کائولن

کائولن

1-مقدمه

کائولین یا کائولینیت یک کانی رُسی می باشد که یک ماده معدنی مهم صنعتی است. این ترکیب یک کانی سیلیکات لایه ‌ای است که یک ورقه چهار وجهی (تتراهدرال) سیلیس (SiO₄) از طریق اتم ‌های اکسیژن به یک ورقه هشت ‌وجهی (اکتاهدرال) از آلومینا  (AlO₆) متصل است. سنگ هایی که سرشار از کائولینیت هستند به نام کائولن یا خاک رس چینی شناخته می شوند.
کائولینیت دارای ظرفیت انقباض و انبساط و ظرفیت تبادل کاتیونی کم می باشد. این ماده که به صورت معدنی یافت می شود معمولاً سفید رنگ است و در اثر هوازدگی شیمیایی سیلیکات آلومینیوم مانند فلدسپات تولید می شود. در نقاط بسیاری از دنیا این ماده توسط اکسید آهن به رنگ صورتی، نارنجی و قرمز در می آید. غلظت های کمتر رنگ های سفید، زرد یا نارنجی روشن را به دست می آورند. کائولن به صورت پودر خشک، نودل نیمه خشک یا دوغاب مایع عرضه می شوند.

فرمول شیمیایی کائولینیت همانطور که در کانی شناسی استفاده می شود Al₂Si₂O₅(OH)₄ است، با این حال، در کاربردهای سرامیک فرمول معمولاً بر حسب اکسید نوشته می شود، بنابراین فرمول کائولینیت Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O نوشته می شود.

2-تاریخچه

نام کائولن از یک روستای چینی (در نزدیکی Jingdezhen) در استان جیانگشی در جنوب شرقی چین گرفته شده است. این نام در سال 1727 از نسخه فرانسوی کلمه: kaolin، به دنبال گزارش‌های فرانسوا خاویر در مورد ساخت آن وارد انگلیسی شد. 

3- کاربرد های کائولن

کائولن (Kaolin)، که به عنوان خاک چینی نیز شناخته می‌شود، یک ماده معدنی طبیعی و مهم است که به دلیل ویژگی‌های خاص خود در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

1-3- صنعت کاغذ

کائولن به عنوان ماده‌ای پوشش‌دهنده در تولید کاغذ استفاده می‌شود. این ماده به بهبود سفیدی، صافی و درخشندگی سطح کاغذ کمک می‌کند. همچنین این ماده به عنوان یک پرکننده ارزان‌قیمت در فرآیند تولید کاغذ به کار می‌رود که باعث افزایش حجم و کاهش هزینه‌های تولید می‌شود.

2-3- صنعت سرامیک

این ترکیب معدنی ماده اصلی در تولید ظروف چینی، سرامیک‌ها و کاشی‌ها است. این ماده به دلیل نقطه ذوب بالا، استحکام و خاصیت پلاستیسیته‌اش، در ایجاد بافتی صاف و بدون ترک در محصولات سرامیکی مؤثر است. علاوه بر آن در تهیه لعاب سرامیکی نیز به کار می‌ رود و به ایجاد سطحی صاف و براق کمک می‌ کند.

3-3- صنعت رنگ

کائولن به عنوان یک پایه و پرکننده در تولید رنگ‌ها استفاده می‌شود. این ماده باعث بهبود خواص مکانیکی و افزایش قدرت پوشانندگی رنگ‌ها می‌شود. علاوه بر آن کائولن به عنوان یک رنگدانه سفید طبیعی در رنگ‌های داخلی و خارجی ساختمان‌ها به کار می‌رود.

4-3- صنعت پلاستیک و لاستیک

این ماده شیمیایی به عنوان یک پرکننده در تولید محصولات پلاستیکی و لاستیکی استفاده می‌شود. این ماده باعث افزایش استحکام، سختی و مقاومت در برابر سایش این محصولات می‌شود و همچنین به عنوان یک ماده مقاوم در برابر حرارت در تولید قطعات پلاستیکی و لاستیکی با تحمل دمای بالا به کار می‌رود.

5-3- صنعت داروسازی

کائولن به عنوان یک ماده جاذب در داروهای ضد اسهال و دیگر فرآورده‌های دارویی استفاده می‌شود. این ماده به جذب سموم و مواد مضر از دستگاه گوارش کمک می‌کند. همچنین این ماده به عنوان حامل در برخی از داروها استفاده می‌شود تا به کنترل انتشار و جذب بهتر داروها کمک کند.

6-3- صنعت آرایشی و بهداشتی

این ترکیب به عنوان یک ماده ملایم و جذب‌کننده چربی در تولید محصولات مراقبت از پوست مانند ماسک‌های صورت و پودرهای آرایشی استفاده می‌شود. در همین راستا این ماده به دلیل خواص جذب رطوبت، در تولید ترکیبات ضد تعریق و دئودورانت‌ها به کار می‌رود.

7-3- صنعت کشاورزی

کائولن به عنوان یک ماده افزودنی به خاک‌های کشاورزی اضافه می‌شود تا خصوصیات فیزیکی خاک را بهبود بخشد. این ماده به حفظ رطوبت خاک و بهبود تهویه آن کمک می‌کند. کائولن به عنوان یک ماده محافظتی برای محصولات کشاورزی در برابر آفات و بیماری‌ها استفاده می‌شود. این ماده به عنوان یک لایه محافظ روی سطح گیاهان اعمال می‌شود.

8-3- صنعت سیمان و بتن

کائولن در تولید سیمان و بتن به عنوان یک ماده پرکننده به کار می‌رود که به بهبود خواص مکانیکی و افزایش دوام و مقاومت بتن کمک می‌کند.

خرد کربن فعال یا کربن اکتیو در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم با بالاترین کیفیت و مناسب ترین قیمت

4-واکنش های شیمیایی

1-4-تبدیل فاز

مواد رسی گروه کائولینیتی تحت عملیات حرارتی در هوا در فشار اتمسفر تحت یک سری تبدیل فاز قرار می گیرند.

2-4- تبدیل به متاکائولین

فرایند خروج آب تبلور از این ماده که با حرارت همراه است در دمای 550 تا 600 درجه سانتیگراد شروع می شود و متاکائولین نامنظم (Disoeder) تولید می کند، اما از دست دادن مداوم هیدروکسیل تا 900 درجه سانتیگراد (1650 درجه فارنهایت) مشاهده می شود

3-4- اسپینل شدن

گرمایش بیشتر تا دمای 925 تا 950 درجه سانتیگراد، متاکائولین را به اسپینل آلومینیومی - سیلیکونی تبدیل می کند و واکنش زیر رخ می دهد

4-4- چند صفحه شدن

در دمای بالای 1050 درجه سانتیگراد ماده وارد فرایند کلسینه شدن می شود، فاز اسپینل به عنوان هسته عمل می کند و فاز ماده به چند صفحه ای و کریستوبالیت بسیار کریستالی تبدیل می شود:

5-روش تولید

هنگام تلاش برای توضیح شکل‌گیری کائولینیت در شرایط جوی با برون ‌یابی داده ‌های ترمودینامیکی از سنتزهای موفق ‌تر در دمای بالا، با مشکلاتی مواجه می‌شویم. در دماهای بالا، مدل‌ های ترمودینامیکی تعادلی برای توصیف انحلال و هسته‌زایی کائولینیت رضایت‌بخش به نظر می‌رسند، زیرا انرژی حرارتی برای غلبه بر موانع انرژی درگیر در فرآیند هسته‌زایی کافی است. اهمیت سنتزها در دمای محیط و فشار اتمسفر برای درک مکانیسم دخیل در هسته زایی مواد معدنی رسی در غلبه بر این موانع انرژی نهفته است. 
سنتز دمای پایین کانی های رسی (به عنوان مثال کائولینیت) جنبه های مختلفی دارد. در وهله اول، اسید سیلیسیک که باید به کریستال در حال رشد عرضه شود باید به شکل مونومر باشد، یعنی سیلیس باید در محلول بسیار رقیق موجود باشد. به منظور جلوگیری از تشکیل ژل های سیلیکا آمورف که از محلول های فوق اشباع بدون واکنش با کاتیون های آلومینیوم یا منیزیم برای تشکیل سیلیکات های کریستالی رسوب می کنند، اسید سیلیسیک باید در غلظت های کمتر از حداکثر حلالیت سیلیس آمورف وجود داشته باشد. 
جنبه دوم سنتز کائولینیت در دمای پایین, این است که کاتیون های آلومینیوم باید با توجه به اکسیژن به صورت ششتای (هگزا) کوئوردینه شوند.
جنبه سوم این است که این دو جزء اولیه باید در یک کریستال مخلوط با ساختار لایه ای ترکیب شوند.

مشاهده می شود که برای هر مولکول کائولینیت که تشکیل می شود باید پنج مولکول آب از واکنش حذف شود. 
سنتز کائولینیت در دماهای بالا (بیش از 100 درجه سانتیگراد [212 درجه فارنهایت]) نسبتاً شناخته شده است. 
سنتز آزمایشگاهی کائولینیت در دمای اتاق و فشار اتمسفر توسط DeKimpe و همکارانش توصیف شده است. 

6-تحقیقات جدید

در رابطه با این ماده, بررسی ماده به دست آمده از معدن بسیار دارای اهمیت است, در همین زمینه مطالعه ای با عنوان "بررسي خواص فيزيكوشيميايي و كاني شناسي كائولن معدن قازانداغي تاكستان در توليد كاشي و انواع ديگر سراميك هاي صنعتي" در نشریه بلورشناسي و كاني شناسي ايران به چاپ رسیده است.

7-روش نگهداری

نگهداری این ماده در ظروف در بسته مهمترین نکته در نگهداری این ماده می باشد, زیرا که تنفس گرد و غبار آن می تواند سبب آسیب دیدن بدن شود. 
همچنین مانند تمام مواد شیمیایی دیگر بایستی این محصول را نیز از رطوبت و گرما دور نگهداری نمود.

خرید سدیم هیالورونات تنها با چند کلیک ساده در سایت فروشگاه اشیم

8-ایمنی

کائولن به طور کلی بی خطر شناخته می شود، اما ممکن است باعث تحریک خفیف پوست یا غشا های مخاطی شود. محصولات کائولن همچنین ممکن است حاوی رگه ‌هایی از سیلیس کریستالی که یک سرطان‌زای شناخته شده باشند. افراد می توانند در محیط کار با تنفس پودر به صورت گرد و غبار و یا تماس پوستی یا چشمی در معرض کائولن قرار گیرند و دچار آسیب دیدگی شوند.

9- خرید غیرحضوری کائولن به صورت خرد و عمده در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

کائولون یکی از مواد شیمیایی و معدنی بسیار کاربردی در صنایع مختلف می باشد که در زمینه های مختلفی از جمله صنایع آرایشی و بهداشتی، دارویی، سیمان، لاستیک و الاستیک و غیره دارای کاربرد می باشد. از همین رو فروشگاه مواد شیمیایی اشیم با توجه به کاربردهای متنوع این ماده معدنی، این ترکیب را در سبد محصولات خود قرار داده است و خرید کائولن به صورت عمده و یا خرد از فروشگاه اشیم امکان پذیر می باشد. جهت خرید کائولن می توان علاوه بر سایت فروشگاه، از طریق واتس اپ مجموعه و یا شبکه های مجازی اشیم و همچنین تلفن های درج شده، اقدام به خرید کائولن نمود.