Khoáng vật tan

Tan, còn được gọi là hoạt thạch, có nguồn gốc từ tiếng Ba Tư là talc và tiếng Ả Rập là talq. Đây là một khoáng vật magie hydrat silicat với công thức hóa học H₂Mg₃(SiO₃)₄ hoặc Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂. Tan thường được sử dụng dưới dạng bột và kết tinh theo hệ một nghiêng, rất hiếm gặp. Mặc dù mềm, tan không có tính đàn hồi. Với độ cứng chỉ số 1, nó có thể bị cắt bằng móng tay. Tan không hòa tan trong nước, nhưng tan ít trong dung dịch axít vô cơ loãng. Màu sắc của tan thay đổi từ trắng đến xám hoặc xanh dương và có bề mặt trơn bóng khi quan sát.

Nguồn gốc

Tan hình thành từ quá trình biến chất các khoáng vật magnesi như pyroxen, amphibol, và olivin dưới sự có mặt của nước và cacbon đioxít. Quá trình này tạo ra loại đá gọi là tan cacbonat.

Tan được hình thành chủ yếu từ sự hydrat hóa và cacbonat hóa của serpentin, thông qua chuỗi phản ứng sau đây:

Serpentin + Cacbon dioxit → Tan + Magnesit + Nước

$2M{g}_{3}S{i}_2{O}_5(OH{)}_4$

+ 3 C O 2 → M g 3 S i 4 O 10 ( O H ) 2 + 3 M g C O 3 + 3 H 2 O {\displaystyle 2\mathrm {Mg_{3}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}} +\mathrm {3CO_{2}} \rightarrow \mathrm {Mg_{3}Si_{4}O_{10}(OH)_{2}} +3\mathrm {MgCO_{3}} +3\mathrm {H_{2}O} }

Tan còn có thể hình thành qua quá trình biến chất khi dolomit phản ứng với silica, được gọi là quá trình skarn hóa dolomit.

Dolomit + Silica + Nước → Tan + Canxit + Cacbon dioxit

$3CaMg(C{O}_3{)}_2+4Si{O}_2+H_{2}O\to <!--\; \to \; -->M{g}_{3}S{i}_4{O}_{10}(OH{)}_2+3CaC{O}_3+3C{O}_2$

Tan cũng có thể hình thành từ phản ứng biến chất giữa magnesi chlorit và thạch anh trong đá phiến lục và eclogit.

Chlorit + Thạch anh → Kyanit + Tan + H2O

Tỉ lệ giữa tan và kyanit trong phản ứng này phụ thuộc vào lượng nhôm có trong các đá giàu nhôm. Quá trình này xảy ra dưới điều kiện áp suất cao và nhiệt độ thấp, thường sinh ra phengit, granat, và glaucophan trong đá phiến lục. Những đá có màu trắng, dễ vỡ và dạng sợi được gọi là đá phiến trắng.

Tan thuộc loại khoáng vật 24 mặt (tri-octahedral), có cấu trúc tương tự như pyrophyllit nhưng với magie ở các vị trí tám mặt.

Phân bố

Tan là khoáng vật biến chất thường gặp trong các đới biến chất của đá siêu mafic như soapstone (đá chứa nhiều tan), cũng như trong đá phiến trắng và đá phiến lục. Những mẫu đá phiến trắng có thể được tìm thấy trong đới biến chất Francisc ở miền tây Hoa Kỳ, tây châu Âu thuộc dãy núi Anpơ, một số khu vực của Musgrave Block, và các đai tạo núi như dãy Himalaya.

Tan cacbonat biến chất từ đá siêu mafic đặc trưng cho các miệng núi lửa thuộc thời kỳ Archae, như đai komatiit của Yilgarn Craton ở tây Australia. Tan cacbonat siêu mafic cũng xuất hiện ở đai uốn nếp Lachlan, đông Australia, Brasil, Guiana Shield, và đai ophiolit của Thổ Nhĩ Kỳ, Oman và Trung Đông.

Một trong những mỏ tan thương mại nổi bật là mỏ tan Mount Seabrook ở Tây Úc, hình thành từ sự biến chất của đá xâm nhập siêu mafic.

Tại Việt Nam, tan được tìm thấy chủ yếu ở các tỉnh Hòa Bình, Phú Thọ và Sơn La.

Sử dụng

Đá có hàm lượng talc cao, thường có màu xám xanh và được gọi là soapstone hoặc steatit, được sử dụng trong các sản phẩm như lò sấy, chậu rửa chén, hoặc công tắc điện. Talc cũng được dùng trong mỹ phẩm (dưới dạng bột), dầu nhờn, và giấy lọc. Ngoài ra, talc còn có mặt trong tã em bé và được sử dụng trong các công việc như thợ may, hàn, hoặc cắt kim loại.

Talc còn được ứng dụng trong thực phẩm và dược phẩm. Trong các loại thuốc uống, talc hoạt động như một chất pleurodesis để ngăn ngừa tràn khí màng phổi tái phát. Theo quy định của Liên Minh châu Âu, talc có số hiệu E553b.

Talc được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp gốm sứ. Trong gốm nghệ thuật, talc được thêm vào để làm tăng độ trắng và khả năng chịu nhiệt khi nung, giúp tránh nứt vỡ. Trong gốm truyền thống, một lượng nhỏ talc được thêm vào để tăng độ bền và làm chảy thủy tinh. Talc cũng là nguyên liệu để sản xuất MgO thông qua quá trình điện phân nóng chảy.

Talc còn được ứng dụng nhiều trong sản xuất hạt nhựa và các sản phẩm cao su để nâng cao độ bền, chống lão hóa và bảo vệ khỏi tác động của tia cực tím.

Talc cũng được sử dụng làm phụ gia trong sơn nước, giúp ngăn chặn hiện tượng chảy xệ, tạo bề mặt mịn màng và tăng cường khả năng chống mài mòn.

Talc còn là thành phần quan trọng trong sản xuất kẹo, đặc biệt là kẹo cao su, nhờ vào khả năng hoạt động như chất mang và chống kết dính.

Tiêu chuẩn chất lượng được quy định theo ISO (ISO 3262).

Các sản phẩm chế biến từ magnesi silicat có thể thay thế chất kết dính truyền thống và tiêu tốn ít năng lượng hơn so với sản xuất xi măng Portland, vì chúng chỉ cần nhiệt độ khoảng 650°C và hấp thụ nhiều carbon dioxide hơn, giúp sản phẩm trở nên cứng hơn. Điều này tạo ra khí thải gây hiệu ứng nhà kính âm, trái ngược với việc sản xuất xi măng thông thường, nơi phát thải khoảng 0,4 tấn CO₂ trên mỗi tấn xi măng, trong khi magnesi silicat có thể giúp loại bỏ 0,6 tấn CO₂ trên mỗi tấn nguyên liệu sử dụng.

An toàn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng talc có thể liên quan đến các vấn đề sức khỏe như bệnh phổi, ung thư phổi, ung thư da và ung thư buồng trứng. Đây là một chủ đề quan trọng trong việc sử dụng talc trong thương mại và gia đình. Theo báo cáo của Chương trình Độc học Quốc gia Hoa Kỳ năm 1993, việc sử dụng talc trong mỹ phẩm đã gây ra sự hình thành khối u ở động vật thí nghiệm, mặc dù talc không chứa amiang dạng sợi. Từ cuối thập niên 1960, các nhà khoa học đã bắt đầu nhận ra độc tính của talc, và vào thập niên 1970, các nghiên cứu cho thấy talc có thể dính vào các khối u phổi trong khoảng 75% các trường hợp. Tuy nhiên, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho rằng talc không chứa sợi là an toàn để sử dụng trong mỹ phẩm vì không có khả năng chứa các chất gây ung thư như amiang dạng sợi.

• Danh sách khoáng vật
• Serpentinit
• Tan cacbonat
• Magnesit
• Đá phiến lục
• Đá biến chất
• Asbest
• Phấn Pháp

Các liên kết ngoài

• mineral.galleries.com Lưu trữ ngày 07 tháng 03 năm 2007 tại Wayback Machine
• Webmineral.com
• www.mindat.org
• CeramicMaterials.Info Lưu trữ ngày 16 tháng 05 năm 2008 tại Wayback Machine