Tan (khoáng vật)

Tan, còn gọi là hoạt thạch, xuất phát từ tiếng tiếng Ba T­ư là "talc", Tiếng Ả Rập là "talq", là một khoáng vật magie hydrat silicat có công thức hóa học là H2Mg3(SiO3)4 hay Mg3Si4O10(OH)2. Tan được sử dụng rộng rãi ở dạng bở rời gọi là bột tan. Tan kết tinh theo hệ một nghiêng rất ít gặp. Tấm tan là loại không đàn hồi, mặc dù nó mềm. Tan thì mềm và có thể cắt ra được do độ cứng của nó là 1 và có thể dùng móng tay để vạch lên nó. Tan không tan trong nước, nhưng tan ít trong các dung dịch axít vô cơ loãng. Màu của nó thay đổi từ trắng đến xám hoặc xanh dương và khi nhìn vào có cảm giác trơn bóng.
Nguồn gốc.
Tan là một khoáng vật được hình thành từ quá trình biến chất các khoáng vật magnesi như pyroxen, amphibol, olivin có mặt của nước và cacbon đioxít. Quá trình này tạo ra đá tương ứng gọi là tan cacbonat.
Tan ban đầu được hình thành bởi sự hydrat và carbonat hóa serpentin, theo chuỗi phản ứng sau:
"Serpentin + Cacbon dioxide → Tan + Magnesit + nước"
Tan cũng được tạo ra thông qua quá trình biến chất tiếp xúc bởi phản ứng giữa dolomit và silica, gọi là skarn hóa dolomit;
"Dolomit + Silica + Nước → Tan + Canxít + Cacbon Đioxít"
Tan cũng được tạo thành từ magnesi chlorit và thạch anh có mặt trong đá phiến lục và eclogit qua phản ứng biến chất:
"Chlorit + Thạch anh → Kyanit + Tan + H2O"
Trong phản ứng này, tỉ lệ tan và kyanit phụ thuộc vào hàm lượng nhôm trong các đá giàu nhôm. Quá trình này xả ra trong điều kiện áp suất cao và nhiệt độ thấp thường tạo ra phengit, granat, glaucophan trong tướng phiến lục. Các đá có màu trắng, dễ vỡ vụn và dạng sợi được gọi là "đá phiến trắng".
Tan thuộc lớp khoáng vật 24 mặt (tri-octahedral); cấu trúc của nó tương tự như cấu trúc của pyrophyllit, nhưng là magie trong các vị trí tám mặt.
Phân bố.
Tan là khoáng vật biến chất phổ biến trong đới biến chất của các đá siêu mafic như soapstone (đá có hàm lượng tan cao), và trong đá phiến trắng và đá phiến lục. Các mẫu đá phiến trắng có thể tìm thấy trong đới biến chất Francisc miền tây Hoa Kỳ, tây châu Âu thuộc dãy núi Anpơ đặc biệt ở, một vài vùng của Musgrave Block, và đai tạo núi như dãy Himalaya.
Tan cacbonat biến chất từ đá siêu mafic rất đặc trưng cho các miệng núi lửa tuổi Archae, như đai komatiit của Yilgarn Craton tây tây Australia. Siêu mafic tan cacbonat cũng được tìm thấy ở đai uốn nếp Lachlan, đông Australia, Brasil, Guiana Shield, và đai ophiolit của Thổ Nhĩ Kỳ, Oman và Trung Đông.
Tan thương mại có thể kể đến là mỏ tan Mount Seabrook, Tây Úc, hình thành từ sự biến chất của đá xâm nhập siêu mafic.
Tại Việt Nam, talc được tìm thấy chủ yếu ở các tỉnh Hòa Bình, Phú Thọ và Sơn La.
Sử dụng.
Đá chứa lượng tan cao màu xám xanh gọi là soapstone hay steatit được sử dụng trong lò sấy, chậu rửa chén, hoặc công tắc điện... Tan cũng được sử dụng trong mỹ phẩm (bột tan), dầu nhờn, và trong giấy lọc. Tan cũng được sử dụng trong tã em bé. Dùng làm phấn thợ may, hàn hay cắt kim loại.
Tan cũng được dùng trong thức ăn hay trong dược phẩm. Tan trong thuốc uống có vai trò là chất pleurodesis để chống lại tràn khí màng phổi tái phát. Theo Liên Minh châu Âu chất này có số hiệu là E553b.
Tan được dùng rộng rãi trong công nghiệp gốm sứ. Trong gốm nghệ thuật, tan được thêm vào để làm tăng độ trắng và tăng khả năng chịu nhiệt khi nung tránh nứt vỡ. Trong gốm truyền thống, một lượng nhỏ tan được thêm vào để làm tăng độ bền và làm chảy thủy tinh. Là nguyên liệu sản xuất MgO bởi quá trình điện phân nóng chảy.
Talc cũng được dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất hạt nhựa và các sản phẩm cao su nhằm tăng độ bền, chống lão hóa và tác dụng của tia cực tím.
Talc còn được dùng làm phụ gia pha chế sơn nước với tác dụng chống chảy xệ, tạo bề mặt láng bóng, chống mài mòn.
Talc còn được sử dụng làm chất mang, chống đóng keo trong sản xuất kẹo, đặc biệt là kẹo cao su.
Tiêu chuẩn chất lượng theo ISO (ISO 3262)
Các chế phẩm phụ thuộc vào việc sử dụng magnesi silicat như là chất kết dính thay thế. Các yêu cầu của việc sản xuất này tiêu hao ít năng lượng hơn sản xuất xi măng portland ở khoảng 650C, khi đó nó hấp thụ nhiều carbon dioxide hơn làm nó trở nên cứng. Kết quả là tạo ra khí thải gây hiệu ứng nhà kính âm, khi xi măng giúp loại bỏ 0,6 tấn CO2/1 tấn nguyên liệu sử dụng. Điều này trái ngược với khí thải gây hiệu ứng nhà kính là 0,4 tấn/1 tấn xi măng thông thường.
Sự an toàn.
Một số nghiên cứu đã tiến hành các liên kết mở đầu giữa tan và các vấn đề về bệnh phổi, Ung thư phổi, ung thư da và ung thư buồng trứng. Đây là một lĩnh vực quan trọng của các ứng dụng của tan trong thương mại và gia. Năm 1993, báo cáo của chương trình độc học quốc gia Hoa Kỳ nêu rằng tan dùng cho trang điểm gây các khối u ở động vật (thí nghiệm trên động vật), thậm chí nó không có chứa amiang-dạng sợi. Các nhà khoa học đã nhận thấy độc tính của tan từ cuối thập niên 1960 và vào thập niên 1970 các nhà nghiên cứu tìm thấy các hạt tan bám vào các khối u phổi chiếm khoảng 75% số trường hợp nghiên cứu.
Tuy nhiên, cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) quan tâm đến tan không phải ở dạng sợi, đó là loại tan không có khả năng chứa các chất gây ung thư như amphibol dạng sợi hay amiang, được xem là an toàn (generally recognized as safe) cho sử dụng trong mỹ phẩm.