Асбест - Асбест – свойства и определение, разновидности асбеста, месторождения, производство асбеста

Асбест

  • Пожаловаться



Асбест – свойства и определение

Асбест – совокупное определение природных волокнистых силикатных минералов, существующих в виде пучков волокон. Длина пучков волокон может доходить до нескольких сантиметров, а диаметр может быть различным, но в основном не превышающим миллиметровые величины. Они обладают упругостью, физической и химической стабильностью, высокой прочностью при растяжении. При обработке пучки волокон могут разрываться на более мелкие части, некоторые из которых имеют размеры меньше микрона.

Принято считать, что устойчивость асбеста в окружающей среде и его биологическое поведение регулируется такими его свойствами, как длина волокон и диаметр, площадь поверхности, химическая природа, свойства поверхности и устойчивость минерала в рамках биологического окружения.

Асбесты отличаются друг от друга окраской. Согласно этому критерию им присваиваются разные наименования: хризотил – белый асбест, крокидолит – голубой, амозит – коричневый. У отдельных видов цвет может меняться, за исключением крокидолита, который всегда имеет голубую окраску (в связи с ионами железа в поверхностном слое волокон).

При использовании асбеста наибольшую значимость представляют сведения о термостойкости волокон – температурах, при которых волокна распадаются, и температуре плавления остаточных материалов.

Температура распада колеблется от 40° С до 104° С, температура плавления остаточных материалов составляет выше 120° С. При нагревании выше 60° С хризотил утрачивает молекулы воды с кристаллической решетки и теряет гибкость. При температуре около 80° С структура волокон нарушается; происходит рекристаллизация хризотила на неволокнистый фостерит и кремень. Амфибол утрачивает молекулы воды и первоначальную структуру волокон при температуре выше 100° С. У всех видов асбеста хорошая или очень хорошая сопротивляемость кислотам и основаниям, за исключением хризотила, который сравнительно быстро разлагается кислотами.

Разновидности асбеста

Амфибол-асбесты представлены минералами из групп амфиболов; в отличие от хризотил-асбестов труднорастворимы или нерастворимы в кислотах. Наибольшее значение из них имеют минералы: крокидолит, антофиллит, амозит, режикит и родусит, ограниченное использование – тремолит, актинолит.

Амозит – волокнистая разновидность ромбического амфибола – жедрита, водный железомагнезиальный силикат сложного и непостоянного состава с большим содержанием глинозёма; t плавления 1100-1200°С. Прочность недеформированных волокон около 3 ГПа, длина волокон 100-175 мм.

Режикит (магнезиоарфведсонит) и родусит – щелочные амфибол-асбесты сложного состава; обе разновидности обладают высокой кислотостойкостью и большой сорбционной способностью; t плавления 1100-1200°С. Длина волокон режикита 2-3 см, иногда 30 см, родусита 2-7 мм.

Амфибол-асбесты обладают высокой кислотоупорностью и теплостойкостью. Применяются для изготовления различных изделий, работающих в агрессивных средах, и др. Месторождения принадлежат к типу гидротермально-метасоматических, образовавшихся в условиях умеренных и больших глубин, и приурочены к породам разнообразного состава. Месторождения крокидолита и амозита в Южной Африке (Зимбабве, ЮАР) возникли в процессе Метаморфизма и залегают среди железистых кварцитов и джеспилитов. Месторождения крокидолита известны также в Западной Австралии. В CCCP мелкие скопления крокидолита и амозита обнаружены в железистых роговиках в Кривом Роге. Месторождения антофиллита приурочены к массивам метаморфизованных ультраосновных пород: в CCCP – на Урале (Сысертское) и в Казахстане (Бугетысайское); за рубежом – в Финляндии. Промышленные месторождения тремолита известны в Италии, Франции и других странах.

Горные породы, содержащие асбест, который может быть выделен при механической обработке на технологических линиях промышленного масштаба, называются асбестовыми рудами. Единых требований к асбестовым рудам нет: на разрабатываемых месторождениях устанавливаются технические условия в зависимости от технологических схем обогащения на фабриках и заданного сортамента продукции.

Месторождения

Крупнейшие месторождения асбеста находятся в Канаде (хризотил), ЮАР (крокидолит, амозит, хризотил) и в России (хризотил) на Урале – Баженовское и Киембаевское месторождения. Имеются месторождения асбеста также на Северном Кавказе, в Туве (хризотил) – Ак-Довуракское месторождение, на севере Казахстана (хризотил) – Житикаринское месторождение, в Китае (хризотил), США (хризотил, амфиболы), Бразилии (хризотил), Зимбабве (хризотил), Италии (тремолит, хризотил), Франции (тремолит), Финляндии (антофиллит, рудник закрыт в 1975), в Японии (хризотил, тремолит, актинолит), Австралии (крокидолит, хризотил), на Кипре (хризотил).

Производство асбеста

Добыча асбеста в Росси идёт давно. При Петре Первом только зародилась эта отрасль. Пика  своего развития она достигла в Советское время. Сейчас в нашей стране она развита как нигде. Россия занимает одно из первых мест по его добыче.

Добывают асбест по всему миру, но особенно занимаются его разработкой в Америке и в Африке. Добыча происходит в карьерах или тоннелях. Минерал расположен в виде жил. При ударе молотом, он распадается на волокна.

Асбест делят по сортам. Чем длиннее волокно, тем выше сорт. Высшие сорта используют при производстве тканей. Остальные отправляются в строительные отрасли. Производством асбеста занимаются горно-обогатительные комбинаты. Они  добывают в основном хризотилового асбеста. Так как его свойства наиболее востребованы.

Применение асбеста

Отличительная и уникальная черта асбеста – рост его кристаллов только в одном направлении, в результате чего их длина может в десятки тысяч раз превышать толщину и доходить до нескольких сантиметров. По той же причине асбест при механическом воздействии легко расщепляется на тончайшие (меньше длины волны света) прочные эластичные волокна. Строение этих волокон и секрет их гибкости удалось разгадать только после изобретения электронного микроскопа. Оказалось, что асбестовые волоконца внутри пустые: их внутренний диаметр равен 13 нм при внешнем 26 нм. Эти волоконца сплетены в более толстые нити, длина которых может достигать 5 см и более.

Тонковолокнистое строение природного асбеста позволяло делать из него пряжу, а из нее – несгораемые ткани. Недаром название минерала происходит от греческого asbestos – неугасимый. Асбест в античные времена добывали на греческом острове Эвбея в Эгейском море, а также на Кипре. Асбестовая ткань была известна и древним римлянам; по свидетельству Плиния Старшего она ценилась так же дорого, как жемчуг. О причинах ее огнестойкости сочинялись весьма наивные предположения. «Есть камень для ткани, – писал Плиний, – который растет в пустынях Индии, обитаемых змеями, где никогда не падает дождь, и потому он привык жить в жару. Из него делают погребальные рубашки, чтобы заворачивать трупы вождей при их сожжении на костре, из него делают для пирующих салфетки, которые можно раскалять на огне». Конечно, такие салфетки и скатерти были удобны тем, что вместо стирки их надо было просто прокалить на огне – все пятна и прочие органические примеси выгорали и скатерть становилась, как новая. Однако изделия из асбестовой ткани могли позволить себе только очень богатые люди. В их числе был и римский император Нерон.

Рассказывают, что у императора Карла V, самого могущественного монарха Европы 16 в., была скатерть из тонкого асбестового волокна, которую он после пира для увеселения гостей бросал в огонь. Все органические остатки сгорали, а скатерть оставалась целой. Такой же «фокус» продемонстрировал Петру I Никита Демидов; ткань для его скатерти соткали из уральского длинноволокнистого асбеста.

Средневековые арабы делали из асбестовой ткани одежду для воинов, поражавших противника «греческим огнем» – древним напалмом. А для пожарных такую одежду начали делать в Италии и Франции только в 1829. Другое древнее применение асбестового волокна – несгорающие фитили для светильников в храмах.

 Сейчас огнестойкость сделала минерал востребованным в различных технических сферах. Из асбеста производят кровельные материалы, брезент, картон, бумагу, фильтры, водопроводные трубы. Широко применяется асбест при изготовлении герметиков, клеевых составов и мастик. Также из асбеста изготавливают защитные костюмы для металлургов, сварщиков и пожарных. Он нашел применение и в ракетостроении: мягкий асбестовый шнур используется в качестве уплотнителя ракетных дюз.

Высокая теплостойкость асбеста позволяет изготавливать из него термоизоляцию для паровых труб и котлов. А низкая электропроводность позволяет использовать его и в качестве электроизоляции.

Хризотил используется в производстве:

  • кровельных, стеновых изделий (асбестоцементные плоские и волнистые листы, пенобетон);
  • труб(хризотилцементные напорные и безнапорные трубы различного диаметра);
  • фасадных плит;
  • асбестотехнических и теплоизоляционных изделий (ткани, шнуры, картон, фильтры, фрикционные изделия, тормозные ленты, паронит[5]и др.);
  • фиксаторов защитного слоя бетона для устройства тоннелей, герметиков;
  • резинотехнических материалов, кирпича;
  • для приготовления мастик, герметиков, футеровочных составов, органосиликатных покрытий, буровых и тампонажных растворов, асфальтобетонных смесей, приготовления клеевых смесей и замазок, строительных растворов, ремонтно-восстановительных составов.

Асбест и здоровье

Плиний, рассказывая об асбестовых разработках, отмечал: и те рабочие, которые добывают волокна в каменоломнях; и те, кто прядет из асбеста нити и шьет одежду, долго не живут. Заболевают и умирают они молодыми.

Лишь современные исследования дали понять причину подобных неприятностей. Амфиболовые кристаллики, отрываясь от волокон асбеста, вместе с током воздуха попадают в дыхательные пути и там травмируют тончайшую легочную ткань, разрушают альвеолы. 

Самое неприятное, что амфиболовые кристаллики с разрастаниями острых «ветвей» крайне плохо удаляются из дыхательных путей оттоком и откашливанием слизи. И если хризотиловые волокона в человеческих легких не задерживаются долее, чем на две недели, амфиболовые иглы могут внедряться в ткани надолго, на год и больше – что и приводит к развитию новообразований (появлению опухолей, развитию рака). 

Правда, последние исследования биологов опровергают столь безрадостное мнение об асбесте. Оказывается, даже амфибол не так уж и страшен для человека. Однако рекомендовать публике вдыхание асбестовой (да и любой другой) пыли смелых не нашлось… 

Так или иначе, сегодня промышленное использование асбеста потихоньку сворачивается. На место природного волокнистого материала приходят искусственные вещества не менее ценных, а то и более продвинутых качеств. И все же полностью отказаться от асбеста современная технология не может. Из асбеста делают ткани защитных костюмов для пожарных, рукавицы для сталеваров, теплоизоляцию для труб, по которым подают пар и горячую воду, электроизоляционные материалы, асбоцементные плиты и трубы, фильтры для задержки радиоактивной пыли, оборудование химических лабораторий (шнуры, одеяла, подставки для нагревания, изоляцию калориметров и термостатов). Смесь асбестовой крошки с силикатным клеем, обработанная затем раствором хлорида кальция, образует прекрасную огнеупорную замазку.

В присутствии полимерных связующих из асбестового волокна получают асбоволокнит, из бумаги – асбогетинакс, из тканей – асботекстолит. Доля асбеста в этих асбопластиках может составлять от 50 до 70%. Такие композиционные материалы применяют для изготовления коллекторов электрических машин, лопаток насосов, дисков сцепления и тормозных колодок, деталей химических аппаратов, теплозащитных покрытий ракет и космических аппаратов. Но основная доля добываемого асбеста (около 80%) потребляется в строительстве, например, для изготовления шифера – распространенного кровельного материалы. Многие видели асбоцементные трубы, которым не страшна коррозия; их используют и как водопроводные, и как канализационные. Большая потребность в асбесте привела к тому, что его добыча в течение 20 в. выросла почти в 200 раз и в настоящее время исчисляется миллионами тонн в год.

Асбест и его магические свойства

Магические свойства камня были мало изучены, ведь он практически не применяется в каких-либо обрядах магии. Но, не смотря на это, все же имеется один случай, связанный с необъяснимым действием минерала. Раньше использовали скатерти, изготовленные из волокон минерала, которые никогда в жизни не стирали. Очищали их от грязных пятен необычным методом. Прямо таки при присутствующих гостях испачканную скатерть отправляли в огонь, все имеющиеся вещества на ней бесследно сгорали, а сама скатерть, при помощи физических свойств минерала, оставалась целой и невредимой, а самое главное – чистой.

Но все же, при таком применении магические свойства минерала небогаты и совсем мало были изучены. Камень имеет достаточно обширное использование, но не применяется в магии и разных проводимых обрядах. Из-за того, что данный вид камня оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека, астрологи не стали даже рассматривать его соотношение со знаками Зодиака.

Цена асбеста

Поэтому купить асбест не составляет труда. Наиболее доступен хризотиловый. Продаётся он в плитах, листах, лентах.

Листовой асбест или, как его ещё называют, асбестовый картон или кратко асбокартон можно купить в любом городе по вполне приемлемой цене. Он используется для изоляции и уплотнения коммуникаций и приборов.

Также асбест продают в виде порошка. Это называется распушка или распушенка. Ее можно найти от 50 р. за кг. Листовой асбест можно купить по цене от 100 р. Но цена асбеста разнится и нужно искать оптимальный вариант при покупке.