Kaolinit

Kaolinit je alumosilikatni mineral s kemijsko formulo Al₂Si₂O₅(OH)₄.^[5][6] Vsebuje 39,5% Al₂O₃, 46,5% SiO₂ in 14% H₂O in je sestavina mnogih vrst gline. Spada med plastnate silikate (filosilikate), v katerih je sloj tetraedrov SiO₂ preko kisikovih atomov povezan s slojem oktaedrov Al₂O₃.^[7] Kamnine, bogate s kaolinitom, se imenujejo kitajska glina, bela glina ali kaolin.

Kaolinit
Kaolinit
Splošno
Kategorija	VIII. skupina – Silikati, podskupina: plastnati silikati (filosilikati), kaolinitsko-serpentinitska skupina
Kemijska formula	Al2Si2O5(OH)4
Strunzova klasifikacija	09.ED.05
Klasifikacija DANA	71.01.01.02
Kristalna simetrija	Triklinska pedialna (1), prostorska skupina: P1
Osnovna celica	a = 5,13 Å, b = 8,89 Å, c = 7,25 Å, α = 90°, β = 104,5°, γ = 89,8°, Z = 2
Lastnosti
Molekulska masa	258,16 g/mol
Barva	Bela. včasih z rdečim, modrim ali rjavim nadihom, odvisno od nečistoč
Kristalni habit	Mikroskopske psevdoheksagonalne ploščice in skupki ploščic, združenih v kompaktno glinasto maso, redko tudi kristali, tanke ploščice ali do 2 mm visoki skladi tankih ploščic
Kristalni sistem	Triklinski
Razkolnost	Popolna na {001}
Žilavost	Upogljiv, toda neelastičen
Trdota	2 – 2,5
Sijaj	Bisern do moten
Barva črte	Bela
Prozornost	Posamezni kristali so prozorni do prosojni
Gostota	2,16 – 2,68 g/cm3, izračunana: 2,63 g/cm3
Optične lastnosti	Dvoosen (–)
Lomni količnik	nα = 1,553 – 1,565, nβ = 1,559–1,569, nγ = 1,569–1,570
Dvolomnost	δ = 0,007
Pleohroizem	x: brezbarven do bledo rumen, y: svetlo do temno rjavo rumen
Kot 2V	Izmerjen: 24° - 50°, izračunan: 44°
Ultravijolična fluorescenca	Ne fluorescira
Sklici	[1][2][3][4]
Glavne vrste
Domače ime	Porcelanka
Spremljajoči minerali	Kremen, glinenec, muskovit

Ime kaolinit je nastalo iz imena kraja 高陵/高嶺 (pinjin: Gaoling ali Kao-ling, kar pomeni visok hrib ali greben) v kitajski provinci Jiangxi, kjer so kopali glino za najfinejši porcelan.

Kaolinit med navzemanjem vode slabo nabreka in ima majhno kapaciteto kationske izmenjave (1 – 15 mekv/100 g). Je mehak, prsten in po navadi bele barve. Nastal je s preperevanjem drugih alumosilikatov, na primer glinenca. Na mnogih nahajališčih je zaradi onesnaženja z železovimi oksidi rožnato, oranžno ali rdeče obarvan. Intenzivnost obarvanja je odvisna od koncentracije nečistoč.

Strukturne spremembe

Gline kaolinskega tipa so pri segrevanju na zraku podvržene nizu faznih sprememb. Pri temperaturi 550 – 600 °C začnejo odcepljati –OH skupine (dehidroksilacija) oziroma vodo (dehidratacija) in preidejo v neurejen metakaolin (Al₂Si₂O₇). Odcepljanje –OH skupin se nadaljuje do temperature 900 °C.^[8] Obširne raziskave metakaolina so pokazale, da ni enostavna zmes amorfnega silicijevega dioksida (SiO₂) in glinice (Al₂O₃), ampak precej zapletena amorfna struktura, ki je do neke mere urejena zaradi skladanja heksagonalnih slojev, vendar ne popolnoma kristalinična:^[8]

2Al₂Si₂O₅(OH)₄ → 2Al₂Si₂O₇ + 4H₂O

Pri nadaljnjem segrevanju se metakaolin pri temperaturi 925-950 °C pretvori v alumosilikatni spinel (Si₃Al₄O₁₂):

2Al₂Si₂O₇ → Si₃Al₄O₁₂ + SiO₂

Med kalciniranjem pri temperaturi ~1050 °C začne spinel tvoriti jedra in se pretvori v mulit (3Al₂O₃ • 2SiO₂) in visokokristalinični kristobalit (SiO₂):

3Si₃Al₄O₁₂ → 2 Si₂Al₆O₁₃ + 5SiO₂

Uporaba

Največ kaolinita se uporabi v papirni industriji kot polnilo za papir in proizvodnji keramike (porcelan). Uporablja se tudi v medicini, kot aditiv v hrani in zobnih pastah, premazih za bele žarnice in sijalke in v kozmetiki. V barvnih premazih se uporablja kot ekstender titanovega dioksida za uravnavanje sijaja premaza. V gumarstvu se uporablja za poboljšanje mehanskih lastnosti gume, v lepilih pa za uravnavanje njihovih reoloških lastnosti.^[9]

Kalolinit lahko vsebuje sledove urana in torija in je zato uporaben za radiološko datiranje.