Крупнейшие месторождения этого минерала находятся в Северной Америке, Южной Африке и в России на Урале. Его также добывают на Северном Кавказе и в Туве. Чаще всего он встречается в горных породах вместе с известняком.
Что такое асбест хризотиловый и сферы его применения
Хризотиловый асбест или «белый асбест» относится к группе природных минералов, известных под коммерческим названием «асбест». Он относится к группе серпентина, а структурно — к многослойным силикатам. Хризотиловый асбест имеет формулу 3MgO-2SiO2-2H2O и представляет собой гидросиликатную соль магния, встречающуюся в природе в виде кристаллов полых волокнистых трубок диаметром 2,6-10-⁵ мм и длиной до 2-3 см. Минерал способен расщепляться на тончайшие хризотиловые волокна толщиной до 0,5 мкм.
Различные виды асбеста могут отличаться по своим свойствам, это также относится к толщине и длине волокон, но в целом материал обладает следующими характеристиками:
- Высокий предел прочности на разрыв, эластичность. У него поразительная прочность при растяжении, показатель превышает даже уровень стали — до 30000 кгс/см 2 ;
- Низкая теплопроводность. Асбест также устойчив к воздействию высоких температур и плавится только при воздействии выше 1550 градусов;
- Устойчивость к влиянию химических веществ. Хорошо сопротивляется щелочам, кислотам и другим разъедающим составам.
Асбестовые минералы классифицируются как водные силикаты, а волокнистая структура наиболее выражена у хризотилового асбеста — благодаря этим свойствам он является самым распространенным асбестом.
Структурно хризотиловый асбест напоминает скрученные волокна, расположенные волнообразно. Короткие волокна не такие прочные, как длинные.
Разновидности материала
Асбест делится на серпентиновый и амфиболовый типы. Первый тип обладает рядом положительных свойств: он не горит в огне, эластичен и очень прочен. Характеристики второго типа более скромные; он используется в основном там, где требуется способность противостоять разрушительному действию кислот, т.е. в химической промышленности. Кроме того, серпентиновый асбест менее вреден для здоровья, чем амфиболовый асбест.
Поскольку только хризотиловый асбест относится к группе серпентина, его иногда называют отдельным видом. Среди амфиболов наблюдается большее разнообразие. К таким минералам относятся амозит, крокидолит, антофиллит, актинолит и тремолит.
Асбест имеет разные цвета, что также отражено в его названии. Хризотил называют белым, крокидолит также называют голубым асбестом, а минерал амозит имеет коричневый цвет. Хризотиловый асбест делится на несколько групп в зависимости от фракционного состава присутствующих волокон. Разделение происходит с помощью специального устройства и сита с различными размерами сит. Материал разделен на семь групп, из которых наиболее часто используется шестая.
Сфера применения
Поскольку асбест обладает многими незаменимыми свойствами, он используется в самых разных областях:
- Этот материал входит в состав защитных костюмов для представителей профессий, сопряженных с риском, например, пожарных. Также можно найти волокна в составе специальных бумажных изделий, в том числе производится особый асбокартон, который отличается своей прочностью. Он предназначается для фильтрации жидких сред;
- Многие строительные материалы имеют асбест в составе, без его применения никак не обойтись на производстве шифера, различных труб;
- В автомобильной промышленности этот минерал тоже отметился — его используют для создания тормозных колодок, уплотнительных прокладок, муфт сцепления, дисков и других запчастей;
- Производство асфальта также не обходится без асбеста – он необходим при закладке асфальтового полотна;
- Благодаря низкой теплопроводности, асбест может обеспечить хорошую защиту от высоких температур, поэтому с его помощью выполняют теплоизоляцию различных нагревательных приборов;
- Помимо применения в промышленности, изделия из асбеста нередко используются в качестве принадлежностей для огненного шоу — эффектного представления с использованием огня.
Где можно встретиться с асбестом
В современном мире асбест используется в производстве более чем 300 видов промышленной продукции. Он используется в производстве кровельных материалов, облицовочных панелей, труб для горячей и холодной воды, дренажных и канализационных систем, теплоизоляционных оболочек, защитного снаряжения для работников в аварийных ситуациях и лабораторий для горячих работ и многого другого. Волокнистая структура асбеста позволяет использовать его в качестве добавки в дорожном строительстве (новая магистраль «Нева» между Москвой и Санкт-Петербургом была частично построена с использованием асбеста в качестве добавки в дробленый асфальтобетон), в качестве основы для промышленных фильтров и даже в ракетной технике. Асбест часто используется на важнейших участках российского дорожного строительства. Минерал укрепляет дорожное покрытие и продлевает срок его службы.
Широкое использование материалов на основе асбеста в нашей повседневной жизни обусловлено их уникальными эксплуатационными характеристиками. Его устойчивость к нагреву, механическим повреждениям и воздействию окружающей среды, низкая теплопроводность в сочетании с волокнистой структурой и отличной прочностью сделали асбест одним из самых популярных решений для производства ответственных деталей машин, надежных строительных материалов и высокотехнологичного оборудования. Сегодня асбест используется для изготовления тормозных накладок для железнодорожных составов, изоляционных прокладок для котлов атомных ледоколов, а также при строительстве космических кораблей и систем защитной арматуры, особенно для танков. Однако в повседневной жизни асбест чаще всего встречается в шифере, облицовке зданий и трубах.
Вреден ли асбест для человека?
Несмотря на объективные преимущества, которые асбест принес нашей цивилизации, существуют мнения, что этот минерал может быть вреден для здоровья человека. Корни этих заблуждений уходят в середину прошлого века. В это время в США и Западной Европе начались массовые протесты против использования асбеста, активно поддерживаемые прессой и юристами. В то же время минерал использовался в широком спектре изделий, машин и оборудования в качестве антипирена, изоляционного материала и для защиты нагретых компонентов. Многие задаются вопросом, вреден ли асбест для здоровья при нагревании?
Все виды асбеста сохраняют свои превосходные свойства при нагревании. Они не горят, не плавятся, не выделяют вредных испарений и обладают низкой теплопроводностью. Фактически, асбестосодержащие строительные материалы — единственные, которые маркируются как «NG» (негорючие), в то время как все аналогичные материалы на рынке горят, просто при разных температурах.
Асбестовые изделия специально разработаны для защиты жизни и здоровья человека от высоких температур и открытого пламени, а также от вредного воздействия окружающей среды. Как в прошлом веке, так и сегодня изделия на основе «горного льна» соответствуют всем ГОСТам по безопасности для человека. Рабочим на горячих фабриках часто выдают униформу из асбестовых волокон.
Но если он не вреден, почему его боятся?
Однако мнение о том, что асбест вреден, возникло не на пустом месте. Действительно, два вида асбеста, амфибол и хризотил, значительно отличаются по своему воздействию на человека. Амфиболовый асбест содержит в своем составе железо и поэтому вреден для здоровья. Его тонкие, летучие волокна остаются в легких человека в течение очень долгого времени — железо означает кислотоустойчивость, что помогает альвеолярным макрофагам (нашим «клеточно-отталкивающим» клеткам) удалять из организма инородные частицы и патогены. Прямой контакт с амфиболами может вызвать серьезные заболевания, включая рак, поэтому в конце прошлого века они были запрещены во всем мире. Другими словами, эта форма асбеста больше не встречается в повседневной жизни — она не используется уже более 50 лет. Хризотиловый асбест — это гидросиликат магния, не содержащий в своем составе железа. Он не является кислотоустойчивым, поэтому альвеолярные макрофаги могут вывести его из организма за короткое время. Сегодня хризотил является единственным видом асбеста на рынке, поскольку доказано, что он безвреден для человека. Вот как выглядит хризотиловый асбест.
Сегодня все асбестовые изделия производятся по принципу «контролируемого использования», так что исключается даже гипотетическая возможность нанесения вреда здоровью человека. Это предполагает ряд мер по защите работников во время добычи, переработки и транспортировки хризотилового волокна. К ним относятся оснащение работников средствами индивидуальной защиты, оборудование лабораторий современными фильтрами для очистки воздуха в помещениях, использование специальных герметичных контейнеров для транспортировки обогащенных волокон и многие другие меры. Обычный человек не контактирует с асбестом в чистом виде (т.е. он вдыхает само волокно). В составе готовых изделий хризотиловый асбест находится в связанном состоянии, что означает, что он не может нанести вред здоровью человека, поскольку теряет свою летучесть, а при нагревании становится еще более безопасным. «Хризотиловый асбест — что это такое и вреден ли он для здоровья?» https://www.youtube.com/watch?v=wb7QmZEIgps&list=PLQnZ5pqe99bBuE9mmfee4Ii1ZvfpEY83e
Свойства
Широкое применение асбеста можно объяснить некоторыми его физическими и функциональными свойствами.
- Материал не растворяется в водной среде — это сводит к минимуму порчу и загнивание при эксплуатации в условиях сырости.
- Обладает химической инертностью — проявляет нейтральность к любым веществам. Его можно использовать в кислотных, щелочных и других агрессивных средах.
- Изделия из асбеста сохраняют свои свойства и внешний вид при контакте с кислородом и озоном.
Асбестовые волокна могут отличаться по структуре и длине; это во многом зависит от того, где был добыт силикатный материал. Например, на Уральском месторождении в России производятся асбестовые волокна длиной до 200 мм, что является довольно большой величиной для нашей страны. Однако в Америке, на месторождении в Ричмонде, этот параметр гораздо выше — до 1000 мм.
Асбест характеризуется высокой адсорбцией, т.е. способностью поглощать и удерживать жидкости или газы. Это свойство асбестовых волокон тем сильнее, чем больше удельная площадь поверхности материала. Из-за малого диаметра асбестовых волокон удельная площадь поверхности может достигать 15-20 м 2 /кг. Именно этим обусловлены отличные адсорбционные свойства материала, которые пользуются большим спросом при производстве асбестоцементных изделий.
Высокий спрос на асбест обусловлен его термостойкостью. Это один из материалов с повышенной термостойкостью, сохраняющий свои физические и химические свойства при температуре до 400°. Структурные изменения начинаются при температуре 600° и выше. В этих условиях асбест превращается в безводный силикат магния, прочность материала резко снижается и впоследствии не восстанавливается.
Несмотря на такое количество положительных свойств, асбест в наши дни стремительно теряет популярность. Существуют исследования, которые показывают, что материал выделяет токсичные вещества, опасные для человека.
Длительный контакт с ним может оказать разрушительное воздействие на организм. У тех, кому приходится профессионально работать с этим волокнистым материалом, высока частота хронических респираторных заболеваний, легочного фиброза и даже рака. Проблемы возникают при длительном контакте с асбестом. Попав в легкие, частицы асбестовой пыли не выводятся из организма, а остаются в легких на всю жизнь. Накапливаясь, силикаты постепенно полностью разрушают орган и наносят необратимый вред здоровью.
Виды
Материалы, содержащие минералы, отличаются по своему составу, гибкости, долговечности и применению. Асбест содержит силикаты кальция, магния и иногда железа. В настоящее время наиболее распространены два вида асбеста: Хризотил и Амфибол, которые отличаются структурой своей кристаллической решетки.
Хризотиловый
В большинстве случаев это коммерчески доступный многослойный гидросиликат магния. Обычно он белого цвета, хотя в природе встречаются желтые, зеленые и даже черные оттенки. Этот материал очень устойчив к щелочам, но теряет свою форму и свойства при контакте с кислотами. В процессе переработки он распадается на отдельные волокна, которые характеризуются высокой прочностью на разрыв. Для их разрушения необходимо приложить такое же усилие, которое требуется для разрушения стальной нити того же диаметра.
Амфиболовый
Физические свойства амфиболового асбеста аналогичны свойствам более ранних видов асбеста, но его кристаллическая решетка имеет совершенно другую структуру. Волокна этого асбеста менее прочные, но устойчивые к кислотам. Этот асбест обладает высокой канцерогенностью и поэтому опасен для человека. Он используется там, где необходима устойчивость к агрессивным кислотным средам — особенно в тяжелой промышленности и металлургии.
Особенности добычи
Асбест откладывается в породе слоями. Для получения 1 тонны материала необходимо переработать почти 50 тонн породы. В некоторых случаях его находят очень глубоко под поверхностью, и для его добычи строят шахты.
Добыча асбеста началась еще в Древнем Египте. Сегодня крупнейшие месторождения находятся в России, Южной Африке и Канаде. США считаются абсолютным лидером на рынке добычи асбеста — половина экспортируемого в мире материала вывозится именно сюда. И это несмотря на то, что страна располагает лишь 5 % мировых запасов сырья.
На Казахстан и Кавказ также приходится большая доля производства. Асбестовая промышленность в нашей стране состоит из более чем 40 компаний, включая несколько муниципальных предприятий: Ясный в Оренбургской области (15 тысяч жителей) и Асбест под Екатеринбургом (около 60 тысяч). На долю последнего приходится более 20 % добываемого в мире хризотила, из которого около 80 % экспортируется. Месторождение хризотила было обнаружено здесь в конце 19 века во время разведки месторождений золота шахтным способом. В это же время был построен город. Сегодня этот карьер считается самым большим в мире.
Эти предприятия успешны, но сегодня их стабильность находится под угрозой. Использование асбеста запрещено законом во многих европейских странах, и если бы это произошло в России, компании столкнулись бы с серьезными финансовыми трудностями. Повод для беспокойства есть: в 2013 году в нашей стране была разработана концепция государственной политики по ликвидации заболеваний, связанных с воздействием асбеста на организм; окончательная реализация программы запланирована на 2060 год.
Одной из задач добывающей промышленности является снижение числа граждан, подвергающихся вредному воздействию асбеста, на 50% и более.
Кроме того, планируется профессиональное обучение медицинских работников, которые работают на производствах, содержащих асбест.
Отдельно упоминаются разработки по снижению заболеваемости, связанной с асбестом, в Свердловской и Оренбургской областях. Именно здесь работают крупнейшие предприятия. Ежегодно они вносят в бюджет около 200 миллионов рублей и имеют более 5 000 сотрудников каждый. Местные жители регулярно протестуют против запрета на добычу полезных ископаемых. Участники отмечают, что несколько тысяч человек потеряют работу, если добыча золота будет ограничена.
