Тальк - это глинистый минерал , состоящий из гидратированного силиката магния с химической формулой Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 . Тальк в порошкообразной форме, часто в сочетании с кукурузным крахмалом , используется в качестве детской присыпки . Этот минерал используется как загуститель и смазка; входит в состав керамики, краски и кровельного материала; и является основным ингредиентом многих косметических средств. [5] Он встречается в виде слоистых или волокнистых масс и в исключительно редкой кристаллической форме. Имеет идеальное базальное декольте и неровный плоский излом, и он расслоен двумерной пластинчатой формой.
Тальк | |
---|---|
Общий | |
Категория | Силикатный минерал |
Формула (повторяющаяся единица) | Mg 3 Si 4 O 10 (ОН) 2 |
Классификация Струнца | 9.EC.05 |
Кристаллическая система | Моноклинический или триклинический [1] |
Кристалл класс | Либо призматический (2 м), либо пинакоидальный ( 1 ) [2] |
Космическая группа | C2 / c или C 1 |
Ячейка | a = 5,291 Å , b = 9,173 Å c = 5,290 Å; α = 98,68 °, β = 119,90 °, γ = 90,09 °; Z = 2 или a = 5,287 Å, b = 9,158 Å, c = 18,95 [Å], β = 99,3 °; Z = 4 [2] |
Идентификация | |
Цвет | От светлого до темно-зеленого, коричневого, белого, серого, бесцветного |
Хрустальная привычка | Слоистые до волокнистых масс, редко от пластинчатых до пирамидальных кристаллов |
Расщепление | Идеально подходит для {001} базального декольте |
Перелом | Плоские поверхности (не сколы), излом неровный |
Упорство | Сектиль |
Твердость по шкале Мооса | 1 (определяющий минерал) |
Блеск | Воскоподобный или жемчужный |
Полоса | От белого джота до жемчужно-черного |
Прозрачность | Полупрозрачный |
Удельный вес | 2,58–2,83 |
Оптические свойства | Биаксиальный (-) |
Показатель преломления | n α = 1,538 - 1,550 n β = 1,589 - 1,594 n γ = 1,589 - 1,600 |
Двулучепреломление | δ = 0,051 |
Плеохроизм | Слабые у темных сортов |
Ультрафиолетовая флуоресценция | Короткий УФ = оранжево-желтый, длинный УФ = желтый |
Рекомендации | [2] [3] [4] |
Шкала твердости минералов Мооса , основанная на сравнении твердости по царапинам , определяет значение 1 как твердость талька, самого мягкого минерала. При царапании на пластине для разметки тальк образует белую полоску; хотя этот показатель не имеет большого значения, потому что большинство силикатных минералов образуют белую полосу. Тальк бывает от полупрозрачного до непрозрачного, от беловато-серого до зеленого со стекловидным и жемчужным блеском . Тальк не растворяется в воде и слабо растворяется в разбавленных минеральных кислотах . [6]
Мыльный камень - это метаморфическая порода, состоящая преимущественно из талька.
Этимология
Слово «тальк» происходит от средневековой латинской талька , который , в свою очередь , происходит от арабского языка : طلق ṭalq , который происходит от персидского : تالک РАЗГОВОР . В древние времена это слово использовалось для обозначения различных родственных минералов, включая тальк, слюду и селенит . [7]
Формирование
Тальк преимущественно образуется в результате метаморфизма магнезиальных минералов, таких как серпентин , пироксен , амфибол и оливин , в присутствии диоксида углерода и воды. Это известно как «карбонизация талька» или «стеатизация» и дает набор пород, известных как карбонаты талька .
Тальк в основном образуется в результате гидратации и карбонизации в результате этой реакции:
- + → + +
Тальк также может образовываться в результате реакции между доломитом и кремнеземом, что типично для скарнирования доломитов путем заводнения кремнеземом в контактных метаморфических ореолах:
- + + → + +
Тальк также может быть образован из хлорита магния и кварца при метаморфизме голубого сланца и эклогита посредством следующей реакции метаморфизма :
- хлорит + кварц → кианит + тальк + вода
Тальк также встречается в качестве диагенетического минерала в осадочных породах, где он может образовываться в результате преобразования метастабильных гидратированных предшественников магния и глины, таких как керолит , сепиолит или стевенсит, которые при определенных условиях могут выпадать в осадок из морской и озерной воды. [8]
В этой реакции соотношение талька и кианита зависит от содержания алюминия , при этом более глиноземистые породы способствуют образованию кианита. Обычно это связано с минералами высокого давления и низкой температуры, такими как фенгит , гранат и глаукофан в пределах нижней фации голубого сланца . Такие породы обычно белые, рыхлые и волокнистые и известны как белые сланцы .
Тальк - трехоктаэдрический слоистый минерал; его структура аналогична пирофиллиту , но с магнием в октаэдрических позициях композитных слоев. [1]
Вхождение
Тальк является общим метаморфическим минералом в метаморфических поясах , которые содержат ультраосновные породы , такие как стеатит (высокий тальк породу), и в пределах whiteschist и blueschist метаморфических террейн . Яркие примеры белых сланцев включают францисканский метаморфический пояс на западе США, западноевропейские Альпы, особенно в Италии, некоторые области блока Масгрейв и некоторые коллизионные орогены, такие как Гималаи , которые тянутся вдоль Пакистана , Индии , Непала и Бутана. .
Ультрабазиты карбоната талька типичны для многих районов архейских кратонов , особенно для коматиитовых поясов кратона Йилгарн в Западной Австралии . Тальк-карбонатные ультрабазиты также известны из складчатого пояса Лахлан , восточная Австралия , из Бразилии , Гвианского щита и из офиолитовых поясов Турции , Омана и Ближнего Востока .
Китай является ведущей страной-производителем талька и стеатита с объемом производства около 2,2 млн тонн (2016 г.), что составляет 30% от общего мирового производства. Другими крупными производителями являются Бразилия (12%), Индия (11%), США (9%), Франция (6%), Финляндия (4%), Италия, Россия, Канада и Австрия (по 2% каждый). . [9]
Известные экономические проявления талька включают тальковую шахту Маунт-Сибрук в Западной Австралии, образовавшуюся в результате полидеформированного, слоистого ультраосновного вторжения. Французская группа Luzenac - крупнейший в мире поставщик добытого талька. Крупнейшим тальк шахты в Trimouns около Luzenac на юге Франции производит 400.000 тонн талька в год.
Конфликтный минерал
Добыча в спорных районах провинции Нангархар , Афганистан, побудила международную группу наблюдателей Global Witness объявить тальк источником конфликта , поскольку прибыль используется для финансирования вооруженного противостояния между Талибаном и Исламским государством . [10]
Использует
Тальк используется во многих отраслях промышленности, включая производство бумаги, пластика , красок и покрытий, резины, продуктов питания, электрических кабелей, фармацевтики, косметики и керамики. Грубая серовато-зеленая порода с высоким содержанием талька - это мыльный камень или стеатит, используемый для печей, раковин, электрических щитов и т. Д. Он часто используется для поверхностей лабораторных столешниц и электрических щитов из-за его устойчивости к теплу, электричеству и кислотам. В тонко измельченной форме тальк находит применение в качестве косметического средства (тальк), смазки и наполнителя при производстве бумаги. Он используется для покрытия внутренних поверхностей внутренних трубок и резиновых перчаток во время производства, чтобы предотвратить прилипание поверхностей. Тальк с высокой степенью очистки использовался в детской присыпке, вяжущей пудре, используемой для предотвращения опрелостей . Американская академия педиатрии рекомендует , чтобы родители не использовать детскую присыпку , потому что это создает риск респираторных проблем, в том числе дыхательной проблемы и серьезные повреждения легких , если ребенок вдыхает его. Небольшой размер частиц затрудняет их попадание в воздух при нанесении порошка. Мази на основе оксида цинка - гораздо более безопасная альтернатива. [11]
Он также часто используется в баскетболе, чтобы держать руки игрока сухими. Мел для большинства портных , или французский мел, - это тальк, как и мел, который часто используется для сварки или обработки металлов .
Тальк также используется в качестве пищевой добавки или в фармацевтических продуктах в качестве скользящего вещества . В медицине тальк используется как средство плевродезирования для предотвращения рецидивирующего плеврального выпота или пневмоторакса . В Европейском Союзе , то добавка число является E553b .
Тальк можно использовать при переработке белого риса в качестве полирующего агента на стадии полировки.
Из-за своей низкой прочности на сдвиг тальк является одним из старейших известных твердых смазочных материалов. Также ограничено использование талька в качестве присадки, снижающей трение, в смазочных маслах. [12]
Тальк широко используется в керамической промышленности как для изготовления тел, так и для глазурей. В корпусах для художественных изделий с низким уровнем обжига он придает белизну и увеличивает тепловое расширение, препятствуя образованию трещин . В керамических изделиях небольшой процент талька используется для придания флюса телу и, следовательно, повышения прочности и стеклования . Это источник флюса MgO в высокотемпературных глазурах (для контроля температуры плавления). Он также используется в качестве матирующего агента в глиняной посуде и может использоваться для производства магнезиальных штейнов при высоких температурах.
Стандарт качества ISO (ISO 3262)
Тип | Содержание талька мин. вес% | Потери при прокаливании при 1000 ° С, мас.% | Растворимость в HCl, макс. вес% |
---|---|---|---|
А | 95 | 4 - 6,5 | 5 |
B | 90 | 4–9 | 10 |
C | 70 | 4–18 | 30 |
D | 50 | 4–27 | 30 |
Ожидаются патенты на использование силиката магния в качестве заменителя цемента. Его производственные потребности менее энергоемки, чем у обычного портландцемента (при потребности в нагреве около 650 ° C для талька по сравнению с 1500 ° C для известняка для производства портландцемента), в то время как он поглощает гораздо больше углекислого газа по мере затвердевания. Это приводит в целом к отрицательному углеродному следу , поскольку заменитель цемента удаляет 0,6 тонны CO 2 на тонну использованного материала. Это контрастирует с положительным углеродным следом в 0,4 тонны на тонну обычного цемента. [13]
Тальк используется в производстве материалов, которые широко используются в интерьерах зданий, таких как базовые краски для настенных покрытий. Другие области, в которых широко используется тальк, - это органическое сельское хозяйство , пищевая промышленность, косметика и средства гигиены, такие как детская присыпка и стиральный порошок .
Тальк иногда используют в качестве добавки к нелегальному героину , чтобы увеличить объем и вес и тем самым повысить его уличную ценность. При внутривенном применении это может привести к талькозу легких - гранулематозному воспалению легких .
Стерильный тальк
Стерильный тальк ( НДЦ 63256-200-05) - склерозирующее средство, используемое в процедуре плевродеза . Это может быть полезно в качестве лечения рака для предотвращения плеврального выпота (аномального скопления жидкости в пространстве между легкими и грудной стенкой ). Он вводится в пространство через грудную трубку, заставляя его закрыться, поэтому жидкость не может там скапливаться. Готовый продукт стерилизован гамма-излучением. [ требуется медицинская цитата ]
Безопасность
Были высказаны подозрения, что употребление талька способствует определенным типам заболеваний, в основном раку яичников и легких. Тальк, содержащий асбест, классифицируется как агент группы 1 (канцерогенный для человека), использование талька в промежности классифицируется как группа 2B (возможно, канцерогенное действие для человека), а тальк, не содержащий асбеста, классифицируется как агент группы 3 (неклассифицируемый в отношении канцерогенности для человека) ( все в списке МАИР ). [14] В обзорах Cancer Research UK и Американского онкологического общества делается вывод о том, что некоторые исследования нашли связь, а другие - нет. [15] [16]
Исследования обсудить легочные проблемы, [17] рак легкого , [18] [19] и рак яичников . [20] Одним из них, опубликованным в 1993 году, был отчет Национальной токсикологической программы США, в котором было обнаружено, что тальк косметического качества, не содержащий асбестоподобных волокон, коррелировал с образованием опухолей у крыс, вынужденных вдыхать тальк в течение 6 часов в день в течение пяти дней. в неделю не менее 113 недель. [18] В работе 1971 года было обнаружено, что частицы талька включены в 75% исследованных опухолей яичников. [21] В исследованиях, опубликованных в 1995 и 2000 годах, был сделан вывод о вероятности того, что тальк может вызывать рак яичников, но убедительных доказательств не было. [22] [23] В 2015 году группа экспертов по обзору косметических ингредиентов пришла к выводу, что тальк в концентрациях, используемых в настоящее время в косметике, безопасен. [24] В 2018 году Министерство здравоохранения Канады выпустило предупреждение, в котором не рекомендуется вдыхать тальк или использовать его в области промежности у женщин. [25]
Промышленный сорт
В Соединенных Штатах Управление по безопасности и гигиене труда и Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья установили пределы профессионального воздействия для вдыхаемой тальковой пыли на уровне 2 мг / м 3 в течение восьмичасового рабочего дня. При уровне 1000 мг / м 3 вдыхание талька считается непосредственным опасным для жизни и здоровья . [26]
Пищевой
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США считает тальк (силикат магния) общепризнанным безопасным (GRAS) для использования в качестве антислеживающего агента в поваренной соли в концентрациях менее 2%. [27]
Связь с асбестом
Особая проблема с коммерческим использованием талька - его частое совмещение в подземных месторождениях с асбестовой рудой. Асбест - это общий термин для различных типов волокнистых силикатных минералов, желательных для строительства из-за их термостойких свойств. [28] Есть шесть разновидностей асбеста; наиболее распространенная разновидность белого асбеста относится к семейству змеевиков . [29] Серпентиновые минералы представляют собой листовые силикаты ; Хотя тальк и не относится к семейству змеевиков, он также представляет собой листовой силикат, два листа которого соединены катионами магния. Частое совмещение отложений талька с асбестом может привести к загрязнению добытого талька белым асбестом, который представляет серьезную опасность для здоровья при распространении в воздухе и вдыхании. Строгий контроль качества с 1976 года, включая отделение талька косметического и пищевого качества от талька «промышленного» качества, в значительной степени устранил эту проблему, но он остается потенциальной опасностью, требующей смягчения при добыче и переработке талька. [30] Исследование FDA США, проведенное в 2010 году, не выявило асбеста в различных продуктах, содержащих тальк. [31] В исследовании Reuters 2018 года утверждалось, что фармацевтическая компания Johnson & Johnson на протяжении десятилетий знала, что в ее детской присыпке есть асбест, [32] и в 2020 году компания прекратила продажу своей детской присыпки в США и Канаде. [33]
Судебный процесс
В 2006 году Международное агентство по изучению рака классифицировало тальк как возможный канцероген для человека при использовании в области женских половых органов. Тем не менее, ни одно федеральное агентство в США не приняло мер по удалению талька с рынка или добавлению предупреждений. [34]
В феврале 2016 года в результате судебного процесса против Johnson & Johnson (J&J) жюри Сент-Луиса присудило 72 миллиона долларов семье женщины из Алабамы, умершей от рака яичников . Семья утверждала, что причиной ее рака было использование талька.
В мае 2016 года женщине из Южной Дакоты было присуждено 55 миллионов долларов в результате еще одного судебного процесса против J&J. [35] Женщина использовала Johnson & Johnson в присыпку для более чем 35 лет до того , как диагноз рака яичников в 2011 году [36]
В октябре 2016 года жюри Сент-Луиса присудило 70,1 миллиона долларов калифорнийской женщине с раком яичников, которая использовала детскую присыпку Джонсона в течение 45 лет. [37]
В августе 2017 года присяжные в Лос-Анджелесе присудили 417 миллионов долларов калифорнийской женщине Еве Эчеверриа, у которой развился рак яичников как «непосредственный результат неоправданно опасной и дефектной природы талька», говорится в ее иске против Johnson & Johnson. [38] 20 октября 2017 года судья Верховного суда Лос-Анджелеса Марен Нельсон отклонила приговор. Судья заявил, что Эчеверрия доказала, что в научном и медицинском сообществе продолжаются споры о том, вызывает ли тальк рак яичников и, таким образом, обязанность предупреждать », но этого недостаточно, чтобы поддержать решение жюри ответственность против Johnson & Johnson заявила и пришла к выводу, что Echeverria не смогла должным образом установить, что тальк вызывает рак яичников. [39] [40]
В июле 2018 года суд в Сент-Луисе удовлетворил иск на 4,7 млрд долларов (4,14 млрд долларов в качестве штрафных санкций и 550 млн долларов в качестве компенсационных убытков) против J&J 22 женщинам-истцам, заключив, что компания скрывала доказательства наличия асбеста в своих продуктах более чем на четыре десятилетия. [41]
По крайней мере, от 1200 до 2000 других судебных исков, связанных с тальком, находятся на рассмотрении. [37] [42]
Смотрите также
- Пирофиллит - филлосиликатный минерал гидроксида алюминия
- Силлиманит - несиликатный минерал
- Серпентинит - порода, образованная гидратацией и метаморфическим преобразованием оливина.
Рекомендации
- ^ a b Введение в породообразующие минералы , 2-е изд., WA Deer , RA Howie, and J. Zussman, 1992, Prentice Hall, ISBN 0-582-30094-0 .
- ^ а б в Энтони, Джон В .; Бидо, Ричард А .; Bladh, Kenneth W .; Николс, Монте К., ред. (1995). «Тальк» (PDF) . Справочник по минералогии . II (кремнезем, силикаты). Шантильи, Вирджиния, США: Минералогическое общество Америки. ISBN 0962209716.
- ^ Тальк . Mindat.org
- ^ Тальк . Webmineral
- ^ «Тальк» . Коалиция по образованию в области полезных ископаемых .
- ^ Профили лекарственных веществ, вспомогательных веществ и соответствующей методологии, том 36ISBN 978-0-123-87667-6 стр. 283
- ^ Харпер, Дуглас. «тальк» . Интернет-словарь этимологии .
- ^ Штраус, Джастин В .; MacDonald, Francis A .; Halverson, Galen P .; Тоска, Николас Дж .; Schrag, Daniel P .; Knoll, Эндрю Х. (2015). «Стратиграфическая эволюция неопротерозойской формации озера Каллисон: связь распада Родинии с экскурсией по изотопу углерода Айлей» . Американский журнал науки . Американский журнал науки (AJS). 315 (10): 881–944. Bibcode : 2015AmJS..315..881S . DOI : 10.2475 / 10.2015.01 . ISSN 0002-9599 . S2CID 130671089 .
- ^ Сергеева, Анна (18 июля 2018 г.). «Китай, Бразилия, США и Индия остаются основными потребителями на мировом рынке талька» . IndexBox .
- ^ «Тальк: повседневное минеральное финансирование афганских повстанцев» . Глобальный свидетель . Проверено 24 мая 2018 .
- ^ "Безопасно ли использовать детскую присыпку для моего ребенка?" . Babycenter.com (2017-05-01). Проверено 6 мая 2017.
- ^ Руденко, Павел; Bandyopadhyay, Амит (2013). «Тальк как присадка к смазочному маслу, снижающая трение». Прикладная наука о поверхности . 276 : 383–389. Bibcode : 2013ApSS..276..383R . DOI : 10.1016 / j.apsusc.2013.03.102 .
- ↑ Jha, Alok (31 декабря 2008 г.) Выявлено: цемент, который ест углекислый газ , The Guardian
- ^ Список классификаций , Международное агентство по изучению рака
- ^ Тальк и рак , Cancerresearch.uk
- ^ Тальк и рак , Американское онкологическое общество
- ^ Холлингер, Массачусетс (1990). «Легочная токсичность талька при вдыхании и внутривенном введении». Письма токсикологии . 52 (2): 121–7, обсуждение 117–9. DOI : 10.1016 / 0378-4274 (90) 90145-C . PMID 2198684 .
- ^ а б Национальная токсикология, программа (1993). «Исследования токсикологии и канцерогенеза талька (неасбестоформ) NTP на крысах и мышах (исследования при вдыхании)» . Серия технических отчетов Национальной токсикологической программы . 421 : 1–287. PMID 12616290 .
- ^ Программа уведомления работников NIOSH. «Влияние добычи и измельчения талька на здоровье» . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Харлоу, Крамер, Белл; и другие. (1992). «Воздействие талька на промежность и риск рака яичников». Акушерство и гинекология . 80 (1): 19–26. PMID 1603491 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Хендерсон В.Дж., Джослин К.А., Тернбулл А.С., Гриффитс К. (1971). «Тальк и рак яичника и шейки матки» . J Obstet Gynaecol Br Commonw . 78 (3): 266–272. DOI : 10.1111 / j.1471-0528.1971.tb00267.x . PMID 5558843 . S2CID 32300387 .
- ^ Харлоу, BL; Хартдж, Пенсильвания (апрель 1995 г.). «Обзор воздействия талька на промежность и риска рака яичников» . Нормативная токсикология и фармакология . 21 (2): 254–60. DOI : 10,1006 / rtph.1995.1039 . PMID 7644715 .
- ^ Гертиг, DM; Хантер, диджей; Крамер, DW; Colditz, GA; Speizer, ИП; Willett, WC; Хэнкинсон, ЮВ (2 февраля 2000 г.). «Проспективное исследование использования талька и рака яичников» (PDF) . Журнал JNCI Национального института рака . 92 (3): 249–252. DOI : 10.1093 / JNCI / 92.3.249 . PMID 10655442 .
- ^ Грубер, Джеймс (ноябрь – декабрь 2019 г.). «Действительно ли потребители косметики знают, какие ингредиенты они используют? Исследование в поисках« истины » ». Скептический вопрошатель . 43 (6): 54.
- ^ https://healthycanadians.gc.ca/recall-alert-rappel-avis/hc-sc/2018/68320a-eng.php
- ^ «Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям» . Центры по контролю и профилактике заболеваний. 2011 г.
- ^ «Свод федеральных правил» . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. 2009 г.
- ^ «Асбест» . Коалиция по образованию в области полезных ископаемых .
- ^ Пламмер, Чарльз С.; Карлсон, Дайан Х .; Хаммерсли, Лиза (22 января 2018 г.). Физическая геология (шестнадцатое изд.). ISBN 9781260091656.
- ^ "Является ли тальк асбестом?" . Прямой допинг . 16 февраля 1990 . Проверено 9 марта 2019 .
- ^ «Тальковые ингредиенты» . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. 2010 г.
- ^ «В течение десятилетий компания J&J знала, что в ее детской присыпке скрывается асбест» . Рейтер . Проверено 15 декабря 2018 года .
- ^ «Johnson & Johnson прекращает продажу детской присыпки в США» . BBC News . 20 мая 2020 . Проверено 20 мая 2020 .
- ^ «417 миллионов долларов за увязку детской присыпки Джонсона с раком» . Nytimes.com . Проверено 13 июля 2018 .
- ^ Маклин, Роб (3 мая 2016 г.). «Джонсон и Джонсон только что проиграли очередной судебный процесс против рака с тальком» . CNNMoney . Проверено 18 августа +2016 .
- ^ «Говоря о науке профессора Ханингтона: вызывает ли тальк рак?» . Elko Daily Free Press . Проверено 9 марта 2021 года .
- ^ a b Вызывает ли детская присыпка рак? Так считает другое жюри, присуждающее женщине из Калифорнии 70 миллионов долларов . LA Times (2016-10-28). Проверено 6 мая 2017.
- ^ Жюри присуждает 417 миллионов долларов в судебном иске о связи талька с раком . The Chronicle Herald (21 августа 2017)
- ^ Беллон, Тина. «Калифорнийский судья вынес обвинительный приговор против рака талька на сумму 417 миллионов долларов», - Рейтер . Проверено 13 июля 2018 .
- ^ Франкель, Элисон. «Отмена приговора в размере 417 миллионов долларов против J&J - это катастрофа для Талька ...» Reuters . Проверено 13 июля 2018 .
- ^ Батлер, Сара (13 июля 2018 г.). «Johnson & Johnson потребовала выплатить 4,7 миллиарда долларов по иску о порошке талька» . Хранитель . Проверено 13 июля 2018 .
- ^ Женщина выиграла судебный приговор в размере 55 миллионов долларов против Johnson & Johnson по иску о раке . NY Daily News (3 мая 2016 г.)