میکا ( Mica )

مشخصات ميکا:

ميکا اصطلاحي عمومي است که به گروهي از کاني هاي آلومينوسيليکات گفته مي شود. اين کاني ها ساختار ورقه اي شکل دارند و از ترکيبات فيزيکي و شيميايي مختلف تشکيل شده اند. كانيهاي خانواده ميكا از سيليكات هاي صفحه اي هستند كه شامل موسكوويت، بيوتيت، فلوگوپيت، لپيدوليت و ناترونيت مي گردند. موسكوويت، مهمترين و فراوانترين كاني صفحه اي به شمار مي رود. موسكوويت ورقه اي در پگماتيت ها و نوع پولكي در گرانيت، پگماتيت ها و شيست ها پيدا مي شود. ليپدوليت در پگماتيت هاي غني از ليتيوم تشكيل مي شود. فلوگوپيت به صورت رگه اي و توده اي در پيروكسنيت ها و اسكارن هاي منيزيم دار گزارش شده است. 

کاني هاي گروه ميکا که از نظر اقتصادي داراي اهميت هستند به صورت زير طبقه بندي مي گردند:
-موسكوويت، پتاسيم ميکا (به رنگ سبز يا ياقوتي) 3 H2KAl3(SiO4) 
-بيوتيت، منيزيم آهن ميکا (به رنگ تيره)Mg,Fe)3 Al(SiO4)3 ) (H2K)
-فلوگوپيت منيزيم ميکا (زرد، قهوه اي تيره) H2K(Mg)3Al(SiO4)3 
-ورميکوليت، بيوتيت آبدار (زرد پر رنگ) 
-ليپيدوليت، ليتيوم ميکا (زرد کم رنگ) KLi Al(OH,F)2Al(SiO4)3
سيستم بلوري اين کاني ها منوکلينيک است. اين گروه از کاني ها داراي ترکيبات مختلفي از سيليکات آلومينيم آهن، منيزيم و ميکا هستند. حضور فلوئورين، باريم، منگنز، واناديم نيز در اين کاني ها گزارش شده است. از بين اين کاني ها، موسکوويت به خاطر خواص فيزيکي، شيميايي، حرارتي و مکانيکي استثنايي که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد. ورميکوليت و فلوگوپيت هم مانند ميکا از اهميت برخوردار هستند. از بيوتيت به ندرت در مصارف صنعتي استفاده مي شود.
از نظر کاني شناسي کاني هاي گروه ميکا به سه گروه تقسيم مي شوند که عبارتند از:
گروه اصلي ميکا، گروه ميکاهاي شکننده و گروه کلريتي. همه کاني هاي اين گروه ها داراي ساختمان منوکلينيک هستند. ساختار ميکا ترکيبي از دو لايه تتراهدرال سيليکا و يک لايه اکتاهدرال مرکزي است.

کاني هاي ميکا:

ميکا اصطلاحي عمومي است که به گروهي از کاني هاي آلومينوسيليکات با ساختار سيليكاتهاي صفحه اي گفته مي شود که از ترکيبات فيزيکي و شيميايي مختلف تشکيل شده اند. كانيهاي خانواده ميكا شامل موسكوويت، بيوتيت، فلوگوپيت، لپيدوليت و ناترونيت مي گردند. 

موسكوويت، مهمترين و فراوانترين كاني صفحه اي به شمار مي رود. موسكوويت ورقه اي در پگماتيت ها و نوع پولكي در گرانيت، پگماتيت ها و شيست ها پيدا مي شود. ليپدوليت در پگماتيتهاي غني از ليتيوم تشكيل مي شود. فلوگوپيت به صورت رگه اي و توده اي در پيروكسنيت ها و اسكارنهاي منيزيم دار گزارش شده است. 
اين گروه از کاني ها داراي ترکيبات مختلفي از سيليکات آلومينيم آهن، منيزيم و ميکا هستند. حضور فلوئورين، باريم، منگنز و واناديم نيز در اين کاني ها گزارش شده است. از بين اين کاني ها، موسکوويت به خاطر خواص فيزيکي، شيميايي، حرارتي و مکانيکي استثنايي که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد. ورميکوليت و فلوگوپيت هم مانند ميکا از اهميت برخوردار هستند. از بيوتيت به ندرت در مصارف صنعتي استفاده مي شود.
کاني هاي گروه ميکا که از نظر اقتصادي داراي اهميت هستند به صورت زير طبقه بندي مي گردند:

موسكوويت
موسکوويت ميکاي پتاسيم دار به رنگ سبز يا ياقوتي با فرمول شيمياي3H2KAl3(SiO4) نشان داده مي شود. وزن مخصوص اين کاني 88/2-77/2 گرم بر سانتي مترمکعب، سختي 2/3-8/2 در مقياس موس، سيستم تبلور منوکلينيک، گرماي ويژه (درc º25) 207/0، مدول الاستيسيته(Pa) 109 × 172، مقاومت فشاري (Pa) 106 × 221، دماي تجزيه (ºC) 500-400، ثابت دي الکتريک 9-5/6 و مقاومت کششي(Pa 106 ×)297-225 مي باشد.

بيوتيت
بيوتيت ميکاي منيزيم و آهن دار به رنگ قهوه اي تيره است که با فرمول شيميايي Mg,Fe)3Al(SiO4) ) (H2K) نشان داده مي شود. وزن مخصوص اين کاني 30/3-70/2 گرم بر سانتي مترمکعب، سيستم تبلور منوکلينيک و سختي 4-5/2 در مقياس موس مي باشد.

فلوگوپيت 
فلوگوپيت ميکاي منيزيم دار به رنگ زرد يا قهوه اي تيره است که با فرمول شيميايي H2K(Mg)3Al(SiO4)3 نشان داده مي شود. 
وزن مخصوص اين کاني90/2-76/2 گرم بر سانتي مترمکعب، سختي 3-5/2 در مقياس موس، سيستم تبلور منوکلينيک، گرماي ويژه (درc º25) 207/0، مدول الاستيسيته(Pa) 109×172، مقاومت فشاري (Pa)106×221، دماي تجزيه (ºC)1000-850، ثابت دي الکتريک 6-5 و مقاومت کششي (Pa 106×)297-255 مي باشد.

ورميکوليت
نام كاني ورميكوليت از واژه لاتينWorm or vermiculus (كرم يا كرم - حشره )، Vermiculita يا Vermiculit و Vermicular به معناي كرم مانند گرفته شده است، زيرا در اثر ضربه گرمايي (دماي بيش ازC ° 870) حجم آن تا 30-20 برابر حجم اوليه افزايش يافته (منبسط شده) و رشته هاي كرم مانندي به وجود مي آورد.
ورميكوليت، نام عمومي گروهي از آلومينوسيليكات هاي آبدار آهن و منيزيم است و يا بخشي از گروه كاني هاي فيلوسيليكاته (سيليكات هاي صفحه اي) است كه در ظاهر شبيه به ميكا مي باشد. گروه کاني هاي ميکا شامل کاني هاي بيوتيت، موسکوويت، ليپدوليت و فلوگوپيت مي باشد که ورميکوليت از دگرساني و يا هوازدگي كاني هاي بيوتيت و فلوگوپيت ايجاد مي شود.
ورميکوليت با فرمول عمومي ( Mg,Fe2+,Al,Ca,K)3(Al,Si,Fe3+)4O10(OH)2•4(H2O) در سيستم مونوکلينيک متبلور شده و داراي سختي 2- 5/1 مي باشد ( Mg ,Ca نمادي از کاتيون هاي تبادل پذير است).

تمامي کاني هاي گروه ميکا به صورت ورقه هاي بسيار نازکي مي شکنند که کاني شناسان آن را "کليواژميکا " مي نامند. مانند کاني تالک، ورميکوليت داراي آب فشرده در ميان لايه هاي سيليکاته مي باشد. در نتيجه هنگاميکه ميکا حرارت داده مي شود، آب خارج شده و کاني منبسط مي گردد. اين انبساط و سبکي ورميکوليت در صنايع، کشاورزي و ساختمان سازي مورد استفاده قرار مي گيرد.
ورميکوليت کاني است به رنگ قهوه اي روشن تا تيره که به صورت دانه هاي آکاردئوني شکل Accordion-shaped ديده مي شود. چگالي توده اي ورميكوليت خام يا كنسانتره بين 1120-640 كيلوگرم بر متر مكعب و براي نوع منبسط 160-64 كيلوگرم بر متر مكعب است و رطوبت آن در دماي کمتر از 110 درجه سانتيگراد، 10-4 % و pH آن در آب 9-6 مي باشد. ورميکوليت يک کاني غيرقابل احتراق است که در دماي 1150-1250 °C سخت شده و رسوب مي کند. دماي جوش ورميکوليت 1200-1320 °C و گرماي ويژه آن 08/1-84/0 kJ/kgK است.
 

لپيدوليت
لپيدوليت ميکاي ليتيوم دار به رنگ زرد کم رنگ و با فرمول شيميايي KLiAl(OH,F)2Al(SiO4)3 (H2K) نشان داده مي شود. وزن مخصوص اين کاني 30/3-70/2 گرم بر سانتي مترمکعب، سيستم تبلور منوکلينيک و سختي 4-5/2 در مقياس موس مي باشد.

از نظر کاني شناسي کاني هاي گروه ميکا به سه گروه تقسيم مي شوند که عبارتند از:
گروه اصلي ميکا، گروه ميکاهاي شکننده و گروه کلريتي. همه کاني هاي اين گروه ها داراي ساختمان منوکلينيک هستند. ساختار ميکا ترکيبي از دو لايه تتراهدرال سيليکا و يک لايه اکتاهدرال مرکزي است.

ميكاها را از نظر نوع آنها به دو گروه موسكوويت صفحه اي و پولكي، تقسيم مي نمايند :
•موسكوويت نوع صفحه اي
موسكوويت نوع صفحه اي در الكترونيك(خازنها و لامپها)، ساختن ورقه 84 و همچنين به دليل خاصيت دي الكتريك آن در ساخت لوازم عايق حرارتي و الکتريکي كاربرد دارد. به علت مقاومت بالاي حرارتي و شفاف بودن آن، در پنجره هاي كوره هاي الكتريكي از مسكويت بهره مي گيرند.
•موسكوويت نوع پولكي
موسكوويت نوع پولكي آن بيشتر براي ساختن صفحه هاي ميكايي به كار مي رود. مصارف بيشتر مسكويت پولكي عبارتند از : پركننده در سيمان، آسفالت و رنگ، تزيين بتن، جلوگيري از گيركردن مته ها به هنگام حفاري، و نوع بسيار دانه ريز مسكويت براي بالا بردن مقاومت رنگ در برابر رطوبت، چسبندگي و فرسايش به كار مي رود.

مصارف عمده ميکا:

  از بين کاني هاي ميکا، موسکوويت به خاطر خواص فيزيکي، شيميايي، حرارتي و مکانيکي استثنايي که دارد، در صنعت کاربرد فراوان دارد. ورميکوليت و فلوگوپيت هم مانند ميکا از اهميت برخوردار هستند. از بيوتيت به ندرت در مصارف صنعتي استفاده مي شود.

موسكوويت نوع صفحه اي در الكترونيك(خازن ها و لامپ ها)، ساختن ورقه 84 و همچنين به دليل خاصيت دي الكتريك آن در ساخت لوازم عايق حرارتي و الکتريکي كاربرد دارد. به علت مقاومت بالاي حرارتي و شفاف بودن آن، در پنجره هاي كوره هاي الكتريكي از مسكويت بهره مي گيرند.
موسكوويت نوع پولكي بيشتر براي ساختن صفحه هاي ميكايي به كار مي رود. مصارف بيشتر موسكوويت پولكي عبارتند از : پركننده در سيمان، آسفالت و رنگ، تزيين بتن، جلوگيري از گيركردن مته ها به هنگام حفاري، و نوع بسيار دانه ريز مسكويت براي بالا بردن مقاومت رنگ در برابر رطوبت، چسبندگي و فرسايش به كار مي رود. 
ميکاي ورقه اي با کيفيت بالا، عمدتاٌ مسکويت، در بسياري از صنايع خصوصاٌ الکتريسيته به کار مي رود. اين امر به دليل آن است که اين کاني داراي مقاومت دي الکتريک بالاست. همچنين استفاده از اين کاني از اتلاف انرژي جلوگيري مي کند. از ديگر مشخصه هاي اين کاني حساسيت الکتريکي بالا و ضريب حرارتي پايين مي باشد.علاوه بر اين خصوصيات، ميکا در دماي بالا مقاوم باقي مي ماند.
پنجره هايي که از ميکا ساخته مي شود داراي مقاومت مکانيکي بالايي هستند و از هدر رفتن انرژي جلوگيري مي کنند. انواع ميکا داراي ضريب دي الکتريک بين 5 تا7 است. به طوريکه ازآن مي توان در ساختن خازن استفاده کرد. خواص الکتريکي و مکانيکي بالاي ميکا همراه با چسبندگي کم و همچنين توانايي دور کردن گرما از خود باعث شده است که از آن در ساختن ترانزيستور استفاده شود و از ميکا ها با ضخامت 1/0 ميلي متر براي ساختن پوشش براي سيم ها استفاده مي شود. کاربرد اين سيم ها بيشتر در مبدل هاي الکتريکي است، که باعث کوچک تر شدن و سبک تر شدن آنها مي شود.
مقاومت بالاي ميکا درمقابل گرما، چگالي کم و مقاومت مکانيکي بالاي آن باعث شده است که از آن در ساختن مقاومت هاي الکتريکي استفاده شود. همچنين ميکا، به دليل بالا بودن کيفيت در توليد ليزرهاي هليوم نئون فيلترهاي اپتيکي مخصوص، آسترها و پوشش براي شيشه هايي که بايد فشار بالاي بخار را تحمل کنند، ساخت ديافراگم براي وسايل تنفس اکسيژن، وسايلي جهت رديابي و همچنين وسايلي براي سنجش گرما استفاده مي شود.
تحقيقات و آزمايش هاي اخير نشان داده است که از ميکا مي توان در ساخت محدوده وسيعي از وسايل مانند ساختن پرده هاي پنکه هاي هوايي، ساخت داشبورد ماشين و کف پوش استفاده کرد. همچنين از آن به عنوان جانشيني براي آزبست در ساخت ترمز ماشين استفاده مي شود.

جايگزين ها
ميکا را به دليل خواص فيزيکي و مکانيکي بالايي که دارد، در بسياري از مصارف صنعتي استفاده مي کنند و شايد بتوان گفت که جايگزيني براي آن وجود نداشته باشد. اما در بعضي موارد شن و تالک به جاي آن مورد استفاده قرار مي گيرند (مانند پوشش سقف ها). از فايبر گلاس در موارد محدودي به جاي ميکا در ساختن پلاستيک هاي مخصوص استفاده مي شود.
ميزان مصرف ظاهري ميکاي پولکي در جهان در سال هاي1995- 2000 از 112000 تن در سال 1995 به 137000 تن در سال 1998 افزايش داشته و پس از آن ميزان مصرف کاهش يافته و به 119000 تن در سال 2000 مي رسد.