Steatyt oraz główne jego składniki Zgodnie z definicją, steatyt musi zawierać dużą ilość talku, ale proporcje oraz typy innych minerałów mogą znacząco się różnić. Oprócz talku, głównym mineralnym składnikiem większości typowych steatytów są: mika, chloryt, amfibol, piroksen oraz serpentynit. W oparciu o skład mineralny, steatyty można podzielić na typ zawierający mikę, steatyt zawierający chloryt, itd. Odmiany zawierające magnezyt są bardzo rzadkie, a magnezyt odgrywa znaczącą rolę w zwiększeniu zdolności skały do magazynowania ciepła.
Złoże MammuttiStone należące do firmy NunnaUuni składa się w większości ze skał talkowo-magnezytowych o bardzo jednorodnym składzie chemicznym i mineralnym. W oparciu o jego strukturę wewnętrzną, inaczej teksturę, w złożu można rozróżnić wiele typów skał. Dzięki wykorzystaniu charakterystycznych dla nich właściwości, można znacząco zwiększyć wartość steatytu jako materiału wykorzystywanego do budowy kominków.
Właściwości steatytu - tak jak w przypadku wszystkich innych typów skał - zależą od jego głównych składników, minerałów. Niektóre minerały są twarde, a inne zaś są stosunkowo miękkie. Niektóre mogą wytrzymać ekstremalne temperatury, podczas gdy inne pozostają stabilne jedynie do temperatury 100oC.
Poszczególne typy steatytu mogą zawierać szeroki zakres minerałów, charakteryzujących się bardzo różnymi właściwościami i tym samym, właściwości różnych typów steatytu mogą znacząco różnić się od siebie. W celu zrozumienia cech różnych odmian steatytu należy poznać i zrozumieć właściwości ich podstawowych składników.
Minerał to stały materiał krystaliczny, zrównoważony i stabilny w swoim oryginalnym środowisku. Posiada on określone właściwości chemiczne oraz strukturę krystaliczną, które można określić w trakcie badań mineralogicznych; oznacza to, że wewnątrz każdego minerału - w jego sieci krystalicznej - każdy pierwiastek chemiczny zajmuje określone położenie.
Wyłącznie kilka określonych i ograniczonych zmian składu jest możliwych. Skała ze złoża MammuttiStone charakteryzująca się najlepszą odpornością na ciepło, składa się głównie z dwóch typów minerałów, magnezytu oraz talku. Podgrzanie steatytu do temperatury przekraczającej 520 oC prowadzi do powstania nowego typu minerału - peryklazu.
Magnezyt
Magnezyt (MgCO3) lub też węglan magnezu, ma kolor biały, szarawy. Może też być zabarwiony na żółto lub brązowo. Jego twardość jest nieznacznie większa, niż ludzkich paznokci. W skali twardości Mohsa, waha się ona w przedzialem od 3,5 do 4,5, podczas gdy na przykład, twardość szkła okiennego, w tej samej skali, wynosi 7. Ciężar właściwy magnezytu wynosi od 2,96 do 3,1, co oznacza, że jest on trzy razy cięższy od wody. Skład chemiczny idealnego magnezytu składa się w 47,8% z MgO oraz w 52,2% z CO2.
Talk
Mineralogicznie talk jest klasyfikowany pośród filokrzemianów, a jego właściwości można najłatwiej zrozumieć, dzięki dokładniejszej analizie jego podstawowej struktury krystalicznej. Idealny wzór chemiczny talku ma następującą postać: Mg3Si4O10(OH)2.
Krzem oraz tlen tworzą strukturę podobną do cukierka, w której składniki są połączone za pomocą najbardziej elastycznych spośród istniejących wiązań chemicznych, wiązań jonowych i wiązań kowalencyjnych. Czyni to krzemowo-tlenową sieć bardzo trwałą, a mikroskopijne blaszki talku tworzą elastyczną sieć.
Niezależnie od tego, w skali Mohsa twardość talku wynosi tylko 1, co czyni z niego jeden z najbardziej miękkich minerałów znanych człowiekowi. Miękkość jest wynikiem tego, że kationy magnezu znajdujące się pomiędzy siecią krzemowo-tlenową, są z nią powiązane wyłącznie za pomocą słabych wiązań chemicznych.
Grupy hydroksylowe (OH) są również słabo powiązane z siecią krystaliczną. Z tego też powodu mikroskopijnie małe, indywidualne blaszki talku łatwo jest oddzielić i zmiażdżyć, jeśli zostaną potarte jedna o drugą. Otrzymana w ten sposób tłusta i śliska powierzchnia minerału stanowi jedną z najbardziej typowych jego cech. Ciężar właściwy talku waha się od 2,7 do 2,8, to znaczy, że jego gęstość jest nieco mniejsza, niż gęstość magnezytu, choć jednocześnie większa, niż średnia gęstość wszystkich typów skał spotykanych w skorupie ziemskiej.
Peryklaz - tajemniczy minerał, który tworzy się na powierzchni steatytu dając trwałość kominkom NunnaUuni na długie lata.
Reakcja powstawania peryklazu, inaczej tlenku magnezu (MgO), zachodzi zgodnie z następującym równaniem, w trakcie podgrzewania magnezytu.
Stały peryklaz jest bardzo twardy - jego stopień twardości w skali Mohsa wynosi 6, a jego ciężar właściwy waha się od 3,58 do 3,90. Ziarna peryklazu powstałego z magnezytu są jednakże bardzo małe i nie są widoczne gołym okiem. Wynik przekształcenia można zobaczyć pod mikroskopem, w postaci brązowawej lub też czarnej masy mikrokrystalicznej.
Zapraszamy do lektury kolejnej części Steatyt - kamień niezwykły, już w najbliższym numerze Kominka, w którym przedstawimy tajemnicę peryklazu.
Źródło: Badania materiałowe przeprowadzonych w kopalni MammuttiStone w Finlandii należącej do firmy NunnaUuni Oy pod kierownictwem Aulisa Karki oraz Seppo Gehora. Instytut Optyki Elektronowej, Uniwersytetu Oulu w Finlandii.
Właściwości steatytu - tak jak w przypadku wszystkich innych typów skał - zależą od jego głównych składników, minerałów. Niektóre minerały są twarde, a inne zaś są stosunkowo miękkie. Niektóre mogą wytrzymać ekstremalne temperatury, podczas gdy inne pozostają stabilne jedynie do temperatury 100oC.
Poszczególne typy steatytu mogą zawierać szeroki zakres minerałów, charakteryzujących się bardzo różnymi właściwościami i tym samym, właściwości różnych typów steatytu mogą znacząco różnić się od siebie. W celu zrozumienia cech różnych odmian steatytu należy poznać i zrozumieć właściwości ich podstawowych składników.
Minerał to stały materiał krystaliczny, zrównoważony i stabilny w swoim oryginalnym środowisku. Posiada on określone właściwości chemiczne oraz strukturę krystaliczną, które można określić w trakcie badań mineralogicznych; oznacza to, że wewnątrz każdego minerału - w jego sieci krystalicznej - każdy pierwiastek chemiczny zajmuje określone położenie.
Wyłącznie kilka określonych i ograniczonych zmian składu jest możliwych. Skała ze złoża MammuttiStone charakteryzująca się najlepszą odpornością na ciepło, składa się głównie z dwóch typów minerałów, magnezytu oraz talku. Podgrzanie steatytu do temperatury przekraczającej 520 oC prowadzi do powstania nowego typu minerału - peryklazu.
Charakterystyka właściwości głównych składników steatytu
Magnezyt
Magnezyt (MgCO3) lub też węglan magnezu, ma kolor biały, szarawy. Może też być zabarwiony na żółto lub brązowo. Jego twardość jest nieznacznie większa, niż ludzkich paznokci. W skali twardości Mohsa, waha się ona w przedzialem od 3,5 do 4,5, podczas gdy na przykład, twardość szkła okiennego, w tej samej skali, wynosi 7. Ciężar właściwy magnezytu wynosi od 2,96 do 3,1, co oznacza, że jest on trzy razy cięższy od wody. Skład chemiczny idealnego magnezytu składa się w 47,8% z MgO oraz w 52,2% z CO2.
Talk
Mineralogicznie talk jest klasyfikowany pośród filokrzemianów, a jego właściwości można najłatwiej zrozumieć, dzięki dokładniejszej analizie jego podstawowej struktury krystalicznej. Idealny wzór chemiczny talku ma następującą postać: Mg3Si4O10(OH)2.
Krzem oraz tlen tworzą strukturę podobną do cukierka, w której składniki są połączone za pomocą najbardziej elastycznych spośród istniejących wiązań chemicznych, wiązań jonowych i wiązań kowalencyjnych. Czyni to krzemowo-tlenową sieć bardzo trwałą, a mikroskopijne blaszki talku tworzą elastyczną sieć.
Niezależnie od tego, w skali Mohsa twardość talku wynosi tylko 1, co czyni z niego jeden z najbardziej miękkich minerałów znanych człowiekowi. Miękkość jest wynikiem tego, że kationy magnezu znajdujące się pomiędzy siecią krzemowo-tlenową, są z nią powiązane wyłącznie za pomocą słabych wiązań chemicznych.
Grupy hydroksylowe (OH) są również słabo powiązane z siecią krystaliczną. Z tego też powodu mikroskopijnie małe, indywidualne blaszki talku łatwo jest oddzielić i zmiażdżyć, jeśli zostaną potarte jedna o drugą. Otrzymana w ten sposób tłusta i śliska powierzchnia minerału stanowi jedną z najbardziej typowych jego cech. Ciężar właściwy talku waha się od 2,7 do 2,8, to znaczy, że jego gęstość jest nieco mniejsza, niż gęstość magnezytu, choć jednocześnie większa, niż średnia gęstość wszystkich typów skał spotykanych w skorupie ziemskiej.
Peryklaz - tajemniczy minerał, który tworzy się na powierzchni steatytu dając trwałość kominkom NunnaUuni na długie lata.
Reakcja powstawania peryklazu, inaczej tlenku magnezu (MgO), zachodzi zgodnie z następującym równaniem, w trakcie podgrzewania magnezytu.
MgCO3 + ciepło (T>520 oC)-> MgO + CO2
Stały peryklaz jest bardzo twardy - jego stopień twardości w skali Mohsa wynosi 6, a jego ciężar właściwy waha się od 3,58 do 3,90. Ziarna peryklazu powstałego z magnezytu są jednakże bardzo małe i nie są widoczne gołym okiem. Wynik przekształcenia można zobaczyć pod mikroskopem, w postaci brązowawej lub też czarnej masy mikrokrystalicznej.
Zapraszamy do lektury kolejnej części Steatyt - kamień niezwykły, już w najbliższym numerze Kominka, w którym przedstawimy tajemnicę peryklazu.
Źródło: Badania materiałowe przeprowadzonych w kopalni MammuttiStone w Finlandii należącej do firmy NunnaUuni Oy pod kierownictwem Aulisa Karki oraz Seppo Gehora. Instytut Optyki Elektronowej, Uniwersytetu Oulu w Finlandii.
