Kaoliin

Kaoliin ehk portselansavi on valdavalt kaoliniidist koosnev savi erivorm. Lisaks kivimi põhimassi moodustavale kaoliniidile sisaldab see ka teisi savimineraale, opaale, tridümiiti, kristobaliiti ja murenemata jäänud päevakivide jäänuseid.^[1] Kivim võib lisandina sisaldada ka kvartsliiva.

Sõna "kaoliin" on tuletatud Hiinas Jiangxi provintsis Jingdezheni linna lähedal paikneva Gaolingi küla (高岭, Gāolǐng) nimest.^[2] Sealselt mäelt kaevati esimest korda kaoliini. Kaoliniiti kui mineraali kirjeldas esimesena Song Yingxing 1637. aastal teoses "Tiangong Kaiwu" (天工開物). Hiinlased nimetasid kaoliiniks mineraali, kaoliini nimetasid nad aga Gaolini mullaks.^[3] Sõna kandus teistesse keeltesse üle prantsuskeelsest sõnast kaolin, mis pärines prantsuse preestri Francois Xavier d'Entrecollesi Jingdezheni aruannetest, kus ta selgitas hiinlaste portselani valmistamise tehnikat.^[4] Kivim ei olnud siiski Euroopas eelnevalt tundmatu, seda nimetati sõltuvalt piirkonnast kas "valgetuuniks" või "Passau mullaks". Lipari saartel kaevandati seda juba antiikajal.^[5]

Kaoliinil on väike kahanemis-paisumisvõime ja madal katioon-vahetuse võime (1–15 mekv/100 g). See on pehme, tavaliselt valge mineraal (dioktaeedriline kihtsilikaatsavi), mis tekib alumiiniumsilikaatide (nt päevakivide) keemilisel murenemisel ehk porsumisel. Eri paigus üle maailma võib see raudoksiidi sisalduse tõttu värvuda roosa-oranži-punaseks, andes sellele eristatava roostekarva värvuse. Kergemas kontsentratsioonis annab see kaoliinile valge, kollase või heleoranži värvitooni. Kaoliinile on võrreldes teiste savidega omane madal plastsus ja suur tulekindlus. Kaubanduse eesmärgil transporditakse kaoliini kuiva pulbrina, poolkuival kujul või vedela seguna. Kaoliini kaevandatakse Ukrainas,^[6] Venemaal,^[7] Pakistanis, Vietnamis, Brasiilias, Bulgaarias, Prantsusmaal, Suurbritannias, Iraanis, Saksamaal, Indias, Austraalias, Koreas, Hiinas, Tšehhis ja Ameerika Ühendriikides.^[3]

Portselansavi kasutatakse portselani valmistamiseks, aga seda kulub suurtes kogustes ka paberi pinna muutmiseks siledaks ja mitteabsorbeerivaks.^[8]

Savihelbed peegeldavad savi sisemist struktuuri, mis sarnaneb korratu paberikuhjaga. Tetraeedriliste silikaatioonide ühikutest või oktaeedriliste alumiiniumoksiidi ühikutest koosnevaid lehekesi seovad nende vahel olevad vee molekulid. Iga savihelvest ümbritsevad ioonide kaksikkihid, mis sunnivad helbeid üksteisest tõukuma. Selline tõukumine laseb helvestel üksteise suhtes libiseda ja muudab savi rõhust mõjutatuks. Selle tulemusena on savi kergesti vormitav. Kuumutamisel põletusahjus eraldub savist vesi, kihtide vahel moodustub tugev side ja tekib kõva vastupidav keraamiline materjal.^[8]

Tüüpiline keraamiline materjal on väga kõva, vees mittelahustuv ja korrosioonikindel. See on ühelt poolt väga habras, aga seda saab julgesti kasutada kõrgetel temperatuuridel ja see on ka deformatsioonile vastupidav. Sellised omadused annavadki keraamikale väärtuse.^[8]

Kaoliini kasutatakse veel:

• hambapastades
• valgust hajutava materjalina valgetes hõõglampides
• kosmeetikas
• täiteainena titaanvalge värvides ^[9]
• kummitööstuses oma pool-tugevdavate omaduste tõttu
• liimides reoloogia omaduste muutmiseks ^[10]
• piipude tootmisel Euroopas ja Aasias
• mahepõllunduses putukatõrjevahendina ning õunte puhul päikesepõletuse kaitseks
• lubivärvina Nepali traditsiooniliste kivimajade juures (tavaliselt värvitakse ülemine osa valge kaoliinisaviga ning keskmine osa punase saviga, alumine osa värvitakse mustaks või jätkatakse punase saviga)
• täidisena Edisoni vinüülplaatides ^[11]
• näomaskides või seepides
• indikaatorina radioloogilises dateerimises, kuna kaoliniit sisaldab vähestes kogustes uraani ning tooriumi
• tervise-toodetes, näiteks geofaagias seedehäirete vähendamiseks ning kunagi ka kõhulahtisuse raviks
• adsorbendina vee ning reovee töötlemisel ^[12]

Lõviosa toodetavast kaoliinist on kasutusel paberitööstuses. Aastal 1973 kasutati seal ära üle 70% toodetavast kaoliinist. Kummi valmistamiseks kulus 13,2%, keraamikatööstuses kasutati ära 6,2%, lakkides, värvides ja liimis 4,5%, toiduainetetööstuses 3,2% ja taimekaitsevahendites 0,4% toodetavast kaoliinist.^[13]

Pinnase söömine on tuntud kui geofaagia. Ka kaoliini konsumeeritakse tervislikel põhjustel. Suuremal määral tarbivad seda naised, eriti raseduse ajal.^[14] Ameerika Ühendriikides teavad kaoliini tarbivad naised seda valge muda, kriidi või valge savina.^[15] Savi süüakse, kuna usutakse, et kaoliin aitab vähendada iiveldust ning suudab absorbeerida ohtlikke toksiine.

Teaduslikud uuringud on üritanud välja selgitada tegelikku põhjust, miks inimeste seas geofaagiat esineb. Kõige tõenäolisemaks peetakse teooriat, mille kohaselt see toimib kaitsena haiguste eest. Kõige enam esinebki geofaagiat rasedate naiste ning noorukite seas. Mõlemad grupid on tundlikud parasiitide ja patogeenide suhtes. Samuti on geofaagia laialt levinud troopilistes piirkondades, kus toidu teel levivaid mikroobe on külluslikult. Andmed näitavad, et tihti tarvitatakse savimuda ka seedehäirete korral. On vähetõenäoline, et muda ise seedehäireid tekitab, kuna tarbitakse selliseid savisid, mis paiknevad nii sügaval maa sees, et parasiidid neid saastada ei saaks.^[16]

Savi söömist on kasutatud ka nälja alla surumiseks. Näiteks Haitil on geofaagia laialt levinud, eelkõige vaesemates piirkondades. Seal tehakse savimudast küpsiselaadseid koogikesi, mida kuivatatakse päikese käes. Lisanditena kasutatakse vett, soola, margariini ning vahel ka suhkrut. Neid tuntakse kui "bon bons de Terres" ("maised koogikesed"), millel on küll väike toiteväärtus, kuid samas on see odav viis kõhtu täita.^[17]

Kaoliini tarbitakse toiduna ka mitmetes Aafrika riikides. Ekvatoriaal-Guineas kannab see nimetust calabachop, Gabonis aga kalaba.^[18] Kalaba nime kannab see ka Kamerunis, kus sellele lisatakse pipart ja kardemoni.^[19]

• Boolus
• Terra sigillata