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滑石

頁矽酸鹽礦物

滑石（英語：Talc或talcum）是一種粘土礦物，化學式為Mg3Si4O10(OH)2。滑石粉通常與玉米澱粉結合，用作嬰兒爽身粉。這種礦物用作增稠劑和潤滑劑。它是陶瓷、油漆和屋頂材料中的一種成分。它是許多化妝品的主要成分。[5]

滑石
基本資料
類別頁硅酸鹽礦物
葉蠟石-滑石族
化學式Mg3Si4O10(OH)2
IMA記號Tlc[1]
施特龍茨分類9.EC.05
戴納礦物分類71.2.1.3
晶體分類柱面晶族 (2/m) 或 軸面晶族 (1)[2]
晶體空間群C2/c 或 C1
晶胞a = 5.291 Å, b = 9.173 Å
c = 5.290 Å; α = 98.68°
β = 119.90°, γ = 90.09°; Z = 2 or
a = 5.287 Å, b = 9.158 Å
c = 18.95 [Å], β = 99.3°; Z = 4[2]
性質
分子量379.26 g·mol−1
顏色淺至深綠色、棕色、白色、灰色、無色
晶體慣態葉狀至纖維狀，罕見片狀至錐狀晶體
解理{001}完全解理，底面解理
斷口平坦表面（非解理），斷口參差狀
韌性/脆性可切，具撓性但無彈性
莫氏硬度1（定義礦物）
光澤油脂、蠟狀或珍珠光澤
條痕白點到珍珠黑色
透明性透明至半透明
比重2.58 - 2.83
光學性質雙軸 (-)
折射率nα = 1.538 – 1.550
nβ = 1.589 – 1.594
nγ = 1.589 – 1.600
雙折射δ = 0.051
多色性深色品種較弱
發光性短UV=橙黃色，長UV=黃色
其他特徵熱電不良導體
參考文獻[2][3][4]

基於劃痕硬度比較的莫氏硬度標度將值1定義為最軟礦物滑石的硬度。當在條痕板上刮擦時，滑石會產生白色條痕；這個指標並不重要，因為大多數硅酸鹽礦物都會產生白色條痕。滑石是半透明到不透明的，顏色從灰白色到綠色，具有玻璃和珍珠光澤。滑石不溶於水，微溶於稀無機酸。[6]

皂石是一種主要由滑石組成的變質岩。

發現

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一塊滑石
 
2005年滑石產量

滑石是變質帶中常見的變質礦物，其中含有超基性岩，例如皂石（一種高滑石岩），以及白片岩和藍片岩變質地層中。白片岩的主要例子包括美國西部的方濟各會變質帶、西歐尤其是意大利的阿爾卑斯山、馬斯格雷夫山的某些地區，以及沿巴基斯坦、印度、尼泊爾和不丹延伸的喜馬拉雅山等一些碰撞造山帶。

滑石碳酸鹽超基性岩是古生代板塊許多地區的典型特徵，特別是西澳大利亞伊爾干克拉通的科馬提岩帶。澳大利亞東部的拉克蘭褶皺帶、巴西圭亞那地盾以及土耳其阿曼和中東的蛇綠岩帶也已知有滑石碳酸鹽超基岩。

中國是世界主要的滑石和滑石生產國，產量約為220萬噸（2016年），占全球總產量的30%。其他主要生產國是巴西（12%）、印度（11%）、美國（9%）、法國（6%）、芬蘭（4%）、意大利、俄羅斯、加拿大和奧地利（各2%）。[7]

衝突礦物

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滑石在阿富汗楠格哈爾省有爭議的地區開採，導致國際監測組織全球證人（英語：Global Witness）宣布滑石為衝突資源，因為利潤被用於資助塔利班和伊斯蘭國之間的武裝對抗。[8]

用途

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滑石粉
 
滑石的結構是由Si2O5片層組成，鎂夾在八面體位置的片層之間。

滑石粉用於許多行業，包括造紙、塑料、油漆和塗料（例如用於金屬鑄模）、橡膠、食品、電纜、製藥、化妝品和陶瓷。一種粗灰綠色的高滑石岩用於爐灶、水槽、配電盤等。由於其耐熱、耐電和耐酸性，常用於實驗室台面和配電盤的表面。

精細研磨的滑石粉可用作化妝品、潤滑劑和造紙中的填料。它用於在製造過程中塗覆內胎和橡膠手套的內部，以防止表面粘連。滑石粉經過大量精煉，已用於嬰兒爽身粉，這是一種用於預防尿布疹的收斂粉。美國兒科學會建議父母避免使用嬰兒爽身粉，因為它會帶來呼吸問題的風險，包括呼吸困難和吸入嚴重的肺損傷。顆粒的小尺寸使得在塗抹粉末時難以將它們保持在空氣中。基於氧化鋅的軟膏是一種更安全的替代品。[9]

滑石通常用作焊接或金屬加工的標記。[10][11]

滑石粉還用作食品添加劑或在醫藥產品中用作助流劑。在醫學上，滑石粉用作胸膜固定劑，以防止復發性胸腔積液或氣胸。在歐盟，E編碼為E553b。

滑石粉可在白米加工中用作拋光階段的拋光劑。

由於其低剪切強度，滑石是已知最古老的固體潤滑劑之一。滑石在潤滑油中作為減摩添加劑的用途也有限。[12]

滑石粉廣泛用於陶瓷工業的坯體和釉料。在低火的藝術品主體中，它賦予白度並增加熱膨脹以抵抗龜裂。在炻器中，小比例的滑石粉用於使主體流動，從而提高強度和玻璃化。它是高溫釉料中氧化鎂助熔劑的來源（用於控制熔化溫度）。它還用作陶器釉料中的消光劑，可用於在高溫下產生氧化鎂啞光。

使用硅酸鎂作為水泥替代品的專利正在申請中。它的生產要求比普通硅酸鹽水泥能耗低（滑石的加熱要求約為650°C，而生產硅酸鹽水泥的石灰石加熱要求為1500°C），而它在硬化時吸收的二氧化碳要多得多。這導致總體碳足跡為負，因為每使用一噸水泥替代品可去除0.6噸CO2 。這與每噸傳統水泥0.4噸的正碳足跡形成對比。[13]

滑石粉用於生產廣泛用於建築內部的材料，例如牆壁塗料中的基礎塗料。其他大量使用滑石粉的領域是有機農業、食品工業、化妝品以及嬰兒爽身粉和洗衣粉等衛生用品。

滑石粉有時被用作非法海洛因的摻假劑，以擴大體積和重量，從而增加其市場價值。靜脈注射可能會導致肺滑石症，這是一種肺部肉芽腫性炎症。

安全性

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有人懷疑滑石粉的使用會導致某些類型的疾病，主要是卵巢癌和肺癌。根據IARC的規定，含有石棉的滑石粉被歸為1類物質（對人類致癌），在會陰使用的滑石粉被分類為2B類（可能對人類致癌），不含石棉的滑石粉被分類為3類（對人類的致癌性無法分類）。[14]英國癌症研究基金會和美國癌症協會的評論得出結論，一些研究發現了聯繫，但其他研究沒有。[15][16]

這些研究討論了肺部問題、[17]肺癌、[18][19]和卵巢癌。[20]其中一篇發表於1993年，是美國國家毒物計劃的一份報告，該報告發現不含石棉樣纖維的化妝品級滑石粉與被迫每天吸入滑石粉6小時、五天的大鼠的腫瘤形成相關至少113周。[18]1971年的一篇論文發現，75%的卵巢腫瘤中嵌入了滑石顆粒。[21]1995年和2000年發表的研究得出的結論是，滑石粉可能導致卵巢癌是合理的，但沒有顯示出確鑿的證據。[22][23]化妝品成分審查專家小組於2015年得出結論，滑石粉在目前化妝品中使用的濃度下是安全的。[24]2018年，加拿大衛生部發出警告，建議不要吸入滑石粉或在女性會陰部位使用滑石粉。[25]

工業級

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美國職業安全與健康管理局和美國國家職業安全衛生研究所已將可吸入滑石粉的職業暴露限值設定為8小時工作日內2mg/m3。在1000mg/m3的水平下，吸入滑石粉被認為會立即危及生命和健康。[26]

食品級

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美國食品和藥物管理局認為滑石粉（硅酸鎂）通常被認為是安全的 (GRAS)，可以濃度小於2%在食鹽中用作抗結塊劑。[27]

與石棉的關聯

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滑石的商業用途有一個特別問題是在地下礦床中經常與石棉礦石共存。石棉是不同類型的纖維狀硅酸鹽礦物的總稱，因其耐熱性能而在建築中非常受歡迎。[28]石棉有六個品種；製造業中最常見的品種白石棉屬於蛇紋石族。[29]蛇紋石礦物是層狀硅酸鹽；雖然不屬於蛇紋石族，但滑石也是一種層狀硅酸鹽，兩層由鎂陽離子連接。滑石礦床經常與石棉同處一地，可能導致開採的滑石被白石棉污染，白石棉散布到空氣中被吸入後會對健康造成嚴重威脅。自1976年以來嚴格的質量控制，包括將化妝品級和食品級滑石與工業級滑石分開，在很大程度上消除了這個問題，但它仍然是一個潛在的危害，需要在滑石的開採和加工中加以緩解。[30]2010年美國FDA的一項調查未能在各種含滑石粉的產品中發現石棉。[31]2018年路透社的一項調查稱，製藥公司強生幾十年來就知道其嬰兒爽身粉中含有石棉，[32]並於2020年停止在美國和加拿大銷售其嬰兒爽身粉。[33]有人呼籲強生公司的最大股東迫使該公司終止嬰兒爽身粉的全球銷售，並聘請一家獨立公司進行種族公正審計，因為它已向非裔美國人和超重女性銷售。[34]2022年8月11日，該公司宣布將在2023年之前停止生產滑石粉，並用玉米澱粉代替。該公司表示，滑石粉使用安全，不含石棉。[35]

參考資料

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  1. ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43  . 
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