タルク

タルク
一般的な
カテゴリ	ケイ酸塩鉱物
式 （繰り返し単位）	マグネシウム3ケイ素4酸素10（OH）2
IMAシンボル	TLC [1]
シュトランツ分類	9.EC.05
結晶系	単斜晶系または三斜晶系[2]
クリスタルクラス	角柱状（2m）または双角錐状（1）[3]
空間群	C2/cまたはC 1
単位セル	a = 5.291  Å、b = 9.173 Å c = 5.290 Å; α = 98.68° β = 119.90°、γ = 90.09°; Z = 2 または a = 5.287 Å、b = 9.158 Å c = 18.95 [Å]、β = 99.3°; Z = 4 [3]
識別
色	淡い緑から濃い緑、茶色、白、灰色、無色
クリスタル習慣	葉状から繊維状の塊、まれに板状からピラミッド状の結晶
胸の谷間	{001}基底分裂に最適
骨折	平らな表面（へき開ではない）、不均一なパターンで割れる
粘り強さ	セクタイル
モース 硬度	1 (鉱物の定義)
光沢	ワックス状または真珠状
連勝	ホワイトジョットからパールブラックへ
透けて見える	半透明
比重	2.58～2.83
光学特性	二軸（−）
屈折率	n α = 1.538 – 1.550 n β = 1.589 – 1.594 n γ = 1.589 – 1.600
複屈折	δ = 0.051
多色性	暗い品種には弱い
紫外線 蛍光	短紫外線: オレンジ黄色; 長紫外線: 黄色
参考文献	[3] [4] [5]

タルク（滑石）は、化学式Mg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂の水和ケイ酸マグネシウムからなる粘土鉱物 である。粉末状のタルクは、コーンスターチと混合されることが多く、ベビーパウダーとして使用される。この鉱物は増粘剤および潤滑剤として使用される。陶磁器、塗料、屋根材の成分である。多くの化粧品の主成分である。^{[6]タルクは、}葉状から繊維状の塊として存在し、非常にまれな結晶形で存在する。タルクは完全な基底劈開と不均一な平坦な破壊を持ち、2次元の板状で葉状である。

モース硬度スケールは、引っかき硬度の比較に基づいており、最も 柔らかい鉱物であるタルクの硬度を値1と定義しています。タルクを条痕板で削ると白い条痕ができますが、ほとんどのケイ酸塩鉱物は白い条痕を作るため、この指標はあまり重要ではありません。タルクは半透明から不透明で、色は白っぽい灰色から緑色までで、ガラス質で真珠のような光沢があります。タルクは水に溶けませんが、希薄な鉱酸にはわずかに溶けます。^[7]

ソープストーンは主にタルクからなる変成岩です。

タルクという言葉はペルシャ語のتالک tālkに由来しています。古代では、この言葉はタルク、雲母、セレナイトなど、さまざまな関連鉱物を指して使われていました。^[8]

タルクは主に、二酸化炭素と水の存在下で、蛇紋石、輝石、角閃石、カンラン石などのマグネシウム鉱物の変成作用によって生成されます。これは「タルク炭酸化」または「滑石化」として知られ、タルク炭酸塩として知られる一連の岩石を生成します。

タルクは主に次の反応による水和と炭酸化によって形成されます。

蛇紋岩2Mg3Si2O5 ( _OH ) _4の​​+二酸化炭素3 _CO2→タルクマグネシウム₃ケイ素₄酸素₁₀（OH）₂+マグネサイト3 マグネシウムCO ₃+水_3H2O 3水素

タルクはドロマイトとシリカの反応によっても形成されます。これは、接触変成帯におけるシリカ浸食によるドロマイトの スカルニフィケーションの典型です。

ドロマイト3 カルシウムマグネシウム（CO ₃）₂+シリカ4 _SiO2+水水_​​→タルクマグネシウム₃ケイ素₄酸素₁₀（OH）₂+方解石3 炭酸カルシウム₃+二酸化炭素3 _CO2

タルクは、青色片岩およびエクロジャイト変成作用中の緑泥石マグネシウムと石英から、以下の変成反応によって形成されることもあります。

緑泥石+石英→藍晶石+ タルク + 水

タルクは堆積岩中の続成鉱物としても発見されており、特定の条件下では海水や湖水から沈殿するケロライト、セピオライト、スティーブンサイトなどの準安定な水和マグネシウム粘土前駆体の変化によって形成されることがあります。^[9]

この反応では、タルクとカイヤナイトの比率はアルミニウム含有量に依存し、アルミニウム含有量の多い岩石はカイヤナイトの生成に有利です。これは通常、下部青色片岩相内のフェンジャイト、ガーネット、藍閃石などの高圧低温鉱物に関連しています。このような岩石は通常、白く、砕けやすく、繊維状で、 白色片岩として知られています。

タルクは三八面体の層状鉱物で、その構造はパイロフィライトに似ていますが、複合層の八面体部位にマグネシウムが含まれています。^[2]タルクの結晶構造はTOTと説明され、弱いファンデルワールス力で互いに弱く結合した平行なTOT層で構成されていることを意味します。TOT層は、1つの三八面体シート（ O ）の2つの面に強く結合した2つの四面体シート（T）で構成されています。TOT層間の弱い結合により、タルクは完璧な底面劈開と柔らかさを実現しています。^[10]

四面体シートは、4つの酸素イオンに囲まれたシリコンイオンであるシリカ四面体で構成されています。四面体はそれぞれ4つの酸素イオンのうち3つを隣接する四面体と共有して六角形のシートを形成します。残りの酸素イオン（頂点酸素イオン）は、三八面体シートと結合することができます。^[11]

三八面体シートは鉱物ブルーサイトのシート構造を持っています。頂点酸素はブルーサイトシートに存在する水酸化イオンの一部に置き換わり、四面体シートを三八面体シートにしっかりと結合させます。^[12]

四面体シートは、そのバルク組成がSi ₄ O ₁₀ ^{4-であるため、負に帯電しています。三八面体シートは、そのバルク組成がMg} ₃ (OH) ₂ ⁴⁺であるため、等しい正電荷を帯びています。したがって、結合したTOT層は電気的に中性です。^[13]

TシートとOシートの六角形は大きさがわずかに異なるため、TOT層に結合するとシートはわずかに歪む。これにより六角形の対称性が崩れ、単斜晶系または三斜晶系の対称性になる。^[14]しかし、タルク結晶の擬似三方晶系の特徴には、元の六面体対称性が認められる。^[3]

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  タルクの四面体シート構造の図。頂点の酸素イオンはピンク色に着色されています。
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  タルクの三八面体シートの図。黄色の球はヒドロキシル、青はマグネシウム。先端の酸素結合部位は白。
• 
  [100]軸に沿って見たタルク結晶、結晶の層に沿って見たもの

滑石は、ソープストーン（滑石を多く含む岩石）などの超塩基性岩を含む変成帯や、白色片岩および青色片岩の変成地帯によく見られる変成鉱物です。白色片岩の代表的な例としては、アメリカ西部のフランシスコ変成帯、特にイタリアの西ヨーロッパアルプス、マスグレイブブロックの特定の地域、パキスタン、インド、ネパール、ブータンに沿って広がるヒマラヤ山脈などの衝突造山帯などがあります。

タルク炭酸塩超塩基性岩は、始生代 クラトンの多くの地域、特に西オーストラリアのイルガーンクラトンのコマチアイト帯に典型的に見られる。タルク炭酸塩超塩基性岩は、東オーストラリアのラクラン褶曲帯、ブラジル、ギアナ楯状地、トルコ、オマーン、中東のオフィオライト帯でも知られている。

中国は世界の主要なタルクとステアタイト生産国であり、生産量は約220万トン（2016年）で、世界総生産量の30％を占めています。その他の主要生産国は、ブラジル（12％）、インド（11％）、米国（9％）、フランス（6％）、フィンランド（4％）、イタリア、ロシア、カナダ、オーストリア（各2％）です。^[15]

注目すべき経済的なタルクの産地としては、西オーストラリアのマウント シーブルック タルク鉱山が挙げられます。この鉱山は、多変形した層状の超塩基性岩の貫入岩上に形成されています。フランスに拠点を置くルゼナック グループは、世界最大の採掘タルク供給業者です。南フランスのルゼナック近郊トリモンにある同社の最大のタルク鉱山では、年間 40 万トンのタルクを生産しています。

アフガニスタンのナンガルハール州の紛争地域でのタルク採掘は、その収益がタリバンとイスラム国との武力衝突の資金源となっていることから、国際監視団体グローバル・ウィットネスがタルクを紛争資源と宣言するに至った。^[16]

タルクは、製紙、プラスチック、塗料およびコーティング（金属鋳造用金型など）、ゴム、食品、電線、医薬品、化粧品、陶磁器など、多くの産業で使用されています。灰緑色の粗い高タルク岩は石鹸石またはステアタイトで、ストーブ、流し、配電盤などに使用されます。熱、電気、酸に対する耐性があるため、実験台の天板や配電盤の表面によく使用されます。

細かく粉砕されたタルクは、化粧品（タルカムパウダー）、潤滑剤、製紙の充填剤として使用されます。また、製造時にチューブやゴム手袋の内側をコーティングして、表面がくっつかないようにするのにも使用されます。高度に精製されたタルカムパウダーは、おむつかぶれ（おむつかぶれ）を防ぐ収れん粉であるベビーパウダーに使用されています。米国小児科学会は、吸入すると呼吸困難や深刻な肺損傷などの呼吸器系の問題を引き起こすリスクがあるため、ベビーパウダーの使用を避けるよう親に推奨しています。粒子が小さいため、パウダーを塗布する際に空気中に放出しないようにするのが困難です。酸化亜鉛ベースの軟膏は、はるかに安全な代替品です。^[17]

ソープストーン（塊状のタルク）は、溶接や金属加工のマーカーとしてよく使用されます。^{[18] [19]}

タルクは食品添加物として、または医薬品の滑剤としても使用されます。医療では、タルクは胸水や気胸の再発を防ぐための胸膜癒着剤として使用されます。欧州連合では、添加物番号はE553bです。タルクは、白米の加工において、精米段階での研磨剤として使用されることがあります。

タルクはせん断強度が低いため、最も古くから知られている固体潤滑剤の一つです。また、潤滑油の摩擦低減添加剤としてタルクが限定的に使用されています。^[20]

タルクは陶磁器業界で、素地と釉薬の両方に広く使用されています。低温焼成の陶器素地では、タルクは白さを与え、熱膨張率を高めてひび割れを防ぎます。石器では、少量のタルクが素地のフラックスとして使用され、強度とガラス化が向上します。タルクは、高温釉薬（溶融温度を制御するため）のMgOフラックスの供給源です。また、陶器の釉薬のマット剤としても使用され、高温でマグネシアマットを製造するために使用できます。

品質に関するISO規格（ISO 3262）

セメント代替品としてのケイ酸マグネシウムの使用に関する特許が申請中である。その製造要件は、通常のポルトランドセメントよりもエネルギー集約的ではない（タルクの加熱要件は約650℃であるのに対し、石灰石はポルトランドセメントを製造するのに1500℃必要）が、硬化時にはるかに多くの二酸化炭素を吸収する。この結果、セメント代替品は1トンの使用につき0.6トンのCO2を除去するため、全体として_{マイナスの}カーボンフットプリントとなる。これは、従来のセメントが1トンあたり0.4トンのプラスのカーボンフットプリントであることとは対照的である。^[21]

タルクは、壁のコーティングのベースとなる塗料など、建物の内装に広く使用されている材料の製造に使用されます。タルクを多用するその他の分野としては、有機農業、食品産業、化粧品、ベビーパウダーや洗剤粉末などの衛生用品などがあります。

タルクは、違法ヘロインの混入物として、容積と重量を増やして流通価格を上げるために使用されることがある。静脈内で使用すると、肺タルク症（肺の肉芽腫性炎症）を引き起こす可能性がある。

滅菌タルク粉末（NDC 63256-200-05）は、胸膜癒着術の処置で使用される硬化剤です。これは、胸水（肺と胸壁の間の空間に異常な液体が溜まること）を予防するための癌治療に役立ちます。胸腔チューブを介して空間に挿入され、空間が閉じられるため、液体が溜まりません。この製品は、乾熱、エチレンオキシド、またはガンマ線照射によって滅菌できます。^[22]

タルクの使用は、卵巣がんや肺がんなど、特定の種類の病気に寄与しているのではないかという疑いが浮上している。IARCによると、アスベストを含むタルクはグループ1の物質（ヒトに対して発がん性がある）、会陰部へのタルクの使用はグループ2B （ヒトに対しておそらく発がん性がある）、アスベストを含まないタルクはグループ2A（ヒトに対しておそらく発がん性がある）に分類されている。^[23] Cancer Research UKとAmerican Cancer Societyによるレビューでは、いくつかの研究では関連性が見出されたが、他の研究ではそうではないと結論づけている。^{[24] [25]}

これらの研究では、肺の問題^{[26] 、} 肺がん^[27]、^[28]、卵巣がん^[29]について議論されています。1993年に発表されたこれらの研究の1つは、米国国家毒性プログラムの報告書であり、アスベストのような繊維を含まない化粧品グレードのタルクが、少なくとも113週間にわたって週5日、1日6時間タルクを吸入させられたラットの腫瘍形成と相関関係にあることを発見しました。[ 27 ^] 1971年の論文では、研究対象となった卵巣腫瘍の75％にタルクの粒子が埋め込まれていることがわかりました。^[30] 2018年、カナダ保健省は、タルクパウダーを吸入したり、女性が会陰部に使用したりすることに対して警告を発しました。^[31]

しかし、対照的に、1995 年と 2000 年に発表された研究では、タルクが卵巣がんを引き起こす可能性はあるものの、決定的な証拠は示されていないと結論付けられました。^{[32] [33]}さらに、2008 年のEuropean Journal of Cancer Preventionによる卵巣がんとタルクの使用に関する研究のレビューでは、多くの研究で衛生的なタルクの使用期間、頻度、蓄積が検討されているものの、これらの要因の間に正の相関関係が見出された研究はほとんどなく、一部では負の相関関係が見出されたと指摘されています。「タルクをまぶしたペッサリーとコンドームの使用に関連する全体的な無所見は、特に会陰部のまぶし頻度と卵巣組織のタルク濃度の間に確立された相関関係がなく、卵巣がんリスクとの一貫した用量反応関係がないことを考慮すると、発がん作用がないことを示すより説得力のある証拠であると言えるかもしれません。」代わりに、著者らは粉末タルクを「高い安全性」があるとして評価しました。^[34]

同様に、2014年に主要な癌ジャーナルである国立癌研究所ジャーナルに掲載された論文で、研究者らは61,576人の閉経後女性を対象とした調査結果を報告した。そのうち半数以上が会陰部にタルクパウダーを使用していた。研究者らは、被験者自身のタルク使用に関する報告と医師による卵巣癌の診断に関する報告を比較し、被験者の年齢や卵管結紮の状態にかかわらず、「会陰部パウダーの使用は、全く使用しなかった場合と比較して卵巣癌のリスクとは関連していなかった」こと、またタルクパウダーの長期使用による個々の癌リスクの増加とは関連していなかったことを発見した。これに基づき、論文は「会陰部パウダーの使用は卵巣癌リスクに影響を与えないようだ」と結論付けた。[ ^35]化粧品成分審査専門家委員会は2015年に、現在化粧品に使用されている濃度のタルクは安全であると結論付けた。^[36]

2024年7月、国際がん研究機関はタルクをヒトに対しておそらく発がん性があるとリストアップした。この研究は、タルクがヒトに卵巣がんを引き起こす可能性があるという限られた証拠に基づいている。^[37]

米国では、労働安全衛生局と国立労働安全衛生研究所が、 1日8時間労働で吸入可能なタルク粉塵の職業暴露限度を2 mg/m ³に設定しています。1000 mg/m ³のレベルで、タルクを吸入すると生命と健康に直ちに危険が及ぶとみなされます。^[38]

米国食品医薬品局は、タルク（ケイ酸マグネシウム）を食塩の固結防止剤として2％未満の濃度で使用することは一般的に安全であると認められている（GRAS）と考えています。 ^[39]

タルクの商業利用に関する特別な問題は、地下の鉱床でアスベスト鉱石と共存することが多いことです。アスベストは、耐熱性があるため建築に望ましいさまざまな種類の繊維状ケイ酸塩鉱物の総称です。^[40]アスベストには6つの種類があり、製造業で最も一般的な種類である白アスベストは蛇紋石族です。^[41]蛇紋石鉱物は層状ケイ酸塩です。蛇紋石族ではありませんが、タルクも層状ケイ酸塩であり、2つのシートがマグネシウム陽イオンでつながっています。タルク鉱床がアスベストと共存することが多いため、採掘されたタルクが白アスベストに汚染される可能性があり、これが空気中に拡散して吸入されると深刻な健康リスクをもたらします。 1976年以来、化粧品用および食品用のタルクを工業用のものと分けるなど、厳格な品質管理が行われてきたことで、この問題はほぼ解消されたが、タルクの採掘および加工の際には、依然として潜在的な危険性があり、緩和策が必要である。^[42] 2010年の米国FDAの調査では、さまざまなタルク含有製品からアスベストは見つからなかった。^[43] 2018年のロイターの調査では、製薬会社ジョンソン・エンド・ジョンソンは数十年前からベビーパウダーにアスベストが含まれていることを知っていたと主張されており、^[44]同社は2020年に米国とカナダでベビーパウダーの販売を中止した。^[45]ジョンソン・エンド・ジョンソンの筆頭株主に対して、同社にベビーパウダーの世界的な販売を中止させ、アフリカ系アメリカ人や太りすぎの女性をターゲットに販売されていたことから、人種的正義の監査を行う独立系企業を雇うよう求める声もあった。^[46]同社は2022年8月11日、2023年までにタルクベースの粉末の製造を中止し、コーンスターチベースの粉末に切り替えると発表した。同社によると、タルクベースの粉末は安全に使用でき、アスベストは含まれていないという。^[47]

2006年、国際がん研究機関は、女性器領域に使用するとタルクパウダーがヒトに対して発がん性がある可能性があると分類した。それにもかかわらず、米国の連邦機関はタルクパウダーを市場から撤去したり警告を追加したりする措置を講じなかった。^[48]

2016年2月、ジョンソン・エンド・ジョンソン（J&J）に対する訴訟の結果、セントルイスの陪審員団は、卵巣がんで死亡したアラバマ州の女性の遺族に7,200万ドルの賠償金を支払う判決を下した。遺族は、タルカムパウダーの使用が彼女のがんの原因であると主張した。

2016年5月、サウスダコタ州の女性は、ジョンソン・エンド・ジョンソンに対する別の訴訟の結果、5,500万ドルの賠償金を獲得した。^[49]この女性は、2011年に卵巣がんと診断されるまで、35年以上ジョンソン・エンド・ジョンソンのベビーパウダーを使用していた^。[50]

2016年10月、セントルイスの陪審員は、ジョンソン・ベビーパウダーを45年間使用していた卵巣がんを患ったカリフォルニア州の女性に7010万ドルの賠償金を支払う判決を下した。^[51]

2017年8月、ロサンゼルスの陪審は、カリフォルニア州の女性エヴァ・エチェベリアに4億1700万ドルの賠償金を授与した。エヴァはジョンソン・エンド・ジョンソンを相手取った訴訟で、「タルクパウダーの不当に危険で欠陥のある性質が直接の原因」として卵巣がんを発症したと述べられている。^[52] 2017年10月20日、ロサンゼルス上級裁判所のマレン・ネルソン判事は、この判決を棄却した。判事は、エチェベリアは「タルクが卵巣がんを引き起こす可能性が高く、したがって警告義務が生じるかどうかについて、科学界と医学界で議論が続いている」ことを証明したが、陪審がジョンソン・エンド・ジョンソンに対して賠償責任を課すには不十分であると述べ、エチェベリアはタルクが卵巣がんを引き起こすことを十分に立証していないと結論付けた。^{[53] [54]}

2018年7月、セントルイスの裁判所は、 J&Jが40年以上にわたって自社製品にアスベストが含まれているという証拠を隠蔽していたとして、22人の原告女性に対し47億ドル（懲罰的損害賠償41億4000万ドル、補償的損害賠償5億5000万ドル）の賠償金支払いを命じた。^[55]

2016年時点で少なくとも1,200～2,000件のタルク粉関連の訴訟が係争中である^{[アップデート]}。^{[51] [56]}

2020年、J&Jは130年間販売してきたタルクベースのベビーパウダーの販売を中止した。J&Jは破産裁判所での訴訟解決を目指し、請求を担当する子会社を設立した。2023年、J&Jは5万人の原告に対し、請求は「不当」であるとして90億ドル近くの和解を提案したが、問題から脱却したいと考えたが、裁判官は子会社が財政難に陥っておらず、破産制度を利用して訴訟を解決することはできないとして計画を阻止した。^[57]

2023年7月、J&Jはタルクとがんを関連付けた研究者らを、ジャンクサイエンスを利用して同社の製品を貶めたとして提訴したが、被告側は訴訟は科学者を黙らせるためのものだと主張している。^[58]

• パイロフィライト – アルミニウムケイ酸塩水酸化物フィロケイ酸塩鉱物
• 蛇紋岩 – カンラン石の変化によって形成された岩石
• 珪線石 – ネソケイ酸塩鉱物

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