 기계화학적 비정질 상이 형성되지만 이 고체의 특성은 상당히 다릅니다. 카올리나이트를 메타카올린으로 전환하려면 많은 에너지가 필요합니다.
건조
100°C(212°F) 미만에서는 건조한 공기에 노출되면 카올린에서 액체 수분이 천천히 제거됩니다. 이러한 변화의 최종 상태를 "피부 건조증"이라고 합니다. 100°C에서 약 550°C(1,022°F) 사이에서 남은 액체 물은 카올리나이트에서 배출됩니다. 이러한 변형의 최종 상태를 "뼈 건조"라고 합니다. 이 온도 범위에서 물 제거는 가역적입니다. 카올린이 액체 물에 노출되면 재흡수되어 미세한 입자 형태로 분해됩니다. 후속 변환은 되돌릴 수 없고 영구적인 화학적 변화를 나타냅니다.
메타 카올린
카올리나이트의 흡열 탈수는 550~600°C에서 시작되어 무질서한 메타카올린을 생성하지만 최대 900°C(1,650°F)까지 수산기의 지속적인 손실이 관찰됩니다. 역사적으로 메타카올린 상의 성격에 대해 많은 의견 차이가 있었지만, 광범위한 연구를 통해 메타카올린이 비정질 실리카(SiO2)와 알루미나(Al2O3)의 단순한 혼합물이 아니라 일부를 유지하는 복잡한 비정질 구조라는 일반적인 합의가 이루어졌습니다. 그것의. 육각형 층의 적층으로 인해 더 긴 범위 차수(그러나 확실히 결정질은 아님)입니다.
물리적 특성
| 크리스탈 습관 | |
| 색깔 | 흰색에서 크림색, 연한 노란색을 띠며 종종 다양한 색상으로 염색되며 황갈색과 갈색이 일반적입니다. |
| 줄 | 샘플보다 흰색이거나 더 옅습니다. |
| 경도 | 2-2½ |
| 광택 | 왁스 같은, 진주 같은, 둔한, 흙 같은 |
| 분열 | {001}에 완벽합니다. |
| 투명 | 반투명, 불투명 |
| 크리스탈 시스템 | 트리클리닉 |
| 끈기 | 유연하지만 비탄력적 |
| 밀도 | 2.63g/cm3(계산) |
| 골절 | 불규칙/불균일, 콘막형, 아콘막형, 운모형 |
광학 특성
| 타입 | 이축(-) |
| 색상 / 다색성 | 단결정처럼 투명 내지 반투명 |
| 2V : | 측정값: 24° ~ 50°, 계산값: 44° |
| RI 값: | nα = 1.553-1.563 nβ = 1.559-1.569 nγ = 1.560-1.570 |
| 복굴절 | 0.017 |
| 구조 | 낮은 |
| 분산: | 없음 |
발생
열수 중에 다른 알루미노규산염 광물을 대체합니다. 변경 그리고 웨더링. 직접 강수에 의해 점토 크기의 퇴적물이 형성될 수 있는 공통 구성 요소
카올리나이트는 가장 흔한 광물 중 하나입니다. 고령토로서 말레이시아, 파키스탄, 베트남, 브라질, 불가리아, 방글라데시, 프랑스, 영국, 이란, 독일, 인도, 호주, 한국, 중화인민공화국, 체코, 스페인, 남부에서 채굴됩니다. 아프리카, 탄자니아, 미국.
고령토 사프롤라이트 맨틀은 서부 및 북부 유럽에서 흔히 발견됩니다. 이 맨틀의 연대는 중생대부터 신생대 초기까지이다.
카올리나이트 점토는 열대 우림과 같이 덥고 습한 기후에서 암석이 화학적으로 침식되어 형성된 토양에 풍부합니다. 점점 더 시원하거나 건조한 기후로 향하는 경사면을 따라 토양을 비교할 때 카올리나이트의 비율은 감소하는 반면 다음과 같은 다른 점토 광물의 비율은 감소합니다. 일라이트 (추운 기후에서) 또는 스멕타이트 (더 건조한 기후에서는) 증가합니다. 점토 광물 함량의 이러한 기후 관련 차이는 고대 토양이 묻혀 있고 보존되었던 지질학적 과거의 기후 변화를 밝히는 데 종종 사용됩니다.
용도지역
- 광물 카올리나이트(전체의 약 50%)의 주요 용도는 종이 생산입니다. 이를 사용하면 일부 코팅지 유형에 광택을 더할 수 있습니다.
- 도자기(도자의 주성분)
- 치약에
- 백색 백열 전구의 발광 재료로
- 화장품에
- Kaowool(미네랄울의 일종)이라는 산업용 단열재에
- '사전 작업' 피부 보호 및 장벽 크림
- 연장하기 위해 페인트로 티탄 이산화백색안료 및 광택도 변화
- 가황시 고무의 성질을 변화시키기 위해
- 유변학을 변경하기 위한 접착제
- 유기농업에서 곤충 피해를 방지하고 사과의 일광화상을 방지하기 위해 작물에 뿌리는 스프레이로 사용됩니다.
- 네팔 전통 돌담 가옥의 백색 도료로 사용(가장 일반적인 방법은 상단을 흰색 카올린 점토로, 중간을 적색 점토로 칠하는 것입니다. 적색 점토는 바닥까지 확장되거나 바닥을 검은색으로 칠할 수 있습니다)
- 필러 또는 제지의 표면 개선을 위한 코팅, 에디슨의 필러 다이아몬드 디스크 카올리나이트에는 아주 작은 미량의 우라늄 방사선 연대 측정의 지표인 토륨은 원래 남미에서 앵무새(나중에 인간)가 사용한 것과 유사하게 배탈(최근에는 설사 치료를 위해 산업적으로 생산된 카올리나이트 제제)을 치료하는 것이 일반적이었습니다.
- 안면 마스크나 비누("화이트 클레이"라고도 함) 바디 랩, 누에고치와 같은 스파 바디 트리트먼트 또는 발, 등, 손과 같은 스팟 트리트먼트 등이 있습니다. 에센셜 오일을 첨가하여 기분 좋은 향을 더하거나 해초를 첨가하여 간식의 영양가를 높일 수 있습니다.
- 진단 절차에서 혈액 응고를 촉진하기 위한 물 및 폐수 처리의 흡착제(예: 카올린 응고 시간)
- 포졸란으로 변형된 메타카올린 형태; 콘크리트 혼합물에 첨가되면 메타카올린은 포틀랜드 시멘트의 수화를 가속화하고 주요 시멘트 광물(예: 알라이트)의 수화에서 형성되는 포틀란다이트와의 포졸란 반응에 참여합니다.
- 지오폴리머 화합물의 기본 성분으로 변형된 메타카올린 형태
안전
사람들은 작업장에서 분말을 흡입하거나 피부 또는 눈 접촉을 통해 카올린에 노출될 수 있습니다.
산업안전보건
직업안전보건청(OSHA)은 작업장 카올린 노출에 대한 법정 한도(허용 노출 한도)를 하루 15시간 기준 총 노출량 3mg/m5 및 호흡기 노출량 3mg/m8으로 설정했습니다. NIOSH(National Institute of Occupational Safety and Health)는 권장 노출 한계(REL)를 10시간 근무 동안 총 노출량 TWA 3mg/m5, 총 노출량 3mg/m8으로 설정했습니다.
지반 공학
Araştırma sonuçları, kaolinitin jeoteknik mühendisliğinde kullanımının alternatif olarak, özellikle mevcudiyeti toplam kaya kütlesinin %10,8'inden az ise, daha güvenli lit ile değiştirilebileceğini göstermektedir.
콘텐츠 배급
다음을 포함한 다양한 지역의 순수 소재:
- 중국 장시성 카울링(Kauling)에 있다.
- 영국 콘월과 데번의 수많은 도자기 구덩이에서.
- 프랑스 오트비엔(Haute-Vienne) 리모주(Limoges)에서.
- 드레스덴, Kemmlitz, Zettlitz, Saxony 및 독일의 다른 지역 근처.
- 큰 매장 우크라이나 도네츠 분지에서.
- 미국에서는 조지아 주 Bibb Co.의 Macon; Dixie Clay Company 광산과 사우스 캐롤라이나 주 Aikin Co.의 Bath 근처 Lamar Pit에서; 노스캐롤라이나 주 잭슨 컴퍼니의 웹스터 근처; Murfreesboro 근처, Pike Co. 및 Greenwood, Sebastian Co., Arkansas; 뉴멕시코주 리오아리바주 메사알타 출신.
- 퀘벡 주 후버도(Huberdeau) 및 캐나다 노바스코샤 주 월튼(Walton) 인근
참고자료
- 브리태니커, T. 백과사전 편집자(2018년 25월 XNUMX일). 카올리나이트. 브리태니커 백과사전. https://www.britannica.com/science/kaolinite
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- 다나, JD (1864). 광물학 매뉴얼… 와일리.
- Handbookofmineralogy.org. (2019). 핸드북 광물학. [온라인] 이용 가능: http://www.handbookofmineralogy.org [4년 2019월 XNUMX일 접속].
- Mindat.org. (2019): 광물 정보, 데이터 및 산지.. [온라인] 이용 가능: https://www.mindat.org/ [액세스됨. 2019].
- Smith.edu. (2019). 지구과학 | 스미스 칼리지. [온라인] 이용 가능: https://www.smith.edu/academics/geosciences [15년 2019월 XNUMX일 접속].
