高岭石

2022年10月25日07:24:40石头140阅读模式

高岭石(kaolinite)是石状固态,经过风化后形成高岭粘土或高岭土,又被称作“观音土”、“白泥”、“膨土岩”、“瓷土”等,因首先在江西景德镇附近的高岭村发现而得名,它属于粘土矿物,是三斜晶系的。

高岭石经风化或沉积等作用变成高岭土,矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物。

高岭石

高岭土粉

高岭石的化学组成是Al4[Si4O10]·(OH)8,与地开石、珍珠陶土同为Al4(Si4O10)(OH)8的多型变体。它是透明至半透明的黏土状,氧化物形式为2Al2O3.4SiO2.4H2O。高岭石可以被制作成高岭土,高岭土包含各种矿物质,它的化学分子简式是Al4(Si4O10)OH8,除Al2O3外,还含SiO2。

特点

高岭石

高岭石

高岭石硬度小,湿润时具有可塑性、黏着性和体积膨胀性,特别是微晶高岭石(亦称“蒙脱石”、“胶岭石”)膨胀性更大(可达几倍到十几倍),由微晶高岭石和拜来石为主要成分的称“斑脱土”。

颜色

高岭石

高岭石

高岭石颜色有时呈杂质含红色、或蓝、或棕,一般情况下是白色粘土状,透明至半透明状态。在家装行业中,是用来制作陶瓷、造纸、橡胶、塑料等的极佳材料,也是市场常见的几种原料之一。

结构形态

高岭石

高岭石

高岭石属于三斜晶系,a0=0.514nm,b0=0.893nm,c0=0.737nm,α=91.8,β=104.7,γ=90,Z=1。结构属TO型,即结构单元层由硅氧四面体片与“氢氧铝石”八面体片连结形成的结构层沿c轴堆垛而成。层间没有阳离子或水分子存在,强氢键(O-OH=0.289nm)加强了结构层之间的连结。

实际结构中,由于“氢氧铝石”片的变形以及大小(a0=0.506nm,b0=0.862nm)与硅氧四面体片的大小(a0=0.514nm,b0=0.893nm)不完全相同。因此,四面体片中的四面体必须经过轻度的相对转动和翘曲才能与变形的“氢氧铝石”片相适应。

高岭石中结构层的堆积方式是相邻的结构层沿a轴相互错开1/3a,并存在不同角度的旋转。所以,高岭石存在着不同的多型。最常见的多型是1Tc,其次有迪开石(dickite)和珍珠石(nacrite),而1M多型少见。通常所说的高岭石是指1Tc高岭石。

上述高岭石结构层在堆叠过程中,如果在层间域内充填一层水分子,则形成埃洛石Al4[Si4O10](OH)8·4H2O。在埃洛石的晶体结构中,由于层间水分子的存在,破坏了原来较强的氢键连结系统,硅氧四面体片与“氢氧铝石”片之间的差异通过卷曲才能得以克服。从而使埃洛石呈四面体片居外、八面体片居内的结构单元层的卷曲结构形态出现。因此,埃洛石的结构可视为被水分子层隔开的高岭石结构,c0=1.01nm。

多呈隐晶质致密块状或土状集合体。电镜下呈自形六方板状、半自形或它形片状晶体。鳞片大小一般为0.2~5μm,厚度0.05~2μm。有序度高的2M1高岭石鳞片可达0.1~ 0.5mm,有序度最高的2M2高岭石鳞片可达5mm。集合体通常为片状、鳞片状、放射状等。

用途

高岭石

两块寿山高岭石

全球的高岭石粘土/高岭土产量大约4000万吨。高岭石粘土主要运用于造纸、陶瓷、化工、涂料等行业,据悉,高岭石粘土土在日本被用来制作成切削工具,目前在高新科技领域,高岭石粘土甚至被运来用于原子反应堆、宇航飞船耐温部件。

同时,人们还发现,在造纸业高岭石粘土也能发挥出巨大的作用,抄纸过程中使用的填料。将高岭石粘土运用到造纸业中,能增加纸张的白度、不透明度和印刷适性,极大改善纸张的质量。

注意高岭土不能单独做瓷器,要和瓷石混合才能成型,瓷器的主体是瓷石,高岭土只是配料,一般用来烧制瓷器和釉料。

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