קבוצת הסמקטיט
קבוצת הסמקטיט היא קבוצה של מינרלים פילוסיליקטיים קשורים, הדומים במבנה הפנימי ובכימיה שלהם השייכים למשפחת מינרלי החרסית. מקור שם הקבוצה מיוונית: סמקטיס – לנקות, בשל היכולת של מינרלים בקבוצה לספוח שומן מבדים, תכונה שנוצלה בחומר המכונה באנגלית Fuller's earth.
מבנה
נוסחת המבנה הכימי הכללית של המינרלים בקבוצת הסמקטיט היא Ca,Na,H)(Al,Mg,Fe,Zn)2(Si,Al)4O10(OH)2•nH2O), כאשר n מייצג את הכמויות המשתנות של המים. ההרכב של טלק הוא לדוגמה: Mg3Si4O10(OH)2.
כמו כל הפילוסילקטים מאופיינים המינרלים בקבוצת הסמקטיט במבנה של לוחיות זעירות ברוחב של מספר אנגסטרם. במבנה הבסיסי יש שני סוגי שכבות. סוג אחד הוא שכבה של טטרהדרונים של סיליקה (SiO4). שלושה מתוך ארבעת אטומי החמצן שבסיליקה נמצאים במישור השכבה ומתחברים לאטומי חמצן של הטטרהדרונים האחרים באותה שכבה ויוצרים בכך רשת של משושים. אטום החמצן הרביעי בסיליקה המהווה את הקודקוד הרביעי של הטטרהדרון מתקשר עם השכבה הבאה, כאשר כל אטומי החמצן "מצביעים" באותו כיוון. אלומיניום מחליף לעיתים את הצורן בטטרהדרונים. משום שהצורן הוא ארבע־ערכי בעוד שהאלומיניום הוא שלוש־ערכי נדרש פיצוי חשמלי שבא בצורת קטיון נתרן או סידן.
הסוג השני הוא שכבה הבנויה מאוקטהדרונים (גופים בעלי שמונה מישורים) שבמרכזם אלומיניום ולעיתים מגנזיום וברזל המוקפים באטומים של חמצן או בקבוצת ההידרוקסיל (OH). עובי הלוחית כ-nm1. שכבה זו מכונה גם "שכבת הגיבסיט" בשל הרכבה הכימי הזהה למינרל גיבסיט (Al(OH)3). כאשר מגנזיום מחליף את האלומיניום מכונה זו "שכבת הברוסיט" בשל הרכבה הכימי הזהה למינרל ברוסיט (Mg22(OH)4)
בקבוצת הסמקטיט, שכבה אחת של אוקטהדרונים מקושרת משני צדדיה לשתי שכבות של טטרהדרונים, מצב המכונה חרסית של 2:1. בין הלוחיות מפרידה שכבת ביניים. המכילה מים או יונים ספוחים. גביש המינרל בנוי מלוחיות הנערמות זו על גבי זו וביניהן יש שכבות ביניים.
המינרלים בקבוצת הסמקטיט
- וולקונסקואיט - (Ca0.3(Cr+3,Mg,Fe3)2(Si,Al)4O10(OH)2•4(H2O
- ורמיקוליט –Mg,Fe2+,Al)3(Al,Si)4O10(OH)2•4(H2O)2)
- טלק – Mg3Si4O10(OH)2
- מונטמורילוניט - (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O)
- נונטרוניט – (Na0.3Fe3+2Si3AlO10(OH)2•4(H2O
- סאוקוניט – (Na0.3Zn3Si3AlO10(OH)2•4(H2O
- סאפוניט – (Ca,Na)0,2Mg2Fe2+Si3AlO10(OH)2•4(H2O)
- פירופיליט – Al2Si4O10(OH)2
שימושים
למינרלים בקבוצת הסמקטיט שימושים רבים:
- טלק - סלע הבנוי מטלק ירוק-אפרפר מחוספס קרוי אבן-סבון או סטיאטיט והיה בשימוש לתנורים, כיורים, משטחי עבודה, לוחות מיתוג חשמל וכו'. בטלק נעשה שימוש בקוסמטיקה (כאבקת טלק), כאחד המרכיבים בהכנת צבעים, כחומר סיכה, כחומר מילוי בתעשיית הנייר. טלק הוא אחד המרכיבים באבקה לתינוקות, אבקה עוצרת דימום שתפקידה למנוע פריחות באזור המכוסה על ידי החיתול. הגיר בו משתמשים חייטים עשוי מטלק כמו גם הגיר בו נעשה שימוש בעבודות מתכת. כמו כן נעשה שימוש בטלק כתוסף מזון או בתרופות.
- מונטמורילוניט – במינרל נעשה שימוש בתעשיית הקידוחים כרכיב העיקרי בבנטוניט שהוא המרכיב העיקרי בבוץ קידוח, בכך שהוא מגביר את הצמיגות של הבוץ ועוזר בקירורו של ראש המקדח ובסילוק שאריות הקידוח בעת שהוא נשאב בחזרה. כמו כן משתמשים בו כתוסף לקרקע על מנת לשמר את המים בקרקעות של אזורים מוכי בצורת, בבניית סכרי אדמה ולמניעת דליפות נוזלים. המונטמורילוניט הוא מרכיב בחול המשמש לתבניות יציקה וכסופג לחות.
- פירופיליט - נהוג להשתמש בפירופיליט כתוספת לקרמיקה על מנת להקטין את ההתרחבות בחום, כתוספת ללבנים חסינות אש, בייצור קוטלי חרקים, בצבעים ובמבודדי חשמל. בגושים של פירופיליט אותם כורים בדרום אפריקה נעשה שימוש כאבן בניין וכאבן למצבות. כמו גם לגילוף קישוטים וכלים. בסוג הפירופיליט הגושי נעשה שימוש כגיר לכתיבה על לוח או כגיר בשימוש חייטים לסימון מידות על בגדים.
קישורים חיצוניים
- קבוצת הסמקטיט באתר Mindat
- קבוצת הסמקטיט באתר U. S. Geological Survey
- Hojatollah Vali, Robert F. Martin, Georgios Amarantidis, and Giulio Morteani, Smectite-group minerals in deep-sea sediments; monomineralic solid-solutions or multiphase mixtures? מקור: American Mineralogist, 78 עמ' 1129-1217, 1993
