Алюмосиликаты

Каркасные алюмосиликаты

Алюмосиликаты

Многиеиз силикатов (вернее алюмосиликатов)этого подкласса относятся к числупородообразующих и наиболее распространенныхв природе минералов.

В первую очередьэто полевые шпаты – главные составныечасти гранитов, диоритов, габбро, гнейсови других горных пород. К этому же подклассуминералов относятся нефелин и лейцит(основные минералы некоторых щелочныхгорных пород).

Среди них и ценное нерудноесырье (микроклин, цеолиты), и минералы-рудынекоторых металлов – нефелин (руда наалюминий), поллуцит (руда на цезий).

Кристаллохимические особенности

Всостав каркасных алюмосиликатов большейчастью входят катионы с крупными ионнымирадиусами: калий, натрий и кальций (режеBa2+, еще режеCs+иRb+). Катионыдвух- и трехвалентного железа, магния,марганца отсутствуют. В кристаллическихструктурах участвуют анионные комплексы,состоящие из тетраэдровSiO4иAlO4.

При этом числоионов кремния, замещенных ионамиалюминия, не превышает половины. Обычноустанавливаются стехиометрическиесоотношенияSi:Alлибо 3:1, либо 1:1. Поэтому комплексныеанионы могут быть выражены формулой[Si3AlO8]1-,[Si2Al2O8]2-,[Si3Al2O10]2-и др.

«Рыхлость» каркасной структурыдопускает частое вхождение в нихдополнительных анионов (Cl–,CO32–,SO42–и т. д.) и конституционной воды в видемолекулH2O,например, в цеолитах. Это, так называемые,структуры внедрения. Представителямитакой поодгруппы являются цеолиты.

Вцеолитах как при обезвоживании, так ипри обводнении или замещении их молекуламидругих веществ (например, спирта)кристаллические структуры не разрушаются.Эти характерные свойства цеолитовобъясняются существованием в них«каналов», достаточно свободных дляпродвижения как молекул воды, так идругих веществ.

Также важной особенностьюструктур этой подгруппы (цеолитов)является способность к обмену катионами(Na+может замещатьсядругими ионами –Ag+,Li+, [NH4]+и др., содержащимися в растворах. Приэтом структуры не изменяются.

Структурыкаркасных алюмосиликатов сложные имногообразные: имеется много разныхвариантов соединения тетраэдров втрехмерном пространстве.

Морфология кристаллов и физические свойства

Морфологиякристаллов и их симметрия различны уразных минералов данной подгруппы, чтоопределяется большим разнообразиемкристаллических структур каркасныхалюмосиликатов.

Изометрично развитыекристаллы имеют лейцит, содалит, лазурит,анальцим (все они характеризуютсякубической или псевдокубическойсимметрией). Часто более или менееизометричные кристаллы полевых шпатови нефелина, хотя они относятся кмоноклинной, триклинной и гексагональной(нефелин) сингониям.

Есть каркасныесиликаты столбчатого, шестоватогооблика (скаполиты, натролит), таблитчатого(пластинчатого) – гейландит, стильбит.

Физическиесвойства минералов, обладающих трехмерноразвитыми анионными радикалами вкристаллических структурах, характеризуютсянекоторыми особенностями, сочетающимис одной стороны сильные ковалентно-ионныесвязи, а с другой «рыхлый» каркас.

1.Твердость минералов данной подгруппыколеблется между 5 и 6, т. е. уступает лишьостровным орто- и диортосиликатам, чтосвязано с сильными ковалентно-ионнымисвязями.

2.Имеют меньшие удельные веса, которыетакже связаны с их «рыхлой» структурой.Плотности 2,1–2,6 г/см3.

3.Прежде всего, они обладают светлымиокрасками, т. к. не содержат в большинствеслучаев элементы-хромофоры.

Однако укаркасных силикатов по сравнению ссиликатами других классов проявленысобственные цветные окраски, связанныене с хромофорами, а с «красящими» центрами– дефектами в структуре минералов.

Такова, например, природа чернильно-синей,густо-синей окраски содалита и лазурита.Благодаря «ячеистой», «пористой»структуре в их состав входят несоразмерныес ионами кислорода дополнительныеанионы с явно иными химическими связями.

4.Минералы рассматриваемой подгруппы вцелом обладают наименьшими показателямипреломления по сравнению с силикатамидругих подгрупп, что объясняется меньшейкомпактностью кристаллических решетоккаркасных алюмосиликатов.

5.Часто имеют совершенную или яснуюспайность по нескольким направлениям(двум – трем), что объясняется тем, чтов некоторых направлениях в структурахминералов имеются более тесные упаковкианионных тетраэдров.

6.Характер связи обусловливает стеклянныйблеск и прозрачность или полупрозрачностьминералов.

Подобиесвойств каркасных силикатов делает ихпохожими друг на друга и затрудняет ихдиагностику. Поэтому надо стараться поморфологии, спайности и другим физическимсвойствам научиться их диагностировать,т. к. эта группа минералов необычайноважна.

Алюмосиликаты (Е559)

Алюмосиликаты

Алюмосиликаты – это широко распространенные природные материалы. Данное вещество нашло свое применение в пищевой промышленности в качестве эмульгатора. Добавление пищевой добавки в сыпучие материалы помогает избегать образования комков и слеживания.

Индекс пищевой добавки алюмосиликат – Е559. Другое название – каолин. На данный момент есть строгие ограничения по использованию данного эмульгатора в пищевых продуктах. При превышении установленной недельной дозы потребления отмечается негативное воздействие вещества на организм человека.

Несмотря на существующие ограничения, сегодня добавка Е559 относится к разряду безопасных.

Алюмосиликаты применяются не только в пищевой промышленности, но и в косметологии. Маски и ванны с добавлением белой глины целебно воздействуют на кожу.

Способ получения пищевого концентрата

Сырьем для получения пищевой добавки служит алюминиевая соль кремниевой кислоты. Образующее вещество добывают карьерным способом. Поскольку изначально в нем очень много примесей, далее следует сложная многоуровневая очистка в центрифугах. Полученный чистый алюмосиликат сначала обезвоживают, а затем сушат в промышленных печах.

По окончании сушки обязательно проверяются качественные характеристики пищевой добавки. Е559 проверяют на наличие примесей, дисперсность и оценивают чистоту цвета.

В некоторых странах есть более современный способ получения пищевой добавки: сырье от шахты до производства движется по специальным трубопроводам длиной 20-45 км. За время транспортировки удается избавиться от большинства ненужных примесей, что позволяет получать более чистую пищевую добавку при меньшем количестве этапов гравитационной очистки.

Синтетический алюмосиликат получают путем смешивания и нагревания оксидов соответствующих металлов. Полученное химическим путем вещество не отличается по своим характеристикам от каолина, очищенного из натурального сырья.

Свойства алюмосиликата

Внешне эмульгатор выглядит как белый порошок с мелкими частицами одинакового размера. На ощупь порошок жирный, слоистый.

Цвет – чисто белый с серым или розовым оттенком. Конечный цвет зависит от характеристик образующего вещества. Аромат полностью отсутствует, вкус практически не выражен, землистый.

Порошок не вступает в химические реакции с большинством реагентов и не растворяется в воде, кислотах, спирте и эфире. Для растворения алюмосиликата в химических лабораториях применяется фтористоводородная кислота.

Эмульгатор не меняет своих характеристик при воздействии температур. При контакте с влагой образуется плотная пластичная масса.

На пищевые производства эмульгатор Е559 поступает в полипропиленовых бочках, бумажных или полипропиленовых мешках, многослойных картонных барабанах. В розничную торговлю пищевая добавка поступает в пластиковых банках или плотных фольгированных мешочках с многоразовой герметичной застежкой.

Пищевая ценность

При условии дозированного потребления, алюмосиликат положительно воздействует на организм человека. В составе пищевой добавки имеются ценные микро- и макроэлементы, необходимые для нормального функционирования внутренних органов и систем.

Еще одно полезное свойство Е559 – способность очищать организм от шлаков и токсинов. Каолин может употребляться с целью очищения организма как в чистом виде, так и в составе лекарственных препаратов.

Маски и ванны на основе белой глины полезны при различных заболеваниях кожи и дистрофических поражениях суставов. В корма для животных каолин добавляют с целью насыщения готового продукта важными микро- и макроэлементами.

Применение в пищевой промышленности

В пищевой промышленности эмульгатор Е559 добавляется в сухие сыпучие продукты, смеси и порошки. Пищевая добавка используется в качестве антислеживателя или антикомкователя. Ее применение позволяет дольше хранить сыпучие продукты без потери их качественных характеристик.

Согласно действующим нормам и технологическим инструкциям, каолин может добавляться в следующие продукты:

  • сахар-песок и сахарную пудру;
  • крахмал;
  • сухое молоко;
  • соль кухонную;
  • некоторые виды кондитерских изделий;
  • полуфабрикаты.

Алюмосиликат используется при производстве сыров и сырных полуфабрикатов, продаваемых в нарезанном виде. Добавление эмульгатора позволяет сохранять форму готового к употреблению продукта и препятствует его быстрому высыханию.

Каолин – вещество, с выраженным адсорбирующим эффектом. Поэтому при производстве патоки, используемой в качестве сырья для кондитерских изделий, тоже допускается применение Е559. Данный индекс можно увидеть на этикетке консервов, БАДов, сливочного масла, фруктовых соков.

Польза и вред пищевой добавки

На данный момент полностью не изучено влияние Е559 на человеческий организм. В виду отсутствия ограничений по использованию пищевого концентрата, есть рекомендации, согласно которым его вхождение в готовый продукт должно быть в пределах 30 г на 1 кг сыпучего продукта. Для жидких продуктов рекомендуемая доза равна 1 г алюмосиликата на 1 л сока/вина.

При нормированном потреблении каолин действует по типу медицинского адсорбента – очищает кишечник от токсинов и шлаков, способствует нормализации пищеварения.

Еще одно полезное свойство пищевого концентрата – он связывает и выводит из организма радионуклиды, действуя как мощный антиоксидант.

Аллергикам стоит четко контролировать количество употребляемого в пищу алюмосиликата, поскольку вещество может провоцировать развитие аллергических реакций. Люди, у которых есть серьезные заболевания пищеварительной системы, тоже должны избегать злоупотребления Е599.

Есть данные о том, что допустимая недельная доза каолина составляет 2 мг на 1 кг массы тела. Если не превышать рекомендуемую дозу, то эмульгатор абсолютно безопасен для здоровья. Злоупотребление алюмосиликатом может вызвать расстройства пищеварения или кожные аллергические реакции.

Алюмосиликаты (Е559)

обновлено:

Январь 30, 2018

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть