Асбест – уникальный природный материал, длительное время используемый человечеством для решения многих задач. В частности, асбесты применяются при производстве различных асбестотехнических изделий (АТИ). Достаточно сказать, что он является одним из самых важных типов неметаллического сырья, добываемых в мире. В настоящее время большие запасы этих минералов имеются в России, Канаде, Китае, Казахстане и Южной Африке (до 2·109 тонн). Кроме того, в последнее время широко применяется разработанная методика гидротермического синтеза асбеста.
С точки зрения химии под термином «асбест» понимают целый комплекс веществ, относящихся к группе природных гидросиликатов (магния, железа, кальция и натрия). Выделяется две основные и наиболее важные в практическом смысле группы: амфиболовые и серпентиновые асбесты.
Амфиболовые асбесты представляют собой группу соединений, в состав которой входит несколько разновидностей: крокодилит, антофиллит, тремолит, актинолит и амозит. С химической точки зрения они имеют изменчивый состав – MgO (6-7%); FeO, Fe2O3 (34-44%), Al2O3 (5-10%), SiO2 (49-53%), H2O (1,5-3%).
К группе серпентиновых асбестов относится только хризотил [3MgO·2SiO2·2H2O]. Он представляет собой тонковолокнистый минерал белого или зеленовато-желтого цвета. Благодаря ярко выраженным волокнистым свойствам по сравнению с амфиболами он находит большее практическое применение. Существуют различные классификации хризотила. В зависимости от длины волокон (0,2 мм-16 см) выделяют 8 сортов хризотила (от 0 до 7). Наконец, от степени эластичности волокнистой составляющей различают нормальный, ломкий и полуломкий хризотил.
Одной из отличительных особенностей всего комплекса асбестов является то, что они способны расщепляться на тонкие и гибкие волокна при оказании механического воздействия. Толщина и длина образующихся волокон довольно изменчива и зависит от сорта асбеста, а также степени данного воздействия. При этом толщина их может достигать 5·10-4 мм, а длина – в среднем около 18 мм (реже до 5 и более см). Благодаря полой структуре волокна достигается их поразительная гибкость на фоне высокой прочности. Например, листовой силикат хризотил, подобно льняной или хлопковой массе, может сминаться или распушаться, что позволяет использовать его для изготовления несгораемой ткани асбестовой, выдерживающей нагревание до 500ºС. Однако, при температуре более 700ºС отмечается значительное снижение ее механической прочности, что особенно важно, например, в системе МЧС, так как асбест используется в напорных рукавах, ремнях приводных и прочих РТИ.
Асбест находит очень широкое применение в строительстве, что вполне оправдано физическими свойствами этого материала. В обобщенном виде среди наиболее значимых следует отметить высокую прочностью на разрыв, устойчивость к воздействию агрессивных сред, огнеупорность, высокую поглощающую активность, низкую звуковую, тепловую и электрическую проводимость. Кроме того, асбест способен образовывать устойчивые комплексы с битумом, цементом, асфальтом, различными РТИ, такими как: техпластины, ремни, рукава. В частности, благодаря высокой кислотоустойчивости отдельные разновидности амфиболовой группы находят применение в химической и электрохимической промышленности в качестве материала емкостей, изоляционных элементов в проводящих рукавах и пр. В то же время, хризотил устойчив к NaOH даже в большей степени, чем любая разновидность амфибольной группы, но в растворах кислот хризотил теряет ряд своих химических свойств из-за растворения магниевых окислов.
Асбест используется при изготовлении асбестоцементных труб и плит, различных фрикционных материалов, набивок, диэлектрических ковров, текстолита, изолент, ремней, асбестовых шнуров, огнестойкой, жаро- и кислотнозащитной одежды, огнеупорных строительных материалов. Серпентиновые асбесты находят широкое применение в химической, электрохимической, судостроительной, ракетостроительной, тракторной, авиационной и автомобильной отраслях промышленности.