Тальк. Застосування та властивості тальку.

Тальк - гідратований силікат магнію зі складом 3МgО·4SіО2·Н2О. Теоретично він містить 31,7% МgО, SіО2 63,5 %, 4,8 % Н2О. Склад реального мінералу відрізняється від теоретичного і залежить від його родовища. Так, тальк, що видобувається в штаті Монтана (США), близький за складом до теоретичного, а тальк, що видобувається в Каліфорнії, звичайно містить домішки кальциту (СаСО3) і доломіту (СаСО3·МgСО3).

Нижче перераховані основні типи мінералів, що входять до складу тальку:
Тальк 3МgО·4SіО2·Н2О
Антофілліт 7МgО·8SіО2·Н2О
Хлорит Аl2О3·5МgО·3SіО2·4Н2О
Серпентін 3МgО·2SіО2·2Н2О
Діопсид СаО·МgО·2SіО2
Тремоліт 2СаО·5МgО·8SіО2·Н2О
Доломіт СаСО3·МgСО3
Магнезит МgСО3
Кальцит СаСО3
Кварц SіО

Фізичні властивості тальку

Твердість. Чистий тальк має якнайменшу твердість із всіх відомих мінералів і є слизьким на дотик. При градуюванні відносної шкали твердості по Мосу (1 — 10) тальк служить еталоном твердості, що дорівнює 1. Для кальциту (СаСО3) твердість по Мосу дорівнює 3, для алмазу — 10. Технічний тальк володіє більш високою твердістю, ніж чистий тальк, що обумовлено наявністю в технічному продукті домішок, таких як кальцит або тремоліт.

Колір. Природний тальк може бути білого, сірого, жовтого, блідо-голубого або блідо-зеленого кольору. Він має характерний сріблястий або перламутровий колір. Після подрібнення сухі порошки тальку мають колір від сірого до білого різних відтінків і з різним ступенем білизни.

Форма і розміри частинок. Тальк, що випускається промисловістю, в більшості випадків є грубодисперсним порошоком. Залежно від призначення розподіл частинок за розмірами може змінюватися в широких межах за рахунок зміни режимів роботи устаткування, що використовується при подрібненні і фракціонуванні. Кристали тальку можуть мати пластинчасту, лускову, волокнисту (голкоподібну) або блочну форму. Форма частинок технічного тальку залежить від його місця знаходження, способу отримання. В більшості випадків порошки тальку, пропоновані промисловістю як дисперсні наповнювачі, містять частинки пластинчастої форми.

Поверхневі властивості частинок
В залежності від сировини, частинки порошкоподібного тальку можуть мати різний характер поверхні. Змінюючи ступінь дисперсності частинок тальку, можна змінювати їх питому поверхню та маслопоглинання. Для тальку характерна висока питома поверхня внаслідок пластинчастої форми його частинок.

Властивості полімерних композицій, наповнених тальком та їх використання

Композиції на основі поліпропілену. Поліпропілен, наповнений тальком, особливо широко застосовується в автомобільній промисловості та приладобудуванні. Він характеризується підвищеною жорсткістю і опором повзучості при підвищених температурах. Окрім того, введення тальку покращує текучість поліпропілену, покращує його формування, покращує якість поверхні.

В автомобільній промисловості з поліпропілену, наповненого тальком, отримують кожухи вентиляторів, корпуси обладнання та з'єднуючі трубки теплообмінників, корпуси гальванічних елементів. В приладобудуванні такі композиції знаходять використання для облицювальних поверхонь холодильників, мішалок для пральних машин, корпусів теплообмінників та вакуумних насосів.

Для підвищення стійкості до теплового старіння поліпропілену, наповненого тальком, вводять стабілізуючі добавки в кількості, що визначається вмістом домішок в тальку і розміром його частинок. Для досягнення відповідної термостабільності необхідно тим менше стабілізатора, чим менший вміст домішок і менша питома поверхня частинок тальку.
Інші полімерні композиції. Наповнення інших полімерів тальком з пластинчастими частинками зазвичай приводить до ефектів, що аналогічні і для пропілену.

Введення 30 % тальку в поліетилен високої густини підвищує показники стійкості до ударних навантажень.

Введення тальку в поліаміди різних марок і фенольні прес-композиції також допомагають одержанню матеріалів з підвищеними показниками жорсткості і міцності.

В природі існує декілька рудних мінералів, з яких одержують тальк. В якості наповнювача для полімерів найбільшу цінність представляє тальк у вигляді дрібно помеленого порошку білого кольору з пластинчастими частинками. Завдяки пластинчастій формі частинки тальку звичайно надають підсилюючий ефект при наповненні полімерів. Тому тальк відносять до активних наповнювачів. Тальк, проте, може служити інертним (непідсилюючим) наповнювачем, здатним знижувати вартість композиції без різкого погіршення фізико-механічних властивостей. В теперішній час промисловість випускає широкий асортимент наповнювачів на основі тальку — тонкодисперсних порошків з пластинчастими частинками (лусками) і високим ступенем білизни в сухому стані.

Полімерні композиційні матеріали, що містять в якості дисперсного наповнювача тальк з пластинчастими частинками, мають більш високу жорсткість і опір повзучості як при кімнатній, так і при підвищених температурах, ніж матеріали на основі дисперсних наповнювачів, форма частинок яких близька до сферичної, наприклад, карбонату кальцію. Так, введення 40 % тальку збільшує жорсткість поліпропілену від 1,38 ГПа до 4,14 ГПа, тобто приблизно в 3 рази. При введенні в поліпропілен 40 % карбонату кальцію жорсткість збільшується до 2,76 ГПа, тобто всього в 2 рази. Високий ступінь наповнення полімерів дисперсними наповнювачами, у тому числі тальком, звичайно знижує їх стійкість до ударних навантажень. Для композицій на основі тальку цей небажаний ефект можна звести до мінімуму правильним вибором розміру і розподілу за розмірами частинок наповнювача, їх поверхневої обробки, а також складу полімерної композиції.

Тальк - це силікат, що має шарувату структуру, жирний на дотик і виражений перламутровий блиск. Має білий колір з різними відтінками, які обумовлюються домішками, що входять до складу (нікель, марганець, хром, залізо та алюміній). Інтенсивність фарбування визначається ступенем очищення.

В залежності від структури та наявних домішок виділяють такі види тальку мінералу:

1 Агаліт. Має голчасту структуру. Волокна кристалів розташовані майже паралельно, в одному напрямку.

2 Міннесотаіт. Наявність заліза (воно замінює магній) надає йому коричневого відтінку.

3 Стеатит. Характеризується щільною структурою. Його також називають жировиком.

4 Віллемсеїт. Через наявність нікелю має блакитний або зелений відтінок.

5 Шляхетний тальк. Напівпрозорий камінь має велику щільність. Добре обробляється.

6 Талькохлорит. До складу входить хлорид.

За ступенем подрібнення розрізняють тальковий порошок, мікротальк та великий помел.

Основні властивості тальку

1 Не має запаху.

2 Жирний на дотик.

3 У воді не розчиняється.

4 З кислотами до хімічної реакції не вступає, осідає на дно ємності.

5 Є добрим адсорбентом. Прекрасно вбирає вологу та запахи.

6 Має погану теплопровідність.

7 Має невисоку щільність (2,75 кг/м³).

8 Вогнетривкий. При сильному нагріванні 800-900°C перетворюється на дуже тверду речовину.

9 Спайність дуже досконала; спайні листочки гнучкі і трохи більш пружні, ніж у пірофіліту.

10 Інертний по відношенню до кислот і лугів.

11. Має еталонну твердість, яка дорівнює 1 (найм'якший мінерал).

Натуральний тальк – дуже поширений мінерал. Сировина не схожа на камінь, консистенція – м'яка та масляниста. Колір може змінюватись від білого до світло-зеленого з перлинним переливом. Перед застосуванням йому надають ту чи іншу форму. Ступінь помелу визначає сферу застосування.

Сфери застосування:

Медична.  Як присипка для лікування пролежнів та шкірних захворювань. Використовується також як сполучна речовина у складі таблеток. 

Технічна.  Мінерал використовують як тверде мастило для двигунів внутрішнього згоряння також застосовують при виготовленні антипригарних покриттів.

Харчова промисловість.  Тальком обсипають шоколадні вироби, з нього виготовляють форми для оболочок лікерних цукерок. Тальк харчова добавка - E553b.

В побуті. Використовують при виготовленні шкіряних, полімерних та каучукових виробів. Порошком присипають гумові вироби та взуття, обробляють повітряні кульки, пожежні шланги та легкомоторні човни, автомобільні та велосипедні шини. Тальк перешкоджає злипанню матеріалів і не дозволяє їм розтріскуватися під час зберігання.

Сільське господарство.  Тальк використовується в якості наповнювача в таких продуктах як пестициди, гербіциди, інсектициди та добрива, володіючи абсорбуючою здатністю, інертністю, низькою абразивністю, здатністю розчинятися в рідині з метою можливості її розпилення, а також сумісністю з активними інгредієнтами. Тальк може використовуватися в хімікатах, що надходять споживачам у вигляді гранул або порошків, але не в рідких хімікатах.

Будівництво. Використовують для облицювання ванних кімнат та саун, а також як каміння для печей.

Косметологія. На його основі виробляється дитяча присипка, рідкий тальк для тіла та масажний порошок.

Властивості та застосування тальку для тіла

Тальк для тіла є натуральним антисептичним засобом, який дуже ніжно та м'яко діє на шкіру. Вплив тальку дуже делікатний. Використовувати тальк можна будь-якої пори року на ділянки тіла, які відрізняються підвищеним потовиділенням. Такими зонами можуть бути пахвові западини, область грудей, спини, пахова зона.

Окремо виробляють тальк для ніг. Він оберігає шкіру від виникнення мозолів, натоптишів та інших неприємних наслідків носіння незручного сучасного взуття.

Застосування тальку у виробництві кормів для тварин

Тальк використовується в якості анти-склеючого агента в коритах для годування тварин, а також в самих кормах. Так як він не токсичний, він не представляє небезпеки для здоров’я худоби. Гідрофобні властивості тальку захищають корми від пересихання, полегшують процес виробництва і упаковки. Вміст тальку в кормах досягає 1-2%, у вітамінах для тварин – 0,3-0,5%.

Тальк у присипці від гіпергідрозу

Рецепт: Змішати тальк 50 г., цинк оксид 25 г., палені галуни 2 г. та лимонну есенцію.

 Тальк в косметології

Освіжаючий тальк

Рецепт: 2 ст.л. тальку, ¼ ст. л. ментолу, порошок камфора на кінчику ножа, по 5 капель ефірних масел м’яти та лаванди. Всі компоненти подрібнити кавомолкою протягом 1 хвилини. Пересипати суміш у флакон з перфорованою кришкою.

Застосування тальку найчастіше не завдає шкоди для організму. Небезпечні властивості порошку не доведені остаточно, тому речовина, як і раніше, входить до складу багатьох ліків та косметичних засобів. Але застосовувати його потрібно з обережністю та відповідно до інструкцій, щоб уникнути передозувань.

Однак слід бути обережним при використанні тальку, його в жодному разі не слід вдихати, оскільки при попаданні в легені може розвинутись хвороба талькоз. Ця хвороба відноситься до професійних захворювань, до якої схильні робітники, які добувають тальк, та медичні працівники.