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| セピオライト | |
|---|---|
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| 一般的な | |
| カテゴリ | フィロケイ酸塩 |
| 式 （繰り返し単位） | Mg 4 Si 6 O 15 (OH) 2・6H 2 O |
| IMAシンボル | 9月[1] |
| シュトランツ分類 | 9.EE.25 |
| ダナ分類 | 74.03.01b.01 パリゴルスカイト-セピオライトグループ |
| 結晶系 | 斜方晶系 |
| クリスタルクラス | 双錐体（mmm） HM記号：（2/m 2/m 2/m） |
| 空間群 | プナ |
| 単位セル | a = 5.21 Å、b = 26.73 Å、 c = 13.5 Å; Z = 4 |
| 識別 | |
| 色 | 灰白色、白色、黄色または赤みがかった白色、青緑色 |
| クリスタル習慣 | 緻密な結節性、土質、粘土質、塊状、まれに[001]に沿って細かい繊維状 |
| モース 硬度 | 2 |
| 光沢 | 鈍い、土っぽい |
| 連勝 | 白 |
| 透けて見える | 不透明 |
| 比重 | 2; 乾燥した多孔質の塊は水に浮く |
| 光学特性 | 二軸（-） |
| 屈折率 | n α = 1.520 n β = 1.520 n γ = 1.530 |
| 複屈折 | δ = 0.010 |
| 2V角度 | 測定値: 20°～70°、計算値: 18° |
| 参考文献 | [2] [3] [4] |
セピオライト[5]英語ではドイツ語名meerschaum ( / ˈ m ɪər ʃ ɔː m / MEER -shawm、/- ʃ əm / -shəm ;ドイツ語: [ˈmeːɐ̯ʃaʊm])としても知られています。 ; 「海の泡」を意味する）は、柔らかい白色の粘土鉱物、タバコパイプ（海泡石パイプ）の製造によく使用されます。複雑なケイ酸 マグネシウムで、一般的な化学式は Mg4Si6O15(OH)2·6H2O で、繊維状、微粒子状、固体の形で存在します。
繊維状粘土鉱物は、最近、セピオライトとパリゴルスカイトを端成分とする連続多体系列として存在することが明らかになった。最も磁性が高く三八面体の端成分であるセピオライトから、最も磁性が低く、最もAlとFeを多く含む二八面体の端成分であるパリゴルスカイトまで、化学組成は連続的に変化する。[6]
1788年にアブラハム・ゴットロープ・ヴェルナーによってメアシャウムと名付けられたこの鉱物は、イタリアのピエモンテ州トリノ県バルディッセーロ・カナヴェーゼのベットリーノで産出するため、1847年にエルンスト・フリードリヒ・グロッカーによってセピオライトと名付けられました。この名前は、ギリシャ語のsepion (σήπιον)「イカの甲」(イカの多孔質の内殻) + lithos (λίθος) 「石」に由来し、この鉱物がイカの甲に似ていると思われたことに由来しています。[3]比重が低く多孔性が高いため、水に浮くことがあるため、ドイツ語の名前が付けられています。黒海に浮かんでいるのが見つかることもあり、海の泡を連想させます。[7]これが、この名前のドイツ語由来であり、同じ物質のフランス語名écume de merもこのためです。[7]
特徴
セピオライトは不透明でオフホワイト、灰色またはクリーム色で、貝殻状または細かい土状の割れ目で割れ、繊維状の質感を呈することもある。[7]指の爪で簡単に傷がつくことから、モース硬度は2程度とされている。[7]比重は0.988から1.279まで変化するが、鉱物の多孔性によって誤差が生じることがある。セピオライトは水和ケイ酸マグネシウム[7]で、化学式はMg 4 Si 6 O 15 (OH) 2 ·6H 2 O である。
セピオライトは、メチルオレンジの飽和溶液を一滴サンプルに滴下することで、手持ち標本で識別できます。セピオライトの陽性反応は紫色に変わります。[8]これにより、現場で方解石とセピオライトを区別できます。セピオライトはメチルオレンジを紫色に変化させますが、方解石はオレンジ色のままです。[9] [10]
セピオライトは、最初に採掘されたときは柔らかい。しかし、太陽熱にさらされたり、暖かい部屋で乾燥したりすると硬くなる。[7]セピオライトは、消和作用によってシリカや方解石で固められた物質と区別できる。方解石で固められた物質は酸で消和し、シリカで固められた物質はアルカリまたは酸とアルカリの交互作用で消和する。[10] セピオライトで固められた物質は「セピオクリート」と呼ばれてきた。 [10] [11] カルクリート、シルクリート、フェリクリートは、方解石、シリカ、鉄で固められた物質を指すために使用される。セピオライトを大量に含む土壌は、固めの程度に応じて「セピオライト質」または「ペトロセピオライト質」と呼ぶ方が適切かもしれない。[10]
ナノセピオライト懸濁液の安定性は、機械的分散とバイオベースおよび合成高分子電解質の使用によって改善されました。[12] 2つのセピオライトサンプルの表面エネルギーとナノ粗さが研究されました。[13]
位置
吸収剤としての用途の観点から見ると、主な生産国はスペインです。スペインの鉱床は、この鉱物の世界の埋蔵量の約半分を占めています。現在採掘されている最も重要な鉱床は、マドリード、トレド、サラゴサの各州にあります。[14]パイプや装飾品の製造に使用される材料（海泡石）の最もよく知られた鉱床は、主にトルコのエスキシェヒル平野、イスタンブールとアンカラの間にあります。海泡石は不規則な結節状の塊として沖積堆積物中に存在し、採掘のために広範囲に採掘されています。この地域には、海泡石を採掘するための水平坑道につながる立坑が4000本あると言われています。[7]主要な採掘場は、エスキシェヒルの南東約20マイルのセペチ・オチャギとケミクチ・オチャギにあります。[7]この鉱物はマグネサイト（炭酸マグネシウム）と関連しており、両鉱物の原始的な源は蛇紋岩である。[7]
セピオライトは、ギリシャのテーベやエヴィア島、サモス島でも、それほど豊富ではないものの発見されている。[7]また、モラビアのクロマウ近くのフルブシッツでも蛇紋岩中に発見されている。さらに、セピオライトはフランスの特定の産地で限られた範囲で発見されており、モロッコでも知られている。[7]アメリカ合衆国では、ペンシルベニア州（チェスター郡ノッティンガムなど）、サウスカロライナ州、ユタ州で蛇紋岩中に発見されている。[7]ソマリアではエル・ブール地区で採掘されている。[15]
セピオライトは蛇紋岩と関連する二次鉱物として産出する。乾燥した環境では沈殿物として産出することもある。ドロマイトやオパールと関連することもある。[2] [4]
セピオライトの繊維状鉱物の性質により、セピオライトの鉱脈には有害物質であるアスベストが含まれている可能性があります。しかし、この2つは非常に異なる環境で形成されるため、これは非常にまれな形態のセピオライトにのみ当てはまります。 [16]アスベストが存在しない場合でも、セピオライトはアスベストと間違われることがよくあります。X線回折（XRD）などの慎重な分析技術により、この2つを簡単に区別できます。[16]
トルコの海泡石の彫刻製品は、伝統的にウィーンなどの製造拠点で作られてきました。しかし、1970年代以降、トルコは海泡石の塊の輸出を禁止し、国内の海泡石産業の育成に努めてきました。そのため、かつて有名だった製造業者は姿を消し、ヨーロッパのパイプ製造業者はパイプの供給元を他の国に切り替えました。
アフリカ大湖地域では、タンガニーカで海泡石の大きな鉱床が発見されました。主な鉱床は、アンボセリ湖を囲むアンボセリ盆地から産出されます。タンガニーカ海泡石は通常、茶色、黒、黄色の色合いで着色されており、トルコ産海泡石よりやや劣ると考えられています。原材料は主にタンガニーカ海泡石会社によって採掘され、世界中の無数のパイプメーカーにアンボセリ海泡石が供給されました。
南アフリカ西部の乾燥した土壌には、かなりの量のセピオライトが存在します。[17] 海岸部のセピオライト含有土壌から内陸部のパリゴルスカイト含有土壌まで、地理的な変化があります。これは、海岸部で最も磁性が高く三八面体状の端成分であるセピオライトから、内陸部で最も磁性の低い端成分であるパリゴルスカイトまでのセピオライト-パリゴルスカイトの組成連続体を反映しています。[6] [17]セピオライト層が固まっている例はたくさんあります。[9] [10] [18]乾燥地域における環境へのプラス効果は、セピオライトが砂質土壌の植物が利用できる水を増やすことです。[19]マイナス効果は、固まったセピオライトが、セピオライトを多く含む砂から重鉱物を抽出するのにかなりの土質工学的および地質冶金学的困難を引き起こすことです。[18]
アプリケーション
彫刻されたパイプ
海泡石は、石鹸石やフラー土の代用品として、また建築材料として使われることもありますが、主な用途はパイプとタバコホルダーです。[7] 海泡石がパイプの製造に使用された最初の記録は1723年頃で、冷たく乾燥した風味豊かな煙を出すのに最適な材料としてすぐに珍重されるようになりました。海泡石の多孔質な性質により、水分とタバコのタール分が石に吸収されます。海泡石は当時の粘土製パイプの高級な代用品となり、今日まで珍重されていますが、1800年代半ば以降はブライヤーパイプが喫煙用の最も一般的なパイプとなっています。
海泡石パイプは、喫煙すると徐々に色が変わり、古い海泡石は底から黄色、オレンジ、赤、琥珀色の色合いに変化していきます。パイプとして使用するために準備される際、天然の塊は、まず赤い土のマトリックスを取り除くために削られ、次に乾燥され、再び削られてワックスで磨かれます。[7]このようにして準備された大まかな形の塊は、旋盤で削られ、彫刻され、ガラスペーパーで滑らかにされ、ワックスまたはステアリンで加熱され、最後に骨灰などで磨かれます。 [7]
その他の用途と代替品
セピオライトは、その保水性と吸着性により工業的に有名です。猫砂や種子コーティングなどの農業用途でよく使用される成分です。[20] セピオライトは砂質土壌の植物が利用できる水分を増加させます。[19]
ソマリアとジブチでは、セピオライトは伝統的な香炉であるダブカードを作るのに使われています。この鉱物はエル・ブールという町で採掘され、後者は採石の中心地となっています。エル・ブールは地元のパイプ製造産業の発祥地でもあります。[21]
模造品は石膏をパラフィン処理し、ガンボルジとドラゴンの血という2種類の着色された樹脂で染めて作られる。[7] [22]他の模造品製造方法では、製造過程でジャガイモが使用されると言われている。
スウェーデンのヴェルムランド地方のロンバンシッタン産の柔らかく白い土のような鉱物はアフロディーテ（ギリシャ語で海の泡）として知られ、セピオライトと密接な関係がある。[7] [23]
建築においては、セピオライトは石灰モルタルの貯水材として使われる。 [24]
吉田効果に基づく細菌の形質転換のプロセスでは、セピオライトを針状ナノファイバーとして利用することができます。[25]吉田効果とは、数十億分の1メートルの厚さの鉱物繊維を使用してDNAを細菌細胞に転送することであり、本質的には繊維を遺伝物質を物理的に転送するためのツールとして使用します。[25]
参照
参考文献
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外部リンク
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- IMA ヨーロッパ – セピオライト ファクトシート
- 国際化学物質安全計画