ساختار کائولن

ساختار کائولینیت را می توان به صورت لایه ای از حلقه های سیلیکا که از طریق اکسیژن های مشترک به لایه ای از هشت ضلعی آلومینا متصل شده اند به تصویر کشید. در طبیعت این صفحات در دسته هایی قرار می گیرند که درجات مختلفی از نظم انباشته شدن را نشان می دهند.

از آنجا که یک ذره کائولینیت مجزا دارای یک سطح اکسیژن در یک طرف و یک سطح هیدروکسیل در طرف دیگر است، به شدت هیدروژن به صفحات بالا و پایین آن متصل شده است. این مسئله لایه برداری را نسبت به سایر پرکننده های سیلیکات، طلق و میکا دشوارتر می کند. کائولین آب دوست است بنابراین به راحتی در آب پراکنده می شود. برای کاربردهای غیر آبی، سازگاری ماتریس با عملیات سطحی بهبود می یابد.

کائولن زمانی شکل می گیرد که سیلیکات آلومینیوم بی آب موجود در سنگ های فلدسپاتیک مانند گرانیت، در اثر هوازدگی یا فرآیندهای گرمابی تغییر می کند. فرآیندی که گرانیت سخت را به ماتریس نرم موجود در چاله های کائولن تبدیل می کند، به عنوان "کائولنیزاسیون" شناخته می شود.

کوارتز و میکا نسبتاً بدون تغییر باقی می مانند در حالی که فلدسپات به کائولینیت تبدیل می شود. اسمکتیت همچنین ممکن است در مقادیر کمی در برخی رسوبات ایجاد شود. تصفیه و پردازش بخش خوب گرانیت کائولنیزه عمدتاً کائولینیت با مقادیر جزئی میکا، فلدسپات و کوارتز و بسته به منشاء، مواد آلی و یا مواد معدنی سنگین به دست می دهد.

کائولین ها به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. شکل، اندازه ذرات، رنگ، نرمی و عدم سایندگی خواص فیزیکی هستند که اهمیت ویژه ای دارند. خواص شیمیایی، مانند ظرفیت تبادل باز نسبتاً پایین، و دیگر خواص شیمیایی سطح ی و نامحلول بودن نسبی، در بسیاری از کاربردها حاکم است.

در سال 1960، بیش از 2، 000، 000 تن کائولین در ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت که بیش از نیمی از آن توسط صنعت کاغذ مصرف می شد. خواص فیزیکی و شیمیایی در استفاده از این ترکیب روی کاغذ، لاستیک، سرامیک، پلاستیک، جوهر، کاتالیزور، حشره کش ها و موارد دیگر بسیار موثر است.

اگرچه این خاک در سراسر جهان یافت می شود ولی رسوبات با سفیدی مناسب، ویسکوزیته و سایر خصوصیات مطلوب نادر است. از قضا، بهترین ذخایر در چین قرار ندارند بلکه ایالات متحده دارای ذخایر با کیفیت بالا در جنوب شرقی است. این ماده معدنی از زمان استعمار در جورجیا و کارولینای جنوبی استخراج شده است. سایر ذخایر ارزشمند در برزیل و انگلستان واقع شده است.