Сепиолит
Сепиолит | |
---|---|
![]() | |
Общий | |
Категория | Филлосиликаты |
Формула (повторяющаяся единица) | Mg 4 Si 6 O 15 (OH) 2 ·6H 2 O |
Имеет символ IMA. | Сентябрь [ 1 ] |
Классификация Штрунца | 9.EE.25 |
Классификация Дана | 74.03.01б.01 Палыгорскит-сепиолитовая группа |
Кристаллическая система | орторомбический |
Кристаллический класс | Дипирамидальный (ммм) Символ HM : (2/м 2/м 2/м) |
Космическая группа | Пнна |
Элементарная ячейка | а = 5,21 Å , b = 26,73 Å в = 13,5 Å; З = 4 |
Идентификация | |
Цвет | Серовато-белый, белый, белый с желтоватым или красноватым оттенком; голубовато-зеленый |
Кристальная привычка | Плотный узелковый, землистый, глинистый, массивный; редко тонковолокнистые вдоль [001] |
шкала Мооса твердость | 2 |
Блеск | Тусклый, землистый |
Полоса | Белый |
прозрачность | Непрозрачный |
Удельный вес | 2; сухие пористые массы плавают на воде |
Оптические свойства | Двухосный (-) |
Показатель преломления | n α = 1,520 n β = 1,520 n γ = 1,530 |
Двойное лучепреломление | δ = 0,010 |
угол 2В | Измерено: от 20° до 70°, рассчитано: 18°. |
Ссылки | [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] |
Сепиолит , [ 5 ] также известен на английском языке под немецким названием meerschaum ( / ˈ m ɪər ʃ ɔː m / MEER -shawm , /- ʃ əm / -shəm ; Немецкий: [ˈmeːɐ̯ʃaʊm] ; что означает « морская пена »), представляет собой мягкий минерал из белой глины , часто используемый для изготовления табачных трубок (известных как пенковые трубки ). Сложный магния силикат , типичная химическая формула которого — Mg 4 Si 6 O 15 (OH) 2 ·6H 2 O, может присутствовать в волокнистой, мелкодисперсной и твердой формах.
Недавно было показано, что волокнистые глинистые минералы существуют в виде непрерывной полисоматической серии, конечными членами которой являются сепиолит и палыгорскит. Существует непрерывная вариация химического состава от сепиолита, наиболее магнезиального и триоктаэдрического концевого члена, до палыгорскита, наименее магнезиального, наиболее Al-Feсодержащего, диоктаэдрического концевого члена. [ 6 ]
Первоначально названный пенкой Авраамом Готтлобом Вернером в 1788 году, он был назван сепиолитом Эрнстом Фридрихом Глокером в 1847 году из-за обнаружения в Беттолино , Бальдиссеро-Канавезе , провинция Турин , Пьемонт , Италия . Название происходит от греческого сепион (σήπιον), что означает « каракатица » (пористая внутренняя оболочка каракатицы ) , + литос (λίθος), что означает камень , после предполагаемого сходства этого минерала с каракатицей. [ 3 ] Из-за своей низкой относительной плотности и высокой пористости он может плавать в воде, отсюда и его немецкое название. Иногда его находят плавающим в Черном море , и он весьма напоминает морскую пену. [ 7 ] отсюда немецкое происхождение названия, а также французское название того же вещества — écume de mer . [ 7 ]
Характеристики
[ редактировать ]Сепиолит непрозрачен, грязно-белого, серого или кремового цвета, имеет раковистый или мелкоземистый излом, иногда имеет волокнистую текстуру. [ 7 ] Поскольку его легко поцарапать ногтем, его твердость оценивается примерно в 2 балла по шкале Мооса . [ 7 ] Удельный вес варьируется от 0,988 до 1,279, но пористость минерала может привести к ошибке. Сепиолит – это водный силикат магния. [ 7 ] имеющий химическую формулу Mg 4 Si 6 O 15 (OH) 2 ·6H 2 O.
каплю насыщенного раствора метилоранжа . Сепиолит можно идентифицировать в ручном образце, нанеся на образец Положительный результат теста на сепиолит становится фиолетовым. [ 8 ] Это позволяет отличить кальцит от сепиолита в полевых условиях: сепиолит реагирует, изменяя метиловый оранжевый на оттенок фиолетового, при этом кальцит остается оранжевым. [ 9 ] [ 10 ]
При первом извлечении сепиолит мягкий. Однако он затвердевает под воздействием солнечного тепла или при сушке в теплом помещении. [ 7 ] Сепиолит можно отличить от кремнезема или материала, сцементированного кальцитом, путем гашения: материал, сцементированный кальцитом, гашится в кислоте, а материал, сцементированный кремнеземом, гашится в щелочи или при чередовании кислоты/щелочи. [ 10 ] Сепиолит-цементированный материал получил название «сепиокрит». [ 10 ] [ 11 ] Калькрет, силкрит или феррикрит используются для обозначения материалов, сцементированных кальцитом, кремнеземом или железом. Почвы, содержащие значительные количества сепиолита, правильнее называть «сепиолитовыми» или «петросепиолитовыми» в зависимости от степени цементации. [ 10 ]
Стабилизация суспензий наносепиолита была улучшена с использованием механической дисперсии, а также полиэлектролитов биологического и синтетического происхождения. [ 12 ] Поверхностную энергию и наношероховатость изучали на двух образцах сепиолита. [ 13 ]
Расположение
[ редактировать ]С точки зрения его использования в качестве абсорбента основной страной-производителем является Испания . Месторождения Испании представляют около половины мировых запасов этого минерала. Наиболее важные месторождения, эксплуатируемые в настоящее время, расположены в провинциях Мадрид , Толедо и Сарагоса . [ 14 ] Самые известные месторождения материала, используемого при производстве трубок и декоративных предметов (пенка), добываются главным образом на равнине Эскишехир в Турции , между Стамбулом и Анкарой . Встречается здесь в виде неправильных узловатых масс, в аллювиальных отложениях, которые широко разрабатываются для его добычи. Говорят, что в этом районе имеется 4000 шахт, ведущих к горизонтальным штольням для добычи сепиолита. [ 7 ] Основные разработки находятся в Сепетчи-Оджаги и Кемикчи-Оджаги, примерно в 20 милях к юго-востоку от Эскишехира . [ 7 ] Минерал связан с магнезитом ( карбонатом магния ), примитивным источником обоих минералов является серпентин . [ 7 ]
Сепиолит также встречается, хотя и в меньшем количестве, в Греции , например, в Фивах , а также на островах Эвбея и Самос . [ 7 ] Встречается также в серпантине в Грубшице близ Кромау в Моравии . Кроме того, сепиолит в ограниченных количествах встречается в некоторых местах во Франции и известен в Марокко . [ 7 ] В Соединенных Штатах он встречается в серпантине в Пенсильвании (например, в Ноттингеме, округ Честер), а также в Южной Каролине и Юте . [ 7 ] В Сомали его добывают в районе Эль-Буур . [ 15 ]
Сепиолит встречается как вторичный минерал, связанный с серпентином . Это может произойти в виде осадка в засушливых условиях. Возможно, он связан с доломитом и опалом . [ 2 ] [ 4 ]
Из-за своей волокнистой минеральной природы жилы сепиолита могут содержать опасный материал асбест ; однако это справедливо только в отношении очень редкой формы сепиолита, поскольку они образуются в совершенно разных средах. [ 16 ] Даже там, где асбеста нет, за него часто принимают сепиолит. Тщательные аналитические методы, такие как дифракция рентгеновских лучей (XRD), позволяют легко различить их. [ 16 ]
Резные турецкие изделия из пенки традиционно изготавливались в производственных центрах, таких как Вена . Однако с 1970-х годов Турция запретила экспорт узелков пенки, пытаясь создать местную индустрию пенки. В результате некогда известные производители исчезли, и европейские производители труб обратились к другим источникам поставок своих трубок.
В районе Великих африканских озер были обнаружены крупные месторождения пенки в Танганьике . Основное месторождение происходит из бассейна Амбосели , окружающего озеро Амбосели . Танганьикская пенка обычно окрашена в оттенки коричневого, черного и желтого и считается несколько уступающей пенковой пенке из Турции. Сырье в основном добывалось корпорацией Tanganyika Meerschaum Corporation, а бесчисленное количество производителей трубок по всему миру снабжалось пенкой Amboseli.
Значительные количества сепиолита встречаются в почвах засушливого запада Южной Африки. [ 17 ] Существует географическое разнообразие от содержащих сепиолит почв на побережье до содержащих палыгорскит почв внутри страны, что отражает континуум состава сепиолита и палыгорскита от сепиолита, наиболее магнезиального и триоктаэдрического конечного члена на побережье, до палыгорскита, наименее магнезиального конечного члена, расположенного дальше от суши. . [ 6 ] [ 17 ] Встречаются многочисленные случаи сцементированных слоев сепиолита. [ 9 ] [ 10 ] [ 18 ] Положительный экологический эффект в засушливом регионе заключается в том, что сепиолит увеличивает доступность воды для растений в песчаных почвах. [ 19 ] Отрицательным эффектом является то, что сцементированный сепиолит вызывает значительные геотехнические и геометаллургические трудности при извлечении тяжелых минералов из богатых сепиолитом песков. [ 18 ]
Приложения
[ редактировать ]
Резные трубы
[ редактировать ]Пенка иногда использовалась вместо мыльного камня , фуллеровой земли и в качестве строительного материала; но его основное применение — курительные трубки и мундштуки . [ 7 ] Первое зарегистрированное использование пенки для изготовления трубок произошло примерно в 1723 году, и она быстро стала цениться как идеальный материал для создания прохладного, сухого и ароматного дыма. Пористая . природа пенки впитывает влагу и табачную смолу в камень Пенка стала заменой глиняных трубок того времени и остается ценной по сей день, хотя с середины 1800-х годов трубки из бриара стали наиболее распространенными трубками для курения .
При курении пенковые трубки постепенно меняют цвет, а старые пенковые трубки постепенно приобретают оттенки желтого, оранжевого, красного и янтарного от основания вверх. При подготовке к использованию в качестве трубки естественные узелки сначала соскабливают, чтобы удалить красную землистую матрицу, затем сушат, снова соскабливают и полируют воском . [ 7 ] Приготовленные таким образом грубо обработанные массы обтачивают и вырезают , разглаживают стеклобумагой , нагревают в воске или стеарине и, наконец, полируют костной золой и т. д. [ 7 ]
Другое использование и заменители
[ редактировать ]Сепиолит известен в промышленности своими водоудерживающими и сорбционными способностями. Это распространенный ингредиент в кошачьих туалетах и в сельскохозяйственных продуктах, таких как покрытие семян. [ 20 ] Сепиолит увеличивает доступность воды растениям в песчаной почве. [ 19 ]
В Сомали и Джибути сепиолит используется для изготовления дабкаада , традиционной курильницы . Минерал добывается в городе Эль-Буур , последний из которых служит центром добычи полезных ископаемых . Эль-Буур также является местом зарождения местной трубочной промышленности. [ 21 ]
Имитации изготавливаются из парижского гипса, обработанного парафином и окрашенного двумя видами цветных древесных смол; Гамборг и кровь дракона. [ 7 ] [ 22 ] Говорят, что в других методах имитации при этом используется картофель.
Мягкий белый землистый минерал из Лонгбаншиттана в Вермланде , Швеция , известный как Афродита ( по-гречески : морская пена ), тесно связан с сепиолитом. [ 7 ] [ 23 ]
В строительстве сепиолит можно использовать в известковых растворах в качестве резервуара для воды. [ 24 ]
Процессы бактериальной трансформации, основанные на эффекте Йошиды, могут использовать сепиолит в качестве игольчатого нановолокна . [ 25 ] Эффект Йошиды заключается в переносе ДНК в бактериальную клетку с помощью минерального волокна толщиной в несколько миллиардных долей метра, по сути, используя волокно в качестве инструмента для физического переноса генетического материала. [ 25 ]
См. также
[ редактировать ]- Аттапульгит - слоистый минерал магния и алюминия.
- Палыгорскит - минерал магниево-алюминиевый слоистый силикат.
- Тальк – гидратированный минерал слоистый силикат магния.
- Список минералов
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
- ^ Перейти обратно: а б Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К. (2005). «Сепиолит» (PDF) . Справочник по минералогии . Публикация минеральных данных . Проверено 28 июля 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б Сепиолит , Mindat.org , получено 28 июля 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б Бартельми, Дэвид (2014). «Данные о минералах сепиолита» . Вебминерал.com . Проверено 28 июля 2022 г.
- ^ Сепиолит: Mindat.org
- ^ Перейти обратно: а б Суарес, Мерседес; Гарсиа-Ромеро, Эмили (01 октября 2013 г.). «Сепиолит-Палыгорскит: непрерывная полисоматическая серия». Глины и глинистые минералы 61 (5): 461–472. Бибкод : 2013CCM....61..461S . дои : 10.1346/CCMN.2013.0610505 . ISSN 1552-8367 . S2CID 101558291 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д Чисхолм, Хью , изд. (1911). . Британская энциклопедия . Том. 18 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 72–73.
- ^ Мифсуд, А.; Уэртас, Ф.; Бараона, Э.; Линарес, Дж.; Форнес, В. (сентябрь 1979 г.). «Цветовой тест на сепиолит». Глинистые минералы . 14 (3): 247–248. Бибкод : 1979ClMin..14..247M . дои : 10.1180/claymin.1979.014.3.10 . ISSN 0009-8558 . S2CID 129319856 .
- ^ Перейти обратно: а б Фрэнсис, ML; Эллис, Ф.; Ламбрехтс, JJN; Поч, Р.М. (1 января 2013 г.). «Микроморфологический вид термитария Намакваленда (Хойвельтье, курган, похожий на Миму)». ЦЕПЬ . 100 :57–73. дои : 10.1016/j.catena.2012.08.004 . ISSN 0341-8162 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Фрэнсис, Мишель Луиза; Эллис, Фредди; В. Фей, Мартин; Поч, Роуз Мэри (5 сентября 2014 г.). «Петродурический и петросепиолитовый горизонты в почвах Намакваленда, Южная Африка» Испанский журнал почвоведения . 2 : 142. doi : 10.3232/SJSS.2012.V2.N1.01 . hdl : 10459.1/59295 . ISSN 2253-6574 . S2CID 220755679 .
- ^ Фрэнсис, ML; Фей, МВ; Принслу, HP; Эллис, Ф.; Миллс, Эй Джей; Медински, ТВ (сентябрь 2007 г.). «Почвы Намакваленда: компенсации за засушливость». Журнал засушливой среды . 70 (4): 588–603. Бибкод : 2007JArEn..70..588F . дои : 10.1016/j.jaridenv.2006.12.028 .
- ^ Алвес, Луис; ФЕРРАС, Эдуардо; САНТАРЕС, Хулио; Растейро, Мария Г.; Гамелас, Хосе АФ (02 сентября 2020 г.). «Повышение коллоидной стабильности суспензий сепиолита: влияние механической и химической дисперсии» . Минералы . 10 (9): 779. Бибкод : 2020Мой...10..779А . дои : 10,3390/мин10090779 . hdl : 10400.26/38423 . ISSN 2075-163X .
- ^ Алмейда, Рикардо; Феррас, Эдуардо; Сантарен, Хулио; Гамелас, Хосе А.Ф. (июнь 2021 г.). «Сравнение свойств поверхности сепиолита и палыгорскита: поверхностная энергия и наношероховатость» . Наноматериалы . 11 (6): 1579. дои : 10.3390/nano11061579 . ПМЦ 8235428 . ПМИД 34208459 .
- ^ Кальво Реболлар, Мигель (2018). Минералы и рудники Испании. Том IX. Силикаты [ Минералы и рудники Испании ] (на испанском языке). Мадрид, Испания: Высшая техническая школа горных инженеров Мадрида. Фонд Гомеса Пардо. стр. 553–559. ISBN 978-84-8321-883-9 .
- ^ Зингер, А.; Стар, К.; Зарей, М. (1998). «Характеристика и происхождение сепиолита (меершаума) из Центрального Сомали» (PDF) . Глинистые минералы . 33 (2): 349–362. Бибкод : 1998ClMin..33..349S . дои : 10.1180/000985598545525 . S2CID 201732454 . Проверено 16 февраля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Билотти, Эмилиано; Ма, Цзя; Пейс, Тон (2010). «Получение и свойства нанокомпозитов полиолефин/игольчатая глина» . В Миттале, Викас (ред.). Достижения в области полиолефиновых нанокомпозитов . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 336. ИСБН 978-1-4398-1456-7 .
- ^ Перейти обратно: а б Фрэнсис, Мишель Луиза; Маджодина, Тандо Олвету; Кларк, Кэтрин Э. (2020). «Географическое выражение континуума сепиолит-палигорскит в почвах северо-запада Южной Африки» . Геодерма . 379 : 114615. Бибкод : 2020Geode.379k4615F . doi : 10.1016/j.geoderma.2020.114615 . S2CID 224848436 .
- ^ Перейти обратно: а б Филандер, К.; Розендал, А. (2011). «Вклад геометаллургии в добычу литифицированных тяжелых минеральных ресурсов на руднике Намаква Сэндс, западное побережье Южной Африки» . Минеральное машиностроение . 24 (12): 1357–1364. дои : 10.1016/j.mineng.2011.07.011 .
- ^ Перейти обратно: а б Фрэнсис, Мишель Луиза (01.06.2019). «Влияние сепиолита и палыгорскита на доступную для растений воду в ареносолах Намакваленда, Южная Африка» . Геодерма Региональная . 17 : e00222. doi : 10.1016/j.geodrs.2019.e00222 . ISSN 2352-0094 . S2CID 133773908 .
- ^ Альварес, Антонио; Сантарен, Хулио; Эстебан-Кубильо, Антонио; Апарисио, Патрисия (01 января 2011 г.), Галан, Эмилио; Сингер, Арье (ред.), «Глава 12 - Текущее промышленное применение палыгорскита и сепиолита» , «Развитие в науке о глинах» , «Развитие исследований палыгорскита-сепиолита», том. 3, Эльзевир, с. 281–298, doi : 10.1016/b978-0-444-53607-5.00012-8 , ISBN 9780444536075 , получено 22 мая 2022 г.
- ^ Абдуллахи, Мохамед Дирие (2001). Культура и обычаи Сомали . Гринвуд. стр. 98–99 . ISBN 978-0-313-31333-2 .
- ^ Джон, Гибсон (1887). Сколы из земной коры, или Краткие исследования по естествознанию . Лондон: Т. Нельсон и сыновья. п. 83.
- ^ Бут, Джеймс С.; Морфит, Кэмпбелл (1850). Энциклопедия химии, практической и теоретической . Филадельфия: Генри К. Бэрд. п. 783 .
- ^ Андрейковичова, С.; Ферраз, Э.; Велоса, Алабама; Сильва, А.С.; Роча, Ф. (2011). «Мелкая сепиолитовая добавка к воздушным известково-метакаолиновым растворам» . Глинистые минералы . 46 (4): 621–635. Бибкод : 2011ClMin..46..621A . дои : 10.1180/claymin.2011.046.4.621 . ISSN 0009-8558 . S2CID 130400577 .
- ^ Перейти обратно: а б Тан, Хайдун; Фу, Ли; Сено, Масахару (3 декабря 2010 г.). «Оптимизация трансформации бактериальных плазмид с использованием наноматериалов на основе эффекта Йошиды» . Международный журнал молекулярных наук . 11 (12): 4962–4972. дои : 10.3390/ijms11124962 . ПМК 3100829 . ПМИД 21614185 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]