что такое горный лен
Горный лён
Диаметр волокон составляет тысячные доли миллиметра, а длина волокон от нескольких десятых миллиметра до пяти сантиметров. Есть месторождения, например Молодёжное в Читинской области, где добывается асбест, длина волокон которого достигает 20 см.
Основные качества асбеста — их чрезвычайная термостойкость и крепость. Некоторые виды выдерживают температуру свыше 2500 градусов.
Различают хризолитовый (серпентин) и амфиболовый асбест. Серпентин является силикатом магния, его волокна не горят, эластичны и крепки, в щелочах не растворяются. Этот вид менее вреден для здоровья человека и чаще используется.
Добыча амфиболового асбеста в наши дни практически прекращена во всём мире из-за высокой его токсичности.
Асбест известен людям с давних пор, его называли горным льном, каменной куделью, горным волокном, волокнистым камнем, волшебной куделькой. В письмах иудейских левитов упоминается о нежных каменных тканях, которые умели делать ещё в 1300 году до нашей эры.
Ранее асбест называли амиантом о греческого слова «амиантос», что означает «чистый, без пятен». Это отражает свойство полотна выходить из огня чистым.
В старинных русских преданиях рассказывается о червях, живущих в огне и точащих несгораемые нити, из которых женщины ткут полотно и шьют одежду.
Огнестойкость асбеста воспринималась простыми людьми как чудо, этим пользовались наиболее образованные категории, чтобы держать в повиновении народ. Например, индийские жрецы выходили невредимыми из огня, используя асбестовые ткани. Также безграмотному народу показывали несгораемые в огне записи богов или пророков, сделанные на несгораемой бумаге, в состав которой входил асбест.
Ткать асбестовое полотно люди научились в глубокой древности, в Китае, Греции, Риме, Египте. Ткани из волокон этого минерала получались отменными! В Китае асбестовую ткань производили на экспорт, а в Италии из асбестовых нитей даже вязали воздушные кружева и салфетки. Изумительные кружева производили уральские мастерицы.
В наши дни научились изготавливать искусственный асбест, но промышленные масштабы такого производства ещё не освоены, да и надо ли это на данном этапе развития человеческой цивилизации— природных запасов этого минерала достаточно.
Не смотря на токсичность асбеста, его продолжают широко использовать во многих сферах деятельности человека, поскольку достойных аналогов не найдено. Но, при строгом соблюдении всех правил техники безопасности, риск для здоровья можно снести к минимуму.
Какой минерал называют горным льном?
Недавно я гостила у своей подруги в небольшом уральском городке. Она рассказала мне легенду.
Это произошло почти триста лет назад. На месте города была небольшая деревня, жители которой любили порыбачить. И вот однажды у рыбаков, спешивших к озеру, сошёл обод с тележного колеса. Чтобы закрепить обод, они нашли у дороги камень и стали распрямлять на нём гвозди. И вдруг… камень расползся на тончайшие волокна!
Вот такую легенду рассказывают местные жители о минерале, который уже длительное время добывают в городе.
Значение находки рыбаков хорошо понял знаменитый фабрикант Никита Демидов. Он начал изготавливать из «каменных нитей» перчатки, скатерти, салфетки, дамские сумочки, а также фитили для ламп, которые служили очень долго. Одну из скатертей отвёз Демидов в Петербург царю Петру в подарок, а во время пира на глазах у всех присутствующих бросил её в пылающий камин. Огонь не смог одолеть уральскую ткань! Слава о необычайном минерале стала распространяться по России.
Название минералу дали ещё древние греки — асбест (в переводе с греческого «асбестос» означает «негорящий»). Древние римляне использовали асбест при кремации, а жрецы Древнего Китая шили несгораемую одежду из асбестовой ткани и поражали всех, выходя из огня живыми и невредимыми. Асбестовая жила в минерале (клинохризотил)
Фото: Leon Hupperichs, ru.wikipedia.org
В России народ с давних времён именует асбест горным льном, каменной куделей. Действительно, под ударами молотка камень распушается на нити, получается мягкая, шелковистая куделька. Только горный лён не выращивают, его надо лишь отыскать и взять, а ткань из минерала в огне не горит и на солнце не блекнет.
Трудно найти сейчас отрасль промышленности, где не использовался бы асбест. Асбестовые фильтры не имеют себе равных: на одном квадратном миллиметре — более миллиона отверстий! Асбестовая нить крепче стальной проволоки. Минерал является отличным тепло- и звукоизолятором, не пропускает электрический ток. Его смешивают с цементом и производят сверхпрочные трубы и плиты.
Не обходятся без асбеста судостроительная, авиационная и автомобильная промышленности. Асбестотехнические изделия применяют в оборонной промышленности и ракетостроении. Государственные документы делают из бумаги, в которую добавляют белый минерал. Из горного льна шьют спецодежду для пожарных, ткут занавесы для театральных сцен.
Уникальность минерала состоит не только в многообразии его применения в промышленности, но и в отсутствии искусственных материалов и природных аналогов, обладающих такими же свойствами.
Теперь, наверное, некоторые читатели поняли, как называется город, который я посетила. Моя подруга живёт в Асбесте, наречённом так в честь расслаивающегося на блестящие волокна камня. Асбест — город, в котором рядом с тёмно-зелёными елями и соснами находится один из крупнейших в мире асбестовых карьеров.
Часто гости города приходят на смотровую площадку, чтобы увидеть огромную чашу карьера, в которой трудятся мощные экскаваторы и снуют железнодорожные составы, поднимая вырубленные из пласта серые глыбы минерала. Для получения одной тонны асбеста необходимо переработать 40−45 тонн породы!
Неугасимый горный лён (асбест)
Неугасимый горный лён (асбест)
Уральский заводчик Акинфий Демидов прибыл в Санкт–Петербург к царю Петру I с подарком – чудесной белой скатертью. Царь велел скатерть на стол постелить и пригласил Демидова отобедать. За трапезой Акинфий решил удивить царя. Петр много ездил по миру, много диковинного видал, и удивить его было трудно. Но Акинфию это удалось – да еще как! Гость как бы невзначай пролил на скатерть суп, потом стакан густого ликера опрокинул. Но это не столько изумило Петра, сколько рассмешило. А удивило совсем другое. Испорченную скатерть гость бросил в камин, а потом достал ее из огня целой и невредимой и без единого пятнышка! Вот тут–то царь очень изумился и стал расспрашивать, что это за чудо–скатерть. И стал ему Демидов рассказывать, что скатерть эта из камня сделана, а имя этому камню – асбест.
Пришей однажды – дело это было в 1720 году – к Акинфию один человек из села неподалеку от Тагила. Звали его Софрон Гора. Он принес удивительный камень: если его отбить молотком, он распушивался на тоненькие шелковистые нити. После того и стали добывать «пушистый» камень на реке Тагил.
Из шелковистого камня асбеста готовили пряжу, а из пряжи получали полотно, изготавливали бумагу, колпаки, перчатки, мешочки и прочее. Академик В.М. Севергин, автор книги «Первые основания минералогии» так описывал производство изделий из асбеста: «Для того колотили зрелый асбест, и садящуюся муку отделяли через промывание, в коем случае оный оставался в виде тонких нитеобразных мягких охолопьев, или так называемого горного льна. При прядении асбеста смешивали его с тонким льном, а после прядения, ровно как и при вязании и тканье, употреблялось много масла. Когда же таковые изделия через каление освобождены были от масла и льна, то имели большую гибкость, и можно было их мыть и гладить, а от грязи очищать посредством каления».
Что же это за камень такой, что за минерал асбест? И отчего его можно прясть, словно хлопок или шерсть? Асбест – разновидность породообразующего силиката магния – хризотила. Он чуть зеленоватого цвета, это потому, что в нем есть примесь железа. Слово «асбест» переводится как «несгораемый», А еще этот камень называли «неугасимый горный лён», потому что существовало поверье, что если все же эта «горная кудель» загорится, то ее невозможно будет погасить.
У асбеста совершенно необычная кристаллическая структура – она слоистая. С одной стороны слоя атомы расположены очень плотно по сравнению с другой стороной. Поэтому слой изгибается, и структура свертывается в маленькие рулончики. Они и образуют тончайшие волокна асбеста. Эти рулоны в 100, а иногда в 1000 раз тоньше человеческого волоса! Толщина стенки рулона 0,0000055 миллиметров. Вот почему волокна асбеста такие гибкие.
Асбест был известен людям давно. Плиний писал о нем: «Есть камень для ткани, который растет в пустынях Индии, обитаемых змеями, где никогда не падает дождь, и поэтому он привык к жару. Из него делают погребальные рубашки, чтобы заворачивать трупы вождей при сожжении на костре».
Европейцы, заново открыв этот камень, нашли ему применение в военной технике: они использовали его при строительстве огнестойких сооружений.
Пряли из асбеста тончайшее волокно для прекрасных вещей. В начале XIX века в Италии славилась своим мастерством Елена Перпенти, которая плела из асбеста тончайшие кружева. Ведь из асбеста можно изготовить нити во много раз тоньше шелковых.
У асбеста, кроме его свойства разделяться на волокна и не поддаваться огню, есть еще одно, очень важное: он почти не проводит тепло. Поэтому его широко применяют в наше время как термоизоляционный материал. Из «горной кудели» создают защитную одежду для пожарных, термоизоляцию для паровых котлов и труб, фильтры и тормозные колодки. А если к асбесту добавить немного цемента, можно изготовить качественный кровельный шифер, трубы и прочее. А для изоляции в утюгах и других электронагревательных приборах применяют асбестовый картон или шнур, которые многие из вас вероятно видели.
Много хорошего сделал для человека асбест – «пушистый» камень. Но неблагодарное человечество вдруг повернулось к нему спиной. Медики открыли, что асбестовая пыль, если ее систематически вдыхать, может расстроить здоровье человека. И вот в апреле 1998 года Совет Европы постановил асбест больше не применять.
Читайте также
Что такое асбест?
Что такое асбест? Многие из нас считают, что асбест открыт недавно, но он известен человеку многие тысячи лет! В древних храмах его использовали для факелов и предохранения алтарей от огня. Еще 2000 лет назад асбест использовался древними римлянами при кремации. Существует
«Горный лён»
«Горный лён» Один из величайших натуралистов Древнего Рима писал: «Есть камень из ткани, который растет в пустынях Индии, населенных змеями, где никогда не падает дождь, и потому он привык жить в жару. Из него делают погребальные рубашки, чтобы заворачивать трупы вождей при
Неизвестный асбест: мифы и правда вокруг «горного льна»
Для начала, немного о самом минерале. Асбест – это торговое наименование для двух групп природных минеральных волокон: хризотила и амфиболов. Они отличаются по химическому составу, структуре, своим прочностным характеристикам и сферам применения. Общим для всех видов асбеста является волокнистая структура, прочность и абсолютная негорючесть.
ПО ТЕМЕ
Дефицит питьевой воды: мир на пороге глобальной жажды
Очередной скандал в Ирландии: журналисты раздувают «асбестовую истерию»
Индия и хризотил: безопасное сотрудничество
Хризотиловый асбест представляет собой гидросиликат магния. Он выдерживает нагрев до 1500°С, усилие на разрыв до 300 МПа, устойчив к механическим повреждениям и не проводит электричество.
Сегодня он применяется более чем в 300 видах промышленных изделий – от кровельных материалов (шифера) и труб до термоизоляции в атомных котлах ледоколов и ракетостроении. Волокнистая структура и уникальные свойства минерала обеспечивают ему высокую применимость в промышленности.
Есть у него одна особенность – хризотиловое волокно растворяется в кислой среде. И, если для ряда промышленных задач это делает его бесполезным, то для здоровья человека данная особенность критически важна.
При попадании в легкие волокна хризотил-асбеста быстро растворяются макрофагами (клетками, ответственными за очистку легких). Это «санитары» легких для очистки респираторной системы от инородных частиц и патогенов выделяют как раз кислоту. В итоге работники и потребители от хризотила не страдают.
А вот от амфиболов – да. В составе амфиболового асбеста есть железо, что делает его устойчивым к кислотам. Если его вдохнуть, то он навсегда останется в легких человека, провоцируя заболевания, в том числе и онкологию. Сегодня амфиболовый асбест запрещен к использованию по всему миру, а хризотиловый – нет.
Но, так как все эти виды минерала называются «асбест», а в химических свойствах волокна готов разбираться не каждый, то в социуме родился ряд мифов о безусловной опасности всех видов минерала. Это заблуждение существует и сейчас, несмотря на огромный объем доступной информации: исследований, ГОСТов, постановлений правительства и рекомендаций профильных НИИ.
А вот другой распространенный миф о том, что асбест окружает нас повсюду, не лишен оснований. Скажем, в России он активно применяется в программах регионального и федерального капитального ремонта, в частном строительстве, его используют ЖКУ для прокладки и ремонта систем коммуникаций.
Кадр youtube.com
Естественно, это хризотил-асбест. Его негорючесть (а это единственный материал, продукты на основе которого имеют класс «НГ») делает его частью системы пассивной пожарной безопасности, а доступность на рынке (Россия – мировой лидер по добыче и обработке хризотилового волокна) обеспечивает привлекательность для застройщиков. Из хризотила делают шифер, трубы для систем водоснабжения и канализации, фасадные панели, герметики и мастики, его укладывают как теплоизоляцию, из него делают тормоза для поездов и многое другое.
Если вы видите на улице яркий фасад офисного здания или торгового центра, цветную крышу на вновь отремонтированном доме – есть большая вероятность, что они сделаны из хризотилового волокна. Уже давно хризотил-асбест – это не только привычный всем нам шифер, но и десятки других изделий, позволяющих эксплуатировать строить современные коммерческие, производственные и жилые объекты.
Горный лен
Содержание
Классификация
Существует два основных вида асбестов — хризотил-асбест и амфиболовый асбест.
Химический состав
Химический состав хризотила
Хризотил по химическому составу представляет собой водный силикат магния, теоретический состав которого отвечает формуле 3MgO∙2SiO2∙2H2O, что соответствует в массовом отношении содержанию в нём MgO — 42,4 %, SiO2 — 44,50 %, и H2O — 13,04 %. Как правило, в нём присутствуют примеси в виде FeO и Fe2O3, содержание которых редко превышает 2 %, причем часть FeO хризотила изоморфно замещает MgO, остальное же количество железа связано с механической примесью магнетита, реже хромита. Количество других примесей (Al2O3, Cr2O3, CaO, NiO, MnO, CuO и щелочи) определяется долями процента. При наличии примесей количество MgO и SiO2 в хризотиле оказываются обычно пониженными до 40 % и менее, колеблется также и содержание конституционной воды, то повышаясь до 14,5-15,0 %, то падая до 11,5-12,0 %. Представление о химическом составе хризотила дано в таблице.
Компоненты | Баженовское месторождение (Россия) | Тзетфорд (Канада) |
---|---|---|
SiO2 | 42,60 | 39,62 |
Al2O3 | 0,65 | 0,81 |
Fe2O3 | 1,04 | 4,52 |
FeO | 0,45 | 1,90 |
MgO | 40,77 | 39,73 |
СаО | 0,03 | — |
Cr2O3 | — | — |
NiO | — | — |
MnO | — | — |
H2O + 105° | 13,46 | 13,32 |
H2O — 105° | 0,95 | 0,43 |
K2O + Na2O | Следы | Нет |
Свойства
В чистом виде хризотил обладает низкой электропроводностью, что делает его высококачественным электроизоляционным материалом. К числу важных свойств относятся термические, благодаря которым хризотил обладает высокой теплостойкостью. Кроме того, хризотил нерастворим в воде, химически инертен, на него не действует солнечная радиация, озон, кислород, отсутствуют выделения вредных газов, паров, излучений. Хризотиловое волокно легко распушается в воздушной и водной среде. Обработанный (распушённый) хризотил обладает высокой адсорбционной способностью и проявляет активную адгезию к большинству связующих и дисперсных ингредиентов благодаря большой внутренней поверхности пор между волокнами и возникновению прочных топохимических связей [1].
Физико-химические свойства хризотилового волокна [2]
№ п/п | Показатели | Диапазон числовых значений |
---|---|---|
1 | Прочность на разрыв, кг•с/мм² | более 300 |
2 | Плотность минерала, кг/м³ | 2400 — 2600 |
3 | Насыпная плотность распушенного хризотила, кг/м³ | 100 — 300 |
4 | Температура плавления, °C | 1450 — 1500 |
5 | Коэффициент трения (по железу) | 0,8 |
6 | Щелочестойкость, рН | 9,1 — 10,3 |
7 | Растворимость, % при кипячении в течение 4 часов: в HCl плотностью 1,19 кг/дм³ в КОН, 25%-ном | 53,4 — 57,5 0,14 — 1,6 |
8 | Теплопроводность, Вт/(м•К) | 0,05 — 0,07 |
9 | Коэффициент отражения в диапазоне 400—700 нм, % | 45 — 78 |
10 | Частота ИК-спектра поглощения (четко разрешенные), см −1 | 955, 1030, 1080 |
11 | Модуль упругости недеформированных волокон при площади поперечного сечения порядка 0,01 мм², ГПа | 175 — 210 |
12 | рН водной суспензии | 9 — 10 |
13 | Сорбционная способность: по дибутилфталату, см³/100 г по йоду, мг/г по водяному пару (при 20 °C) | 40 — 85 1,6 — 1,9 1,6 — 2,5 |
Все асбесты обладают высокой огнестойкостью.
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, рудник закрыт в 1988).
Применение
В 1980 г. начались первые выступления против асбеста. К 1985 гг. его добыча снизилась на 400 тыс. тонн в год, а к началу 2000-х годов упала до 2 млн тонн ежегодно.
В Советском Союзе добыча асбеста возросла с 50 тыс. т ежегодно в 1930 г. до 2,5 млн т в 1985 г., после чего добыча упала до 1 млн т в год, а затем снова возросла.
В настоящее время в мировой промышленности используется хризотил-асбест.
Хризотил входит в состав более чем трёх тысяч изделий в самых различных областях техники.
Хризотил используется в производстве:
Мировое производство хризотила в 2015 году
Производство в 2015 году (в 1000 т) | |||||
---|---|---|---|---|---|
1100 | 400 | 311 | 215 | 0.35 | |
Россия | Китай | Бразилия | Казахстан | другие |
Источник: Геологическая служба США [8]
Опасность для здоровья
Пыль асбеста является канцерогенным веществом при попадании в дыхательные пути. [9] Доказательств канцерогенного действия при попадании асбеста с пищей и водой нет. Фиброгенность и канцерогенность волокон разных видов асбеста очень различна и зависит от диаметра и типа волокон. Асбест является причиной асбестоза, плеврита (включая мезотелиому) и рака (рак бронхов, яичников, почек и гортани).
Например, один из крупнейших открытых рудников Европы был в Финляндии в местечке Пааккила. Добыто всего 586 076 тонн Амозит и крокидолит асбеста. Смертность в этой общине достигала 150 % от среднего по стране. Средняя продолжительность жизни мужчин в этом месте в 1970-е 57 лет, в то время как по всей стране было 67. Основная причина смерти бывших работников — рак лёгких. В результате рудник закрыли ещё до международного признания вещества канцерогенным.
Конвенцией № 162 1986 года «Об охране труда при использовании асбеста» (Конвенция МОТ № 162), охватывающей все виды деятельности, связанные с воздействием асбеста на работников в процессе работы, определены защитные и профилактические меры, предупреждающие воздействие асбеста, наблюдение за производственной средой и за состоянием здоровья работников. Правительства стран, ратифицировавших Конвенцию № 162, и их национальные законодательства предусматривают данные защитные и профилактические меры, применительно к своей стране.
Также в соответствии с Рекомендациями № 172 Международной организации труда «Об охране труда при использовании асбеста» (принята в Женеве на 72-й сессии генеральной конференции МОТ в 1986 г.) определено, что в основе запрещения или разрешения на использование определённых разновидностей асбеста и асбестосодержащих изделий и их замены другими веществами должна лежать научная оценка их опасности для здоровья.
При работе с хризотиловыми и другими видами волокон следует контролировать уровень запыленности и соблюдать предельно допустимые концентрации вредных веществ. Соблюдение элементарных санитарно-гигиенических требований при производстве изделий: общая вентиляция, аспирация рабочих мест, использование индивидуальных средств защиты и влажная уборка рабочего места, обеспечивают защиту здоровья работников и безопасность использования хризотила и содержащих его материалов. В изделиях хризотил находится в связанном состоянии (с цементом, гипсом, каучуком, смолами, полимерами, маслом, битумом), поэтому безопасен [ источник не указан 2043 дня ] и во многих странах разрешен к применению в строительстве и промышленности.
Амозит и крокидолит являются наиболее опасными из асбестовых минералов из-за их долгого нахождения в легких вдохнувших их людей.
На основе результатов всесторонних научных исследований канцерогенных веществ Международное агентство по изучению рака отнесло асбест к первой, наиболее опасной категории списка канцерогенов, для которых существуют достоверные сведения о канцерогенности их для человека.
В Европейском союзе, в частности в Германии и Франции ведётся активная переработка и утилизация асбеста с использованием высокотемпературных термических процессов Технологии плазменного плавления неорганического сырья при температурах более 1500-1750 градусов цельсия. Конечным продуктом является сертифицированный, безопасный и остеклованный товарный продукт, обладающий огнеупорными и огнестойкими свойствами.
В России предельно допустимая концентрация асбестовой пыли, в том числе хризотил-асбеста, как канцерогенного (вызывает образование злокачественных опухолей при ингаляционном попадании [16] ) и фиброгенного (вызывает асбестоз) нормируется:
История
По всей видимости, от свойств асбеста, из которого делали ритуальные фигурки, пошло предание о саламандре — священной ящерице бога огня, которая будто бы способна жить в пламени и не сгорать на костре. Согласно классической тибетской медицине, асбест «лечит жилы» и делает человека стойким к нагрузкам.
Первые письменные свидетельства об использовании асбеста можно найти у Страбона. Он упоминает о «камнях, которые чешут и прядут из них ткань». Плиний говорил об этом предмете более подробно. «Есть камень для ткани, который растёт в пустынях Индии, обитаемых змеями, где никогда не падает дождя, и потому он привык к жару. Из него делают погребальные рубашки, чтобы заворачивать трупы вождей при сожжении их на костре; из него делают для пирующих салфетки, которые можно раскалять на огне».
Микеланджело, когда ему показали асбестовую ткань и познакомили с её свойствами, назвал этот минерал «настоящими волосами Венеры».
Давно существует легенда о том, как Акинфий Демидов привёз Петру I прекрасную белоснежную скатерть со своего уральского завода. Во время трапезы он демонстративно опрокинул на скатерть тарелку супа, вылил бокал красного вина, а затем скомкал скатерть и бросил её в камин. Затем, достав из огня, показал царю: на ней не осталось ни одного пятнышка. Эта скатерть была сделана из уральского хризотил-асбеста. И в самом деле, демидовские крепостные рабочие достигли совершенства в изготовлении асбестовых тканей. Из них делали ажурные дамские шляпки, перчатки, кошельки, сумочки и кружева. Они не требовали стирки, их кидали в огонь, и через несколько минут после охлаждения их можно было снова носить. При своей эластичности асбестовая ткань прочнее стальной проволоки на разрыв.