Talk

W przypadku innych zastosowań zobacz TALC (ujednoznacznienie) .

„Talk” przekierowuje tutaj. W przypadku innych zastosowań zobacz Talk (ujednoznacznienie) .

„Krzemian magnezu” przekierowuje tutaj. Aby zapoznać się z formą syntetyczną, zobacz syntetyczny krzemian magnezu . Aby zapoznać się z substancją chemiczną i mineralną z anionem [SiO ₄ ] ^-4 , patrz forsteryt .

Generał
talku
Kategoria	Minerał krzemianowy
Formuła (powtarzająca się jednostka)	Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2
Symbol IMA	Tlc
Klasyfikacja Strunza	9.EC.05
Układ kryształów	Jednoskośny lub trójskośny
Kryształowa klasa	Pryzmatyczny (2 m) lub pinakoidalny ( 1 )
Grupa kosmiczna	C2/c lub C 1
Komórka elementarna	a = 5,291 A , b = 9,173 A, c = 5,290 A; α = 98,68° β = 119,90°, γ = 90,09°; Z = 2 lub a = 5,287 A, b = 9,158 A, c = 18,95 [A], β = 99,3°; Z = 4
Identyfikacja
Kolor	Jasno do ciemnozielonego, brązowego, białego, szarego, bezbarwnego
Kryształowy zwyczaj	Ulistnione do włóknistych mas, rzadkie jak kryształy płytkowe do piramidalnych
Łupliwość	Idealny na {001} głęboki dekolt
Pęknięcie	Płaskie powierzchnie (bez dekoltu), pęknięcia w nierówny wzór
Wytrwałość	Sektorowy
Twardość w skali Mohsa	1 (definiujący minerał)
Połysk	Woskowaty lub perłowy
Pasemko	Od białej joty do perłowej czerni
Przezroczystość	Przeświecający
Środek ciężkości	2,58 do 2,83
Właściwości optyczne	Dwuosiowy (-)
Współczynnik załamania światła	n α = 1,538 – 1,550 n β = 1,589 – 1,594 n γ = 1,589 – 1,600
Dwójłomność	δ = 0,051
pleochroizm	Słaby w ciemnych odmianach
Fluorescencja ultrafioletowa	Krótkie UV=pomarańczowo-żółte, długie UV=żółte
Bibliografia

Talk lub talk to minerał ilasty , składający się z uwodnionego krzemianu magnezu o wzorze chemicznym Mg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂ . Talk w postaci sproszkowanej, często łączony ze skrobią kukurydzianą , jest używany jako puder dla niemowląt . Minerał ten jest stosowany jako środek zagęszczający i smarujący . Jest składnikiem ceramiki , farb i pokryć dachowych . Jest głównym składnikiem wielu kosmetyków . Występuje w postaci foliowanych do włóknistych mas oraz w wyjątkowo rzadkiej postaci krystalicznej . Ma doskonały dekolt u podstawy i nierówne płaskie pęknięcie i jest foliowany dwuwymiarową płytką .

Skala twardości mineralnej Mohsa , oparta na porównaniu twardości zarysowań , określa wartość 1 jako twardość talku, najdelikatniejszego minerału. Po zeskrobaniu na płytce ze smugami talk tworzy białą smugę; chociaż ten wskaźnik ma niewielkie znaczenie, ponieważ większość minerałów krzemianowych wytwarza białą smugę. Talk jest półprzezroczysty do nieprzezroczystego, o kolorach od białawoszarego do zielonego z szklistym i perłowym połyskiem . Talk nie rozpuszcza się w wodzie i jest słabo rozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach mineralnych .

Steatyt to skała metamorficzna złożona głównie z talku.

Etymologia

Słowo „talc” pochodzi od średniowiecznego łacińskiego talku , który z kolei pochodzi od arabskiego : طلق ṭalq , który wywodzi się z perskiego : تالک tālk . W czasach starożytnych słowo to było używane w odniesieniu do różnych powiązanych minerałów, w tym talku, miki i selenitu .

Tworzenie

Blok talku

Talk tworzy się głównie z metamorfizmu minerałów magnezu, takich jak serpentyna , piroksen , amfibol i oliwin , w obecności dwutlenku węgla i wody. Jest to znane jako „karbonatyzacja talku” lub „steatyzacja” i powoduje powstanie zestawu skał zwanych węglanami talku .

Talk powstaje głównie w wyniku uwodnienia i nasycenia dwutlenkiem węgla w wyniku tej reakcji:

serpentyna 2 Mg ₃ Si ₂ O ₅ (OH) ₄ + dwutlenek węgla 3 CO ₂ → talk Mg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂ + magnezyt 3 MgCO ₃ + woda 3 H ₂ O

Talk może również powstawać w reakcji między dolomitem a krzemionką, która jest typowa dla skarnizacji dolomitów przez zalewanie krzemionką kontaktowych aureoli metamorficznych:

dolomit 3 CaMg(CO ₃ ) ₂ + krzemionka 4 SiO ₂ + woda H ₂ O → talk Mg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂ + kalcyt 3 CaCO ₃ + dwutlenek węgla 3 CO ₂

Talk może również powstawać z chlorynu magnezu i kwarcu w metamorfizmie blueschist i eklogit w następującej reakcji metamorficznej :

chloryt + kwarc → cyjanit + talk + woda

Talk występuje również jako minerał diagenetyczny w skałach osadowych, gdzie może powstawać w wyniku przemiany metastabilnych uwodnionych prekursorów magnezowo-gliniastych, takich jak kerolit , sepiolit lub stevensyt , które w pewnych warunkach mogą wytrącać się z wód morskich i jeziornych.

W tej reakcji stosunek talku i cyjanitu zależy od zawartości glinu , przy czym bardziej gliniaste skały sprzyjają produkcji cyjanitu. Jest to zazwyczaj związane z minerałami o wysokim ciśnieniu i niskiej temperaturze, takimi jak fengity , granaty i glaukofan , w niższych facjach blueschist . Takie skały są zazwyczaj białe, kruche i włókniste i są znane jako whiteschist .

Talk to trioktaedryczny minerał warstwowy; jego struktura jest podobna do pirofilitu , ale z magnezem w oktaedrycznych miejscach warstw kompozytowych. Strukturę krystaliczną talku określa się jako TOT , co oznacza, że ​​składa się ona z równoległych warstw TOT , słabo związanych ze sobą słabymi siłami van der Waalsa . Warstwy TOT z kolei składają się z dwóch arkuszy czworościennych ( T ) silnie związanych z dwiema powierzchniami pojedynczego arkusza trioktaedrycznego ( O ). Jest to słabe wiązanie między TOT warstw, które nadają talkowi doskonały dekolt i miękkość.

Tetraedryczne arkusze składają się z czworościanów krzemionki, które są jonami krzemu otoczonymi czterema jonami tlenu. Każdy z czworościanów dzieli trzy ze swoich czterech jonów tlenu z sąsiednimi czworościanami, tworząc sześciokątny arkusz. Pozostały jon tlenu ( wierzchołkowy jon tlenu) jest dostępny do wiązania się z arkuszem trioktaedrycznym.

Arkusz trioktaedryczny ma strukturę arkusza minerału brucytu . Tlenki wierzchołkowe zastępują niektóre jony hydroksylowe, które byłyby obecne w arkuszu brucytu, ściśle wiążąc arkusze tetraedryczne z arkuszem trioktaedrycznym.

Arkusze czworościenne mają ładunek ujemny, ponieważ ich skład masowy to Si ₄ O ₁₀ ^4- . Arkusz trioktaedryczny ma równy ładunek dodatni, ponieważ jego skład masowy to Mg ₃ (OH) ₂ ⁴⁺ Połączona warstwa TOT jest zatem elektrycznie obojętna.

Ponieważ sześciokąty w arkuszach T i O mają nieco inny rozmiar, arkusze są nieco zniekształcone, gdy łączą się w warstwę TOT. Łamie to symetrię sześciokątną i redukuje ją do symetrii jednoskośnej lub trójskośnej. Jednak oryginalna symetria sześcienna jest dostrzegalna w pseudotrygonalnym charakterze kryształów talku.

• 

  Widok czworościennej struktury arkusza talku. Wierzchołkowe jony tlenu są zabarwione na różowo.

• 

  Widok trioktaedrycznego arkusza talku. Żółte kulki to grupy hydroksylowe; niebieski to magnez. Wierzchołkowe miejsca wiązania tlenu są białe.

• 

  Kryształ talku widziany wzdłuż osi [100], patrząc wzdłuż warstw kryształu

Występowanie

Produkcja talku w 2005 roku

Talk jest powszechnym minerałem metamorficznym w pasach metamorficznych, które zawierają skały ultramaficzne , takie jak steatyt (skała o wysokiej zawartości talku), oraz w metamorficznych terranach whiteschist i blueschist . Pierwszorzędnymi przykładami whiteschists są franciszkański pas metamorficzny w zachodnich Stanach Zjednoczonych, zachodnioeuropejskie Alpy , zwłaszcza we Włoszech, niektóre obszary bloku Musgrave i niektóre kolizyjne orogeny , takie jak Himalaje , które rozciągają się wzdłuż Pakistanu , Indii , Nepalu i Bhutanu .

węglany talku są typowe dla wielu obszarów archaicznych kratonów , zwłaszcza pasów komatiitowych kratonu Yilgarn w Zachodniej Australii . Ultramaficzne węglany talku są również znane z Lachlan Fold Belt , wschodniej Australii , z Brazylii , Tarczy Gujańskiej oraz z pasów ofiolitowych Turcji , Omanu i Bliskiego Wschodu .

Chiny są kluczowym krajem produkującym talk i steatyt na świecie, z produkcją około 2,2 mln ton (2016), co stanowi 30% całkowitej światowej produkcji. Pozostali główni producenci to Brazylia (12%), Indie (11%), Stany Zjednoczone (9%), Francja (6%), Finlandia (4%), Włochy, Rosja, Kanada i Austria (po 2%) .

Godne uwagi ekonomiczne zjawiska talku obejmują kopalnię talku Mount Seabrook w Zachodniej Australii, utworzoną w wyniku polideformacji, warstwowej intruzji ultramaficznej. Grupa Luzenac z siedzibą we Francji jest największym na świecie dostawcą talku. Jej największa kopalnia talku w Trimouns niedaleko Luzenac w południowej Francji produkuje 400 000 ton talku rocznie.

Minerał konfliktowy

Wydobycie na spornych obszarach prowincji Nangarhar w Afganistanie skłoniło międzynarodową grupę monitorującą Global Witness do uznania talku za źródło konfliktów , ponieważ zyski są wykorzystywane do finansowania konfrontacji zbrojnej między talibami a Państwem Islamskim .

Używa

Talk

Struktura talku składa się z arkuszy Si ₂ O ₅ z magnezem umieszczonym pomiędzy arkuszami w miejscach oktaedrycznych.

Talk jest stosowany w wielu gałęziach przemysłu, w tym w produkcji papieru, tworzyw sztucznych , farb i powłok (np. do form odlewniczych do metali), gumy, żywności, kabli elektrycznych, farmaceutyków, kosmetyków i ceramiki. Gruba szaro-zielona skała o wysokiej zawartości talku to steatyt lub steatyt , używany do pieców, zlewów, tablic rozdzielczych itp. Jest często używany do powierzchni blatów laboratoryjnych i tablic rozdzielczych ze względu na swoją odporność na ciepło, elektryczność i kwasy.

W drobno zmielonej postaci talk znajduje zastosowanie jako kosmetyk ( talk w proszku ), jako środek poślizgowy oraz jako wypełniacz w produkcji papieru. Służy do powlekania wewnętrznej strony dętek i rękawic gumowych podczas produkcji, aby zapobiec przywieraniu powierzchni. Silnie uszlachetniony talk był używany w pudrze dla niemowląt, ściągającym proszku stosowanym w celu zapobiegania odparze pieluszkowemu (pieluszkowemu zapaleniu skóry). Amerykańska Akademia Pediatrii zaleca rodzicom unikanie zasypki dla niemowląt, ponieważ stwarza ryzyko problemów z oddychaniem, w tym problemów z oddychaniem i poważnego uszkodzenia płuc w przypadku wdychania. Mały rozmiar cząstek utrudnia utrzymanie ich z dala od powietrza podczas aplikacji pudru. Znacznie bezpieczniejszą alternatywą są maści na bazie tlenku cynku .

Steatyt (masywny talk) jest często używany jako marker do spawania lub obróbki metali .

Talk jest również stosowany jako dodatek do żywności lub w produktach farmaceutycznych jako środek poślizgowy . W medycynie talk stosuje się jako do pleurodezy w celu zapobiegania nawrotom wysięku opłucnowego lub odmy opłucnowej . W Unii Europejskiej numer dodatku to E553b . Talk może być stosowany w przetwarzaniu białego ryżu jako środek polerujący na etapie polerowania.

Ze względu na niską wytrzymałość na ścinanie talk jest jednym z najstarszych znanych smarów stałych. Również w ograniczonym stopniu stosuje się talk jako dodatek zmniejszający tarcie w olejach smarowych.

Talk jest szeroko stosowany w przemyśle ceramicznym zarówno w korpusach, jak i szkliwach. W korpusach wyrobów artystycznych o niskim ogniu nadaje biel i zwiększa rozszerzalność cieplną, aby przeciwdziałać pękaniu . W wyrobach kamionkowych niewielkie ilości talku są używane do upłynniania masy, a tym samym poprawiania wytrzymałości i zeszklenia . Jest źródłem MgO w szkliwach wysokotemperaturowych (w celu kontrolowania temperatury topnienia). Jest również stosowany jako środek matujący w szkliwach ceramicznych i może być stosowany do produkcji mat magnezytowych w wysokich temperaturach.

Norma ISO dotycząca jakości (ISO 3262)

Typ	Zawartość talku min. % wag.	Straty przy prażeniu w 1000 °C, % wag.	Rozpuszczalność w HCl, max. % wag.
A	95	4 – 6,5	5
B	90	4–9	10
C	70	4–18	30
D	50	4–27	30

Oczekuje się na przyznanie patentów na zastosowanie krzemianu magnezu jako zamiennika cementu. Jego wymagania produkcyjne są mniej energochłonne niż zwykły cement portlandzki (przy zapotrzebowaniu na ogrzewanie około 650 ° C dla talku w porównaniu do 1500 ° C dla wapienia do produkcji cementu portlandzkiego), podczas gdy twardnieje, pochłania znacznie więcej dwutlenku węgla . Skutkuje to całkowitym ujemnym śladem węglowym , ponieważ substytut cementu usuwa 0,6 tony CO2 _na tonę zużytej. Kontrastuje to z dodatnim śladem węglowym wynoszącym 0,4 tony na tonę konwencjonalnego cementu.

Talk jest wykorzystywany do produkcji materiałów powszechnie stosowanych we wnętrzach budynków, takich jak farby bazowe w powłokach ściennych. Inne obszary, które w dużym stopniu wykorzystują talk, to rolnictwo ekologiczne , przemysł spożywczy, kosmetyki i produkty higieniczne, takie jak puder dla niemowląt i proszek do prania .

Talk jest czasami używany jako zamiennik nielegalnej heroiny , aby zwiększyć objętość i wagę, a tym samym zwiększyć jej wartość uliczną. Przy dożylnym może prowadzić do talkicy płucnej , ziarniniakowego zapalenia płuc .

Sterylny talk w proszku

Sterylny talk w proszku ( NDC 63256-200-05) jest środkiem obliteracyjnym stosowanym w zabiegu pleurodezy . Może to być pomocne w leczeniu raka , aby zapobiec wysiękowi opłucnowemu (nieprawidłowemu gromadzeniu się płynu w przestrzeni między płucami a ścianą klatki piersiowej ). Jest wprowadzany do przestrzeni przez rurkę klatki piersiowej, powodując jej zamknięcie, więc płyn nie może się tam gromadzić. Produkt można sterylizować gorącym powietrzem, tlenkiem etylenu lub promieniowaniem gamma .

Bezpieczeństwo

Pojawiły się podejrzenia, że ​​używanie talku przyczynia się do niektórych rodzajów chorób, głównie raka jajników i płuc. Według IARC talk zawierający azbest jest klasyfikowany jako czynnik grupy 1 (rakotwórczy dla ludzi), talk stosowany w kroczu jest klasyfikowany jako czynnik 2B (prawdopodobnie rakotwórczy dla ludzi), a talk niezawierający azbest jest klasyfikowany jako czynnik grupy 3 (nieklasyfikowalny co do rakotwórczości u ludzi). Recenzje Cancer Research UK i American Cancer Society stwierdzić, że niektóre badania wykazały związek, ale inne nie.

W badaniach omawiane są problemy płucne , rak płuc i rak jajnika . Jednym z nich, opublikowanym w 1993 roku, był raport US National Toxicology Program , w którym stwierdzono, że talk kosmetyczny niezawierający włókien podobnych do azbestu był skorelowany z powstawaniem guzów u szczurów zmuszanych do wdychania talku przez 6 godzin dziennie, pięć dni w tygodniu przez ponad co najmniej 113 tygodni. W artykule z 1971 roku znaleziono cząsteczki talku osadzone w 75% badanych guzów jajnika. Badania opublikowane w 1995 i 2000 roku wykazały, że jest prawdopodobne, że talk może powodować raka jajnika, ale nie przedstawiono żadnych rozstrzygających dowodów. The Panel Ekspertów ds. Przeglądu Składników Kosmetycznych stwierdził w 2015 r., że talk w stężeniach stosowanych obecnie w kosmetykach jest bezpieczny. W 2018 roku Health Canada wydało ostrzeżenie, odradzając wdychanie talku lub używanie go w okolicy krocza u kobiet.

Klasa przemysłowa

W Stanach Zjednoczonych Administracja ds. Bezpieczeństwa i Higieny Pracy oraz Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy ustaliły limity narażenia zawodowego na respirabilny pył talku na poziomie 2 mg/m ³ w ciągu ośmiogodzinnego dnia pracy. Przy stężeniu 1000 mg/m ³ wdychanie talku jest uważane za bezpośrednie zagrożenie życia i zdrowia .

Klasa spożywcza

Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków uważa talk (krzemian magnezu) ogólnie uznawany za bezpieczny (GRAS) do stosowania jako środek przeciwzbrylający w soli kuchennej w stężeniach mniejszych niż 2%.

Związek z azbestem

Szczególnym problemem związanym z komercyjnym wykorzystaniem talku jest jego częste współlokowanie w podziemnych złożach z rudą azbestu . Azbest to ogólne określenie różnych rodzajów włóknistych minerałów krzemianowych, pożądanych w budownictwie ze względu na ich właściwości żaroodporne. Istnieje sześć odmian azbestu; najpowszechniejsza odmiana w produkcji, biały azbest , należy do rodziny wężowatych . Minerały serpentynowe to krzemiany warstwowe ; chociaż nie należy do rodziny serpentyn, talk jest również krzemianem warstwowym, z dwoma warstwami połączonymi kationami magnezu. Częste współlokowanie złóż talku z azbestem może skutkować zanieczyszczeniem wydobywanego talku białym azbestem, który w przypadku rozproszenia w powietrzu i wdychania stwarza poważne zagrożenie dla zdrowia. Rygorystyczne kontrole jakości od 1976 r., w tym oddzielanie talku kosmetycznego i spożywczego od talku „przemysłowego”, w dużej mierze wyeliminowały ten problem, ale pozostaje on potencjalnym zagrożeniem wymagającym złagodzenia w wydobyciu i przetwarzaniu talku. US FDA z 2010 r . Nie wykazało azbestu w różnych produktach zawierających talk. 2018 Reutera potwierdziło, że firma farmaceutyczna Johnson & Johnson od dziesięcioleci wiedziała, że ​​w jej pudrze dla niemowląt znajduje się azbest, aw 2020 roku firma zaprzestała sprzedaży pudru dla niemowląt w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie. Pojawiły się wezwania do największych akcjonariuszy Johnson & Johnson, aby zmusili firmę do zaprzestania globalnej sprzedaży zasypki dla niemowląt i zatrudnili niezależną firmę do przeprowadzenia audytu sprawiedliwości rasowej, ponieważ była ona sprzedawana Afroamerykanom i kobietom z nadwagą. 11 sierpnia 2022 roku firma ogłosiła, że ​​do 2023 roku zaprzestanie produkcji proszku na bazie talku i zastąpi go proszkami na bazie skrobi kukurydzianej. Firma twierdzi, że proszek na bazie talku jest bezpieczny w użyciu i nie zawiera azbestu.

Spór

W 2006 roku Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem sklasyfikowała talk jako substancję potencjalnie rakotwórczą dla ludzi, jeśli jest stosowany w okolicy narządów płciowych kobiet. Mimo to żadna agencja federalna w USA nie podjęła działań w celu usunięcia talku z rynku ani dodania ostrzeżeń.

W lutym 2016 r., w wyniku pozwu przeciwko firmie Johnson & Johnson (J&J), ława przysięgłych z St. Louis przyznała 72 miliony dolarów rodzinie kobiety z Alabamy, która zmarła na raka jajnika . Rodzina twierdziła, że ​​​​używanie talku było odpowiedzialne za jej raka.

W maju 2016 r. Kobieta z Południowej Dakoty otrzymała 55 milionów dolarów w wyniku kolejnego pozwu przeciwko J&J. Kobieta stosowała puder dla niemowląt firmy Johnson & Johnson przez ponad 35 lat, zanim w 2011 roku zdiagnozowano u niej raka jajnika.

W październiku 2016 r. Jury z St. Louis przyznało 70,1 miliona dolarów kalifornijskiej kobiecie z rakiem jajnika, która stosowała zasypkę Johnson's Baby przez 45 lat.

W sierpniu 2017 r. Jury z Los Angeles przyznało 417 milionów dolarów kalifornijskiej kobiecie, Evie Echeverria, u której rozwinął się rak jajnika jako „bezpośredni skutek nieracjonalnie niebezpiecznego i wadliwego charakteru talku”, stwierdził jej pozew przeciwko Johnson & Johnson. W dniu 20 października 2017 r. Sądu Najwyższego Los Angeles, Maren Nelson, oddaliła wyrok. Sędzia stwierdził, że Echeverria udowodniła, że ​​„w środowisku naukowym i medycznym toczy się debata na temat tego, czy talk najprawdopodobniej powoduje raka jajnika, a tym samym (daje) obowiązek ostrzeżenia”, ale nie na tyle, aby podtrzymać nałożenie przez ławę przysięgłych kary odpowiedzialności przeciwko Johnson & Johnson stwierdził i stwierdził, że Echeverria nie wykazała odpowiednio, że talk powoduje raka jajnika.

W lipcu 2018 r. sąd w St. Louis przyznał roszczenie w wysokości 4,7 mld USD (4,14 mld USD odszkodowania karnego i 550 mln USD odszkodowania wyrównawczego) przeciwko J&J 22 kobietom występującym z roszczeniem, stwierdzając, że firma ukrywała dowody na obecność azbestu w swoich produktach przez ponad cztery dekady.

Od 2016 roku toczyło się co najmniej 1200 do 2000 innych procesów sądowych związanych z talkiem.

Zobacz też

• Pirofilit - minerał krzemianu warstwowego wodorotlenku glinu
• Serpentynit – Skała powstała w wyniku uwodnienia i metamorficznej przemiany oliwinu
• Sillimanit – minerał nezokrzemianowy