Kaolinit, ofta kallat kaolin eller porslinslera, är ett vanligt lermineral med den kemiska formeln Al2Si2O5(OH)4. Det är ett 1:1 skiktat fylosilikat där ett tetraederskikt av kiseldioxid är bundet till ett oktaederskikt som innehåller aluminium och hydroxid. På grund av sina tunna, platta partiklar och den rena vita grundfärgen är kaolin särskilt värdefullt i keramikkonst, porslinstillverkning och som pigmentstabilisator.

Egenskaper och mineralogisk struktur

Kaolinit är mjukt och pulveraktigt i sitt naturliga tillstånd och har låg krympning jämfört med flera andra lertyper. Partiklarna är platta skivor som tenderar att packas i lager; detta ger låg katjonbyteskapacitet (CEC) och begränsad plastisk formbarhet. Färgskalan varierar från rent vitt till gula och rödaktiga nyanser beroende på järnoxid- eller organiska föroreningar. Vid upphettning avlägsnas hydroxylgrupper och mineralet omvandlas till metakaolin, ett amorft material med pozzolaniska egenskaper.

Bildning och geologisk förekomst

Kaolinit bildas främst genom kemisk vittring av fältspatrika bergarter under surt till neutralt pH och fuktiga klimat. Den uppstår antingen genom ytlig väderbildning eller genom hydrotermal omvandling och förekommer i sedimentära avlagringar eller som sekundära vittringsprodukter i berggrunden. Historiskt har fyndigheter nära Jingdezhen i Kina givit namn åt mineralet, och stora avlagringar finns i flera länder världen över.

Användningsområden och industrins roll

  • Keramik och porslin: grundmaterial för pappersvita, formbar lera och bränt porslin.
  • Papper och tryck: fyllmedel och beläggningspigment som förbättrar vithet och ythållfasthet.
  • Färg, plast och gummi: förbättrar slitstyrka, konsistens och täckförmåga.
  • Byggmaterial: som metakaolin i betong ger ökad styrka och beständighet.
  • Personvård och läkemedel: finns i vissa kosmetika, tandkrämer och medicinska kaolinpreparat.

Bearbetning och produktformer

Kommersiell kaolin levereras ofta som torrt pulver, som halvtorr 'nudel' eller som vattenhaltigt slam. Rålera rengörs genom siktning, flotering och kemisk behandling för att avlägsna kvarts, fältspat och organisk materia. För vissa tillämpningar bränns eller dehydroxyleras kaolinet för att skapa metakaolin, ett högpresterande tillsatsmaterial i cement.

Skillnader och praktiska anmärkningar

Kaolinit skiljer sig från andra vanliga leror som smektit och illit genom sin låga CEC och begränsade volymförändring vid vätskeupptag. Dessa egenskaper gör kaolin mindre lämplig där hög plastisitet eller vattenhållning krävs, men utmärkande för applikationer som kräver vithet, kemisk stabilitet och formstabilitet efter torkning eller bränning.

Läs mer och källor