Асбест

Собирательный термин, охватывающий разновидности минералов групп серпентина и амфиболов, расщепляющиеся на тончайшие волокна. Обычно под названием "асбест" понимается его важнейший вид - хризотил-асбест. Название происходит от греч. "асбестос" - негасимый или "асбестон" - несгораемая ткань. Асбест известен с древнейших времен. Уже в самом начале нашей эры научились прясть амфибол-асбест и изготавливать из него ламповые фитили. Плиний Старший (1 в. Н.э.) описывает саваны из тканого асбеста, которые использовались при кремации. Павсаний Периегет в своем Путешествии по Греции (180 н.э.) сообщает о несгораемом ламповом фитиле, сделанном из "карпасийского холста" - ткани из минерального волокна, изготовленной в районе Карпаси на Кипре, где асбест добывается и в наши дни.

Асбест добывали также в горах Аркадии (Греция). Плутарх (1-2 вв. Н.э.) пишет о "вечных ламповых фитилях" в храме богини Весты в Риме. По сообщению Марко Поло, он видел асбестовую ткань в Центральной Азии. Современная асбестовая промышленность зародилась в 1868 в Италии, когда началась разработка месторождения асбеста. В больших масштабах производство асбеста ведется с 1878 на крупном месторождении Тетфорд в Квебеке (Канада), открытом в 1860. Асбест является продуктом перекристаллизации при метаморфизме и встречается в виде жил и линз в массивах горных пород. Серпентиновый асбест, известный как хризотил, или хризотил-асбест (см. Серпентин), представляет собой основной силикат магния Mg3Si2O5(OH)4. Это важнейший промышленный тип асбеста, составляющий 95% всего асбеста, потребляемого в США.

Его волокна превосходят амфибол-асбесты по длине, гибкости, тонкости и прочности (сопротивление на разрыв почти такое же, как у некоторых сортов стали). Хризотил-асбест залегает в породе в виде жил, выполненных блестящим зеленоватым поперечно- или продольноволокнистым агрегатом. Элементарные волокна хризотила представляют собой свернутые в тончайшие трубочки серпентиновые листочки (различимые лишь под электронным микроскопом). Эти трубчатые волокна в агрегатах гибки, но не упруги, похожи на кудельку. У некоторых сортов волокна более хрупкие ("ломкие асбесты"). Хризотил весьма стоек по отношению к щелочам, но характеризуется малой кислотоупорностью. Из 500 г этого минерала получается свыше 10 км асбестовой нити.

Хризотиловый асбест весьма устойчив к нагреванию, но при температурах выше 400В° С постепенно становится более хрупким. К промышленным типам амфибол-асбестов относятся крокидолит, амозит и асбестовидные разновидности тремолита и антофиллита. Крокидолит, асбестовидная разновидность рибекита - щелочного (натриево-железистого) амфибола Na2(Fe32+Fe23+)Si8O22(OH)2, известен также под названием голубого, или капского голубого асбеста благодаря его тускло-голубой окраске. В Капской провинции (ЮАР) производится высокосортный крокидолит. Его волокна обладают большей твердостью и более высоким пределом прочности при растяжении, чем у хризотил-асбеста, но он плавится при сравнительно низких температурах. Зато крокидолит в 21 раз превосходит хризотил по кислотоупорности.

Те же свойства характеризуют и другие амфибол-асбесты. Из них антофиллит - ромбический амфибол, силикат магния и железа (Mg,Fe2+)7Si8O22(OH)2, отношение Mg:(Fe + Mg) составляет 0,1-0,89. Отношение Mg:Fe обычно близко 4:1. Антофиллит-асбест образует агрегаты тонких шелковистых волокон белого, серого или бурого цвета. Именно ему было присвоено название "асбест". Амозит - асбестовидная разновидность железистого моноклинного амфибола грюнерита. Его состав близок к Mg2Fe5Si8O22(OH)2. Волокна прочнее, чем у антофиллит-асбеста. Тремолит- и актинолит-асбесты - асбестовидные разновидности моноклинных амфиболов ряда тремолит Ca2(Mg,Fe2+)5Si8O22(OH)2 - актинолит Ca2(Fe2+,Mg)5Si8O22(OH)2. Когда железо замещает более 20% магния в тремолите, он переходит в актинолит и окраска минерала меняется от белой или чуть зеленоватой до светло-, а затем и темно-зеленой.

Асбест добывается либо открытым (карьерным) способом, либо подземным (путем проходки туннелей). Минерал сперва извлекается вручную при помощи небольшого молотка (т.н. Выкалывание). Затем асбестовые волокна воздушными струями отделяются от раздробленной и просеянной породы. Пряжа или войлок из асбестовых волокон могут служить для выработки тканей, панелей или покрытий, жаропрочных и стойких к химическому воздействию. Асбест также ценится за его электроизоляционные свойства. Сырой (необработанный) асбест сортируется по длине волокна с учетом его тонкости, гибкости, прочности на растяжение и тугоплавкости. Более длинные волокна подвергаются кардочесанию и прядению, иногда с добавлением хлопка. Из полученной пряжи ткут асбестовые ткани различной толщины и плотности.

Самые короткие волокна вместе с пылью, образующейся при измельчении вмещающей породы, используются в качестве наполнителя и для повышения прочности, например, винил-асбестовой половой плитки. Амфиболовые асбесты применяются при изготовлении прокладок фильтров и как герметизирующий материал для стыков труб на химических предприятиях. Они служат также наполнителями в присадочных прутках (при сварке) и в асбопластиках. Асбоцементные слоистые плиты, отформованные под давлением из асбеста и портландцемента, долгое время широко использовались в строительстве как конструкционный или изоляционный материал. Асбестовая бумага - тонкое переслаивание волокон асбеста и целлюлозы, связанных обычно раствором силиката натрия (жидким стеклом) - белая, эластичная, прочная и огнестойкая.Главные производители асбеста, в основном хризотилового, - Россия, Канада, Китай и Зимбабве.

Амозита и крокидолита - ЮАР и отчасти Россия. Другие крупные производители - Индия и Италия. В США хризотил-асбест добывается в Аризоне, Вермонте и Калифорнии, в России - на Урале, в Туве, Восточном Саяне, Забайкалье и других районах. Из всех видов амфиболовых асбестов в России промышленность использует только антофиллит-асбест, добываемый на Урале. Хризотил-асбест представляет серьезную опасность для здоровья человека. Вдыхание его мельчайших невидимых частиц может вызвать асбестовый пневмокониоз (асбестоз), а также онкологические заболевания легких, печени и кишечника. Всемирная организация здравоохранения внесла асбест в перечень наиболее опасных канцерогенных веществ и запретила его применение в ряде отраслей (строительстве, автомобилестроении и др.).

Поскольку асбестовое волокно играет решающую роль как компонент ряда промышленных изделий (например, цементных труб для трубопроводов высокого давления и др.), ведется интенсивная разработка заменителей асбеста и модифицированного асбестового волокна, биологически "безопасного", но сохраняющего его технические свойства.См. Также Серпентин..