Каолинит (минерал, как определить)

Каолинит это минерал, сложное неорганическое вещество, в состав которого входят: алюминий , кремний , водород Н и кислород О.

Химическая формула каолинита Al₄(OH)₈[Si₄O₁₀], применяется в керамической и бумажной промышленности.

Что такое минерал каолинит, диккит, накрит

Названные минералы представляют собой политипные модификации, среди которых наиболее распространенным является каолинит.

Название каолинита происходит от китайского слова Кау-Линг, что означает высокая гряда (название горного района в Китае), накрита — от французского слова nacre — перламутр (благодаря перламутровому блеску на гранях).

Диккит назван в честь американского минералога А В. Дикка.

Химический состав каолинита: химическая формула , массовая доля оксида алюминия Al₂O₃ — 39,5%, массовая доля оксида кремния SiO₂ — 46,5%, массовая доля воды H₂O — 14,0%

Сингония моноклинная.

Кристаллическая структура каолинита, диккита и накрита состоит из двухслойных пакетов, содержащих один кремнекислородный тетраэдрический слой состава [Si_2nO_5n]^2n-.

И один алюмокислородно-гидроксильный октаэдрический слой состава [Аl_2n(ОН)_4n]²ⁿ⁺.

Оба слоя объединяются в пакет с помощью общих кислородов кремнекислородного слоя .

Агрегаты и габитус. Каолинит встречается в скрытокристаллических, а диккит и накрит — микрокристаллических скоплениях.

Физические свойства Каолинита

Отдельные чешуйки каолинита бесцветны, сплошные массы белые. Блеск чешуек и пластинок перламутровый, сплошных скоплений — матовый.

Спайность весьма совершенная по (001). Твердость — 2,5—3. Плотность — 2,58—2,63.

Под микроскопом все три минерала наблюдаются в виде гексагональных табличек и чешуек (рис. ). Особенно четко их морфологические особенности выступают под электронным микроскопом (рис. 2).

На кривых нагревания наблюдаются:

1) эндотермический эффект при температуре 500—600°;

2) два экзотермических эффекта при температуре 950—1000° С и 1200° С.

Эндотермический эффект при 500— 600° С возникает в результате потери гидроксильных ионов (это четко фиксируется на кривой обезвоживания) и аморфизации минерала.

Первая экзотермическая реакция при 900—1000° С вызвана началом кристаллизации муллита, а иногда γ-Аl₂O₃, вторая же — образованием кристобалита.

На кривой нагревания диккита эндотермическая реакция фиксируется при более высокой температуре (600—700° С).

Как определить каолинита

Диагностические признаки описываемых минералов — оптическая и термическая характеристика и рентгенометрические данные.

Главные линии на рентгенограммах: 7,14; 3,57; 1,487 (для каолинита); 7,15; 3,59; 2,416 (для накрита); 3,592; 2,345; 1,666 (для диккита).

Растворяются сравнительно легко в серной кислоте H₂SO₄, особенно при нагревании; соляная кислота HCl и азотная кислота HNO₃ почти не действуют.

Применение паяльной трубки: не плавятся.

Искусственное получение. Каолинит, диккит и накрит получены при действии СО₂, HF и других соединений на некоторые алюмосиликаты.

Образование и месторождения

Каолинит возникает преимущественно экзогенным путем при выветривании различных алюмосиликатов в кислой среде.

Он входит в состав глин, мергелей и глинистых сланцев. Процесс образования каолинита может быть изображен в виде такой схемы:

4K[AlSi₃О₈] + 4Н₂О + 2СО₂  = Al4(OH)₈[Si₄O₁₀] + 8SiO₂+2K₂CO3.

Диккит и накрит могут возникать в гидротермальных условиях, однако при этом не образуют больших скоплений.

При метаморфизме каолинит муллитизируется или превращается в дистен и силлиманит по такой реакции:

Al₄OH)₈[Si₄O₁₀]→2Al₂О[SiО₄] + 4Н₂О + 2SiО₂.

Вода, выделяющаяся при этом, играет важную роль в гидротермальных процессах. Среди месторождений каолинита различают первичные и вторичные.

Первичные месторождения представляют собой продукт разрушения алюмосиликатных пород, которые остались на месте залегания материнской породы, образуя так называемые первичные каолины.

Здесь каолинит находится в ассоциации с кварцем и окислами железа.

Первичные каолины, подвергаясь перемыв у , отмучиваются. Отмучивай не заключается в том , что водой захватываются и переносится тонкие чешуйки каолинита, которые затем отлагаются в пониженных частях рельефа.

Так возникают месторождения вторичного каолинита, уже свободного от примесей кварца и окислов железа.

Изучением каолинитовых месторождений в нашей стране занимались П. А. Замятченский, Д. С. Белянкин, И. И. Гинзбург, М. К. Шматько и др.

Месторождения

Месторождения каолинита известны в пределах Украинской кристаллической полосы (Глуховец-кое, Турбовское, Просянское), на Урале, в Восточной Сибири и Закарпатье.

За пределами СНГ крупные месторождения каолинита имеются в Китае, в Чехословакии (вблизи Карловых Вар), Саксонии, Баварии, Англии (в Корнуэлле и Девоншире).

Диккит в значительных количествах найден в Кара-Чеку и Коунраде (Казахстан), а на Украине — в Нагольном кряже в Донбассе и в окрестностях Симферополя в Крыму.

Накрит встречается в ряде месторождений Рудных гор в Саксонии и в месторождениях Сан-Питерс Дом (Колорадо, США).

Разрушение. На земной поверхности каолинит устойчивый. В незначительной степени в его структуре изменяется только упорядоченность размещения структурных пакетов, что часто вызывает повышение огнеупорности минерала.

В тропических и субтропических странах каолинит при выветривании может целиком разлагаться с образованием свободных гидратов глинозема и кремнезема.

Применение

Из описываемых минералов наибольшее практическое значение имеет каолинит, который является важным сырьем для керамической, бумажной и других отраслей промышленности.

В некоторых местах диккит, образующий сплошные плотные массы, используется как поделочный камень («казахский агальматолит»).