כריזוטיל

כריזוטיל או גם אזבסט לבן הוא מינרל פילוסיליקטי - (סיליקט במבנה בצורת לוחיות) סיבי רך של מגנזיום והידרוקסיד, השייך לקבוצת הסרפנטין. הכריזוטיל הוא הסוג הנפוץ ביותר של אזבסט, ומהווה כ-95% מהאזבסט הנמצא בשימוש בארצות הברית, ובאחוז שימוש דומה במדינות אחרות.

תכונות

הרכב
נוסחת המבנה הכימי האידיאלית של הכריזוטיל היא Mg3Si2O5(OH)4. חלק מקטיוני המגנזיום עשויים להיות מוחלפים על ידי ברזל או קטיונים אחרים. החלפה של יוני ההידרוקסיד בפלואוריד, בתחמוצות או כלוריד מוכרת גם כן, אבל היא נדירה יותר. נוסחה זו דומה למרבית המינרלים של קבוצת הסרפנטין ומשום כך המינרלים אנטיגוריט וליזרדיט, הם פולימורפים של הכריזוטיל, וההבדל ביניהם הוא בסימטריה הגבישית וביחסים שבין כמויות הברזל והמגנזיום. מינרל קשור, אבל נדיר הרבה יותר הוא הפקוראיט שבו הוחלפו כל יוני המגנזיום של הכריזוטיל בקטיוני ניקל.

סוגים
הכריזוטיל מופיע בטבע בשלוש צורות. קשה מאוד להבדיל בין צורות אלו בבחינה ידנית ונדרשת בדרך כלל בדיקה באמצעות מיקרוסקופ באור מקוטב. פרסומים ישנים נוהגים להתייחס לכריזוטיל כאל קבוצה של מינרלים – שלוש הצורות המפורטות להלן, וכן גם את הפקוראיט – אך בשנת 2006 הוחלט באגודה הבינלאומית למינרלוגיה להתייחס אליהם כאל מינרל אחד שיש לו כמה מופעים שונים בטבע.

כריזוטיל הוא הנפוץ ביותר מבין שלוש הצורות, והמקום הידוע ביותר בו ניתן למצוא אותו הוא בקרבת העיירה אזבסטוס (Asbestos) בפרובינציית קוויבק שבקנדה, שם מצוי מכרה האזבסט הגדול בעולם. שני מקדמי השבירה שלו נוטים להיות נמוכים יותר משני הסוגים האחרים. ניתן להבדיל בין הפאראכריזוטיל לאורתוכריזוטיל על ידי העובדה שבאורתוכריזוטיל מקדם השבירה הגבוה יותר נמדד במקביל לציר האורך של הסיבים (כמו שקורה גם בקלינוכריזוטיל), בעוד שבפאראכריזוטיל מקדם השבירה הגבוה יותר נמדד במאונך לציר האורך של הסיבים.

קריסטלוגרפיה
כאמור הכריזוטיל מופיע בטבע בשלוש צורות והמערכות הגבישיות והפרמטרים של תא היחידה תוארו בטבלה לעיל.

המבנה הפנימי של הכריזוטיל הוא של לוחיות זעירים ברוחב של מספר אנגסטרם. כל לוחית בנויה משלוש שכבות. השכבה העליונה והתחתונה בנויות מטטרהדרונים של סיליקה (SiO4). שלושה מתוך ארבעת אטומי החמצן שבסיליקה נמצאים במישור השכבה ומתחברים לאטומי חמצן של הטטרהדרונים האחרים באותה שכבה ויוצרים בכך רשת של משושים. אטום החמצן הרביעי בסיליקה מתקשר עם שכבת הביניים (כלומר "מצביע" למעלה בשכבה התחתונה ו"מצביע" למטה בשכבה העליונה). שכבת הביניים היא של Mg(OH)2 הקרויה "שכבת הברוסיט" משום ששכבות של Mg(OH)2 מצויות גם במינרל ברוסיט. השכבות לא נערמות בצורה מושלמת והתוצאה היא לוחיות מעוותות. בכריזוטיל העיוות יוצר צינוריות שהן המקור לסיבים.

תכונות כימיות ופיזיקליות
המינרל מופיע בדרך כלל כמסה חסרת צורה או בצורת סיבים. משקלו הסגולי הממוצע הוא 2.53 גרם לסמ"ק, וקשיותו נמוכה, 3-2.5 בסולם מוס, כשל ציפורן האדם. המינרל מתפורר בקלות לסיבים שהם בפועל אגודות של סיבים קטנים יותר. אורכן של קבוצות סיבים טבעיות נע ממספר מילימטרים ועד יותר מעשרה סנטימטרים, עם זאת, אגודות הסיבים של כריזוטיל בשימוש תעשייתי קצרות יותר. קוטרן של אגודות הסיבים הוא µm1-0.1, והסיבים הבונים את האגודות קטנים עוד יותר µm0.02–0.03. כל אגודות סיבים מכילה עשרות או מאות סיבים.

לסיבי הכריזוטיל יש חוזק מאמץ מתיחה ניכר, וניתן לטוות אותם לחוטים ולארוג אותם לבדים. הם עמידים לחום והם מבודדים מצוינים בפני חום, חשמל וקול.

הכריזוטיל עמיד כנגד בסיסים כולל חזקים במיוחד, אך חומצות מסוגלות לתקוף את הסיבים. יוני המגנזיום נמסים בחומצה ומשאירים רק את השלד של הסיליקה. הכריזוטיל עמיד בחום עד לטמפרטורה של 550°C, שבה הוא מתחיל לאבד מים. אובדן המים מושלם בטמפרטורה של בערך 750°C, כשהתוצרים הסופיים הם סיליקה ופורסטריט.

תכונות אופטיות
אופטית המינרל הוא דו-צירי שלילי. מקדמי השבירה של הכריזוטיל הם: nα=1.545–1.569 ו-nγ=1.553–1.571. השקיפות של גבישי הכריזוטיל נעה משקיפות למחצה ועד אטומה, צבעם בדרך כלל הוא בגוונים של לבן, צהוב, אפור, ירוק בהיר עד ירוק כהה. הברק של הכריזוטיל הוא משיי, והנפיצה שלו חלשה.

גילוי ומקור השם
המינרל נתגלה לראשונה ב-1834 ברייכנשטיין (Reichenstein) בשלזיה תחתית שבפרוסיה (כיום זלוטי סטוק (Złoty Stok) שבפולין). מקור שם המינרל מיוונית "כריסוס" הוא זהב ו"טילוס" פירוש סיב. משנתגלו שלוש הצורות הוצמדה להם קידומת המתייחסת למערכת הגבישית שלהם. קלינוכריזוטיל משם המבנה המונוקליני שלהם, והאורתוכריזוטיל בשל המבנה האורתורומבי. פירוש הקידומת "פארא" של הצורה הקרויה פאראכריזוטיל הוא ביוונית "קרוב". הקלינוכריזוטיל והפאראכריזוטיל נתגלו בזלוטי סטוק, בעוד שהאורתוכריזוטיל נתגלה במחוז קדפה במדינת אנדרה פרדש, שבהודו.

שימושים
כאמור הכריזוטיל הוא הסוג הנפוץ ביותר של אזבסט, ומהווה כ-95% מהאזבסט הנמצא בשימוש. בהיותו מינרל פילוסיליקטי הוא שונה מכל סוגי מינרלי האזבסט האחרים השייכים לקבוצת האמפיבול, קבוצה של מינרלים אינוסיליקטיים.

לסיבי הכריזוטיל יש חוזק מאמץ מתיחה ניכר, וניתן לטוות אותם לחוטים ולארוג אותם לבדים. הם עמידים לחום והם מבודדים מצוינים בפני חום, חשמל וקול. משום כך משמש הכריזוטיל לרוב במנגנוני בלמים וגם בסוגי אטמים בגלל עמידותו לחום. מסיבי האזבסט מייצרים גם בידוד לחוטי חשמל. אזבסט משמש בין השאר לייצור בגדים חסיני-אש ומוצרי בנייה שונים, משום שהוא אינו חדיר למים, אינו מוליך חשמל ומבודד חום היטב. בשנות החמישים, עם העלייה הגדולה לישראל, נעשה שימוש רב באזבסט מעורב בבטון לבניין בשל חוזקו, תכונותיו ומחירו הזול. שיכונים אלו זכו לכינוי "אזבסטונים" בפי העם. כמו כן נעשה בעבר שימוש בקירוי מבנים בגגות אזבסט.

ניתן לייצר כריזוטיל באופן מלאכותי מתערובת של (פולי)-סיליקה ותחמוצת מגנזיום במים בטמפרטורה של 300°C ולחץ שבין 90 ל-160 בר.

סיכונים רפואיים

לדעת הסוכנות הבינלאומית לחקר הסרטן (International Agency for Research on Cancer – IARC) ומחלקת הבריאות ושירותי האנוש של ארצות הברית הכריזוטיל, כמו גם צורות של אזבסט, הוא גורם מסרטן בבני אדם. חשיפה לאזבסט עלולה לגרום לאזבסטוזיס, לעיוותים באדר, למזותליומה ולסרטן הריאה, וייתכן שהיא גם קשורה לסרטן במקומות שמחוץ לבית החזה.

קיימת המלצה לכלול את הכריזוטיל באמנת רוטרדם, אמנה בינלאומית המגבילה את הסחר הבינלאומי בחומרים מסוכנים. אם ייכלל ברשימה, יורשה ייצוא של כריזוטיל רק למדינות שהסכימו במפורש לייבואו. איגוד הרופאים הקנדי (Canadian Medical Association) ביקר חריפות את ממשלתו (קנדה היא יצואן עיקרי של המינרל) בשל התנגדותה לכלול את הכריזוטיל באמנה.

מקור ותפוצה
הכריזוטיל לסוגיו השונים מופיע בעורקים דקים בתוך סרפטיניט.

מקומות בהם ניתן למצוא כריזוטיל כוללים את זלוטי סטוק (Złoty Stok) בשלזיה תחתית שבפולין (שם נמצא המינרל לראשונה); במחוז קדפה במדינת אנדרה פרדש, שבהודו (שם נמצא האורתוכריזוטיל לראשונה); בוודסריף (Woodsreef) שבניו סאות' ויילס שבאוסטרליה; במכרה ג'פרי (Jeffrey Mine) שליד העיירה אזבסטוס (Asbestos) שבפרובינציה של קוויבק שבקנדה; במכרה Butler Estate chrome mine במחוז פרסנו במדינת קליפורניה שבארצות הברית; בשאבני (Shabani) שבזימבבווה; ובקווילה בפקיסטן.

לקריאה נוספת
Deer, W.A., R.A. Howie, and J. Zussman Rock Forming Minerals 3B: Layered Silicates Excluding Micas and Clay Mineral (Second Edition), Pages 180-186, 2009
Deer William Alexander, Howie Robert Andrew, Zussman Jack, An Introduction to the rock-forming minerals, , OCLC 183009096 pp. 344-352, 1992
Ledoux, RL (ed), Short course in mineralogical techniques of asbestos determination, Mineralogical Association of Canada, pp. 35-73, 185, 1979.
Nolan, RP, Langer AM, Ross M, Wicks FJ, Martin RF (eds), "The health effects of chrysotile asbestos", The Canadian Mineralogist, Special Publication 5, 2001.

קישורים חיצוניים

כריזוטיל
אתר WebMineral
אתר Mindat
Krstanovic I, Pavlovic S, X-ray study of Chrysotile, מקור: American Mineralogist, 49 עמ' 1769–1771, 1964
תמונות של פיסות מנוסרות של פאראכריזוטיל וקלינוכריזוטיל תחת המיקרוסקופ

אורתוכריזוטיל
אתר Mindat
פרויקט rruff

פאראכריזוטיל
אתר Mindat
פרויקט rruff

קלינוכריזוטיל
אתר Mindat
פרויקט rruff

הערות שוליים

אזבסט
פילוסיליקטים
מינרלים סיליקטיים
מינרלי מגנזיום
מינרלים