.png)
کائولن یا خاک چینی نام رایج برای محصولات معدنی است که کاملاً یا اساساً از کائولنیت معدنی یا سیلیکات آلومینیوم تشکیل شده است. گریدهای آسیاب شده و طبقه بندی شده کائولن خام ممکن است حاوی مقادیر کمی از سیلیکات مربوطه میکا ، ایلیت ، کلریت ، اسمکتیت و کوارتز باشند.
بیشترین کاربرد این ترکیب در صنعت روکش است و برای حذف ناخالصیها با آب شستشو داده میشود کائولن دارای ساختار سفالی است اما بر خلاف تالک و میکا ، ارزش آن در تولید پوششها بیشتر از سهم آن در خواص نوری است در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه میگردد لطفا همراه ما باشید.
ساختار کائولن
ساختار کائولینیت را میتوان به صورت لایه ای از حلقههای سیلیکا که از طریق کسیژنهای مشترک به لایه ای از هشت ضلعی آلومینا متصل شده اند به تصویر شید در طبیعت این صفحات در دستههایی قرار می گیرند که درجات ختلفی از نظم انباشته شدن را نشان میدهند. از آنجا که یک ذره کائولینیت مجزا دارای یک سطح اکسیژن در یک طرف و یک سطح هیدروکسیل در طرف دیگر است، به شدت هیدروژن به صفحات بالا و پایین آن متصل شده .است این مسئله لایه برداری را نسبت به سایر پرکننده های سیلیکات ، طلق و میکا دشوارتر می.کند کائولین اب دوست است بنابراین به راحتی در اب پراکنده می.شود برای کاربردهای غیر آبی ، سازگاری ماتریس با عملیات سطحی بهبود می یابد
منشاء زمین شناسی کائولن
کائولن زمانی شکل می گیرد که سیلیکات آلومینیوم بی آب موجود در سنگ های فلدسپاتیک مانند گرانیت ، در اثر هوازدگی یا فرآیندهای گرمابی تغییر می کند. فرآیندی که گرانیت سخت را به ماتریس نرم موجود در چاله های کائولن تبدیل میکند به عنوان کائولنیزاسیون شناخته می.شود
کوارتز و میکا نسبتاً بدون تغییر باقی می مانند در حالی که فلدسپات به کائولینیت تبدیل می.شود اسمکتیت همچنین ممکن است در مقادیر کمی در برخی رسوبات ایجاد شود تصفیه و پردازش بخش خوب گرانیت کائولنیزه عمـدتا کائولینیت با مقادیر جزئی ،میکا ، فلدسپات و کوارتز و بسته به منشاء ، مواد آلی و یا مواد معدنی سنگین به دست می دهد.
انواع کانولن
بر اساس اصطلاحات اقتباس شده از صنعت لاستیک ، رس کائولن معمولاً به عنوان رس "سخت" یا "نرم" متمایز می.شود رس سخت نسبتاً ضعيف متبلور شده است.و حاوی کائولن بسیار دانه ریز با اندازه ذرات حدود ۰٫۲ تا ۰٫۴ میکرومتراین ترکیب باعث تقویت لاستیک میشود و در نتیجه ترکیبات سخت و پخت نشده ایجاد میکند رس نرم کائولن دارای کریستال متخلخل و درشت تری است و اندازه متوسط ذرات آن حدود ۱٫۳ میکرومتر است که به وسیله رسوب دهی ایجاد میشود این خاک اثر تقویت کننده کمی لاستیک دارد و در نتیجه ترکیبات نرم تری ایجاد کند
روش تولید گریدهای کائولن
تمایز اساسی کائولنهای گرید پوششی رسهای آبدار و کلسینه شده است. رسهای آبدار از نظر ساختاری تغییر نکرده و هیدروکسیلهای سطحی آب دوست خود را که به اصطلاح آب تبلور نامیده میشود ، حفظ کرده اند بیشتر رسهای آبدار که در پوششها استفاده میشود با آب شستشو می شود. گریدهای شسته شده توسط آب با دوغاب شدن رس در آب و سپس سانتریفیوژ یا هیدروسیکلون شدن آن برای حذف ناخالصیها و تولید کسری از اندازه ذرات خاص ساخته میشوند دوغاب تصفیه شده یا آبگیری میشود برای کاهش ناخالصیهای (محلول ومیشود ، یا تا ۷۰ تغلیظ شده و به شکل دوغاب فروخته می شود. رسهای شسته شده در آب اغلب برای بهبود روشنایی تصفیه میشوند این روند شامل سفید کردن شیمیایی و یا جداسازی مغناطیسی با شدت بالا برای حذف ناخالصیهای آهن و تیتانیوم است خاک رس متورق با آسیاب سایشی خاک درشت حاصل ازشستشو با آب رسنرم ساخته شود. این روند کائولینیت را به صفحات جداگانه و پهن تبدیل میکند و باعث افزایش روشنایی کدورت و خواص سد کنندگی می شود.
خواص کاربردی کائولن
به دلیل اهمیت تأثیر کائولن بر خواص نوری پوششها، این رسها در انواع بیشتری نسبت به سایر پرکنندههای کاربردی سیلیکات ارائه میشوند تا طیفی از بلوریت و شکل پذیری، کسرهای اندازه ذرات کنترل شده ، روشنایی وکدورت را به نمایش بگذارند
اینها که از طریق اصلاح شیمیایی تولید میشوند بیشترین کاربرد دارند. گریدها با پوششهای پراکندگی برای پراکندگی آسان در آب و همچنین تصفیه سطحی استئارات یا سیلان برای بهبود سازگاری با ماتریس های آلی موجود است.
محصولات رس ساختار یافته که در برخی موارد ( SAMS آلومینو-سیلیکات های قلیایی مصنوعی نیز نامیده میشوند ، با واکنش کائولن با قلیاها ، مانند سیلیکات قلیایی در دما و فشارهای بالا ساخته میشوند. محصولات قلیایی حاصله اساساً صفحات کائولن با لبههای واکنشی بی شکل هستند واکنش و تجمع بعدی میتواند برای ارائه محصولات با افزایش، اما کنترل شده ، سطح تخلخل ، جذب روغن ، روشنایی ، کدورت ، استحکام رنگ آمیزی و مسطح شدن باشد.
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی کائولن
کائولن یا خاک رس چینی تقریباً سفید رنگ است. بر اساس اندازه ذرات ریز و رنگ خالص از سایر رسهای صنعتی متمایز می.شود قابلیت پخش شدن آن در آب آن را به رنگدانه ای ایده آل تبدیل کرده است. ترکیب اصلی کائولن تائولینیت معدنی است، سیلیکات آلومینیوم آبدار که از تجزیه مواد معدنی ـانند فلدسپات تشکیل شده است.
نام کائولن از زبان چینی گرفته شده است و به معنی خط الراس بلند است که اشاره ای به تپه ای در جنوب شرقی چین است که در ابتدا خاک رس کشف و مورد استفاده قرار گرفته است. در قرنهای ۷ و ۸ ، چینی ها اولین کسانی بودند که از کائولن برای ساختن پرسلن استفاده کردند قرنها بعد دیگر مناطق جهان توانستند این روند را تکرار کنند
رنگ سفید کانی میتواند به طور طبیعی وجود داشته باشد یا میتواند پس از پردازش ایجاد شود که مواد معدنی و سایر ترکیبات رنگی را حذف اندازه ذرات کوچک این کانی به پراکندگی نور سفید آن کمک میکند
کاربردهای کائولن در صنایع
کائولینها به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند شکل ، اندازه ذرات ، رنگ ، نرمی و عدم سایندگی خواص فیزیکی هستند که اهمیت ویژه ای دارند خواص شیمیایی ، مانند ظرفیت تبادل باز نسبتاً پایین ، و دیگر خواص شیمیایی سطح ی و نامحلول بودن نسبی در بسیاری از کاربردها حاکم است
صنعت کاغذ:
استفاده اولیه از این ماده در صنعت کاغذ .است این ترکیب به عنوان یک پوشش کاغذی عمل میکند که با کمک به روشنایی، صافی براقی ظاهر و همچنین قابلیت چاپ را بهبود می بخشد علاوه بر این ، در صنعت کاغذ به عنوان پرکننده ای استفاده میشود که باعث کاهش هزینهها و استفاده از منابع درختی شود.
ظروف چینی و ظروف
بسیاری از مردم این تصور اشتباه را دارند که تنها استفاده از کائولن در تولید چینی است. این درست نیست و استفاده از آن در صنعت کاغذ بسیار بیشتر از سایر مصارف آن است. با این حال این ترکیب هنوز به عنوان یک جزء ارزشمند در چین یو سایر ظروف مورد استفاده قرار میگیرد رنگ ، براقیت و سختی ویژگی های ایده آل برای چنین محصولاتی است.
صنایع آرایشی بهداشتی
این ترکیب برای پوست نیز حاوی فواید زیادی .است رس و پودر خاک رس کائولن را میتوان به تنهایی در ترکیب با آب یا سایر مواد طبیعی برای ایجاد پاک کننده های پوست ، ماسکها اسکرابها و موارد دیگر بدون کاربرد مواد شیمیایی استفاده کرد این ترکیب برای پاکسازی ملایم ،پوست کاهش چربی پوست ، تسکین دهنده پوست های حساس، درمان هفتگی موثر آکنه، لایه برداری پوست و از بین بردن سلولهای مرده و پوست خشک و پوسته پوسته بهبود خاصیت ارتجاعی پوست و به تاخیر انداختن علائم پیری، کاهش تحریکات پوستی مانند گزش حشرات ، بثورات ، پیچک سمی و موارد دیگر موثر است .
