Talco

El talco es un mineral de arcilla, compuesto de silicato de magnesio hidratado con la fórmula química Mg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂. El talco en forma de polvo, a menudo combinado con almidón de maíz, se usa como talco para bebés. Este mineral se utiliza como agente espesante y lubricante. Es un ingrediente en cerámica, pinturas y material para techos. Es un ingrediente principal en muchos cosméticos. Ocurre como masas foliadas a fibrosas, y en una forma de cristal excepcionalmente rara. Tiene una hendidura basal perfecta y una fractura plana desigual, y está foliada con una forma platy bidimensional.

La escala de dureza mineral de Mohs, basada en la comparación de la dureza al rayado, define el valor 1 como la dureza del talco, el mineral más blando. Cuando se raspa sobre una placa rayada, el talco produce una raya blanca; aunque este indicador es de poca importancia, porque la mayoría de los minerales de silicato producen una raya blanca. El talco es translúcido a opaco, con colores que van del gris blanquecino al verde con un brillo vítreo y nacarado. El talco no es soluble en agua y es ligeramente soluble en ácidos minerales diluidos.

La esteatita es una roca metamórfica compuesta predominantemente de talco.

Etimología

La palabra "talco" deriva del latín medieval talcum, que a su vez se origina del árabe: طلق ṭalq que, deriva del persa: تالک tālk. En la antigüedad, la palabra se usaba para varios minerales relacionados, incluidos el talco, la mica y la selenita.

Formación

El talco se forma predominantemente a partir del metamorfismo de minerales magnesianos como serpentina, piroxeno, anfíbol y olivino, en presencia de dióxido de carbono y agua. Esto se conoce como "carbonatación de talco" o "esteatización" y produce un conjunto de rocas conocidas como carbonatos de talco.

El talco se forma principalmente por hidratación y carbonatación mediante esta reacción:serpentina2 Mg ₃ Si ₂ O ₅ (OH) ₄+dióxido de carbono₃ CO2→talcoMg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂+magnesita3 MgCO ₃+agua3H2O _{_} _

El talco también se puede formar a través de una reacción entre la dolomita y la sílice, que es típica de la escarnificación de las dolomías por inundación de sílice en aureolas metamórficas de contacto:dolomita3 CaMg(CO ₃) ₂+sílice₄ SiO2+aguaH2O _{_} _→talcoMg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂+calcita₃ CaCO3+dióxido de carbono₃ CO2

El talco también se puede formar a partir de clorito de magnesio y cuarzo en metamorfismo de esquisto azul y eclogita mediante la siguiente reacción metamórfica:clorita + cuarzo → cianita + talco + agua

El talco también se encuentra como un mineral diagenético en rocas sedimentarias donde puede formarse a partir de la transformación de precursores metaestables de arcilla magnésica hidratada como querolita, sepiolita o estevensita que pueden precipitar del agua marina y lacustre en ciertas condiciones.

En esta reacción, la proporción de talco y cianita depende del contenido de aluminio, y las rocas más aluminosas favorecen la producción de cianita. Esto se asocia típicamente con minerales de alta presión y baja temperatura, como la fengita, el granate y el glaucofano dentro de las facies de esquisto azul inferior. Tales rocas son típicamente blancas, friables y fibrosas, y se conocen como esquisto blanco.

El talco es un mineral estratificado trioctaédrico; su estructura es similar a la pirofilita, pero con magnesio en los sitios octaédricos de las capas compuestas. La estructura cristalina del talco se describe como TOT, lo que significa que se compone de capas TOT paralelas unidas débilmente entre sí por fuerzas débiles de van der Waals. Las capas TOT, a su vez, consisten en dos láminas tetraédricas (T) fuertemente unidas a las dos caras de una sola lámina trioctaédrica (O). Es la débil unión entre las capas TOT lo que le da al talco su perfecta división basal y suavidad.

Las láminas tetraédricas consisten en tetraedros de sílice, que son iones de silicio rodeados por cuatro iones de oxígeno. Cada uno de los tetraedros comparte tres de sus cuatro iones de oxígeno con los tetraedros vecinos para producir una hoja hexagonal. El ion de oxígeno restante (el ion de oxígeno apical) está disponible para unirse a la lámina trioctaédrica.

La lámina trioctaédrica tiene la estructura de una lámina del mineral brucita. Los oxígenos apicales toman el lugar de algunos de los iones de hidroxilo que estarían presentes en una hoja de brucita, uniendo fuertemente las hojas tetraédricas a la hoja trioctaédrica.

Las láminas tetraédricas tienen carga negativa, ya que su composición a granel es Si ₄ O ₁₀. La hoja trioctaédrica tiene una carga positiva igual, ya que su composición a granel es Mg ₃ (OH) ₂ La capa TOT combinada es así eléctricamente neutra.

Debido a que los hexágonos en las láminas T y O tienen un tamaño ligeramente diferente, las láminas se distorsionan levemente cuando se unen en una capa TOT. Esto rompe la simetría hexagonal y la reduce a simetría monoclínica o triclínica. Sin embargo, la simetría hexaédrica original es discernible en el carácter pseudotrigonal de los cristales de talco.

• Vista de la estructura de hoja tetraédrica de talco. Los iones de oxígeno apicales están teñidos de rosa.
• Vista de lámina trioctaédrica de talco. Las esferas amarillas son hidroxilo; los azules son de magnesio. Los sitios de unión de oxígeno apicales son blancos.
• Cristal de talco visto a lo largo del eje [100], mirando a lo largo de las capas del cristal

Ocurrencia

El talco es un mineral metamórfico común en los cinturones metamórficos que contienen rocas ultramáficas, como la esteatita (una roca con alto contenido de talco), y dentro de terrenos metamórficos de esquisto blanco y esquisto azul. Los principales ejemplos de esquistos blancos incluyen el cinturón metamórfico franciscano del oeste de los Estados Unidos, los Alpes europeos occidentales, especialmente en Italia, ciertas áreas del Bloque Musgrave y algunos orógenos de colisión como el Himalaya, que se extiende a lo largo de Pakistán, India, Nepal y Bután..

Los ultramáficos de carbonato de talco son típicos de muchas áreas de los cratones arqueanos, en particular los cinturones de komatiita del cratón Yilgarn en Australia Occidental. Los ultramáficos de carbonato de talco también se conocen del cinturón plegado de Lachlan, en el este de Australia, de Brasil, el escudo de Guayana y de los cinturones de ofiolita de Turquía, Omán y el Medio Oriente.

China es el principal productor mundial de talco y esteatita con una producción de alrededor de 2,2 millones de toneladas (2016), lo que representa el 30 % de la producción mundial total. Los otros grandes productores son Brasil (12 %), India (11 %), EE. UU. (9 %), Francia (6 %), Finlandia (4 %), Italia, Rusia, Canadá y Austria (2 %, cada uno).

Las ocurrencias económicas notables de talco incluyen la mina de talco Mount Seabrook, Australia Occidental, formada sobre una intrusión ultramáfica polideformada y en capas. El Grupo Luzenac, con sede en Francia, es el mayor proveedor mundial de talco extraído. Su mina de talco más grande en Trimouns cerca de Luzenac en el sur de Francia produce 400.000 toneladas de talco por año.

Mineral de conflicto

La extracción en áreas en disputa de la provincia de Nangarhar, Afganistán, ha llevado al grupo de monitoreo internacional Global Witness a declarar el talco como un recurso de conflicto, ya que las ganancias se utilizan para financiar la confrontación armada entre los talibanes y el Estado Islámico.

Usos

El talco se usa en muchas industrias, incluida la fabricación de papel, plástico, pintura y recubrimientos (por ejemplo, para moldes de fundición de metal), caucho, alimentos, cables eléctricos, productos farmacéuticos, cosméticos y cerámica. Una roca gruesa de color verde grisáceo con alto contenido de talco es la esteatita o esteatita, que se usa para estufas, fregaderos, cuadros eléctricos, etc. A menudo se usa para superficies de mesas de laboratorio y cuadros eléctricos debido a su resistencia al calor, la electricidad y los ácidos.

En forma finamente molida, el talco encuentra uso como cosmético (polvo de talco), como lubricante y como relleno en la fabricación de papel. Se utiliza para recubrir el interior de cámaras de aire y guantes de goma durante la fabricación para evitar que las superficies se peguen. El polvo de talco, con gran refinamiento, se ha utilizado en talco para bebés, un polvo astringente que se usa para prevenir la dermatitis del pañal (erupción del pañal). La Academia Estadounidense de Pediatría recomienda que los padres eviten usar talco para bebés porque presenta un riesgo de problemas respiratorios, incluidos problemas para respirar y daño pulmonar grave si se inhala. El pequeño tamaño de las partículas hace que sea difícil mantenerlas fuera del aire mientras se aplica el polvo. Los ungüentos a base de óxido de zinc son una alternativa mucho más segura.

La esteatita (talco masivo) se usa a menudo como marcador para soldar o trabajar metales.

El talco también se utiliza como aditivo alimentario o en productos farmacéuticos como deslizante. En medicina, el talco se usa como agente de pleurodesis para prevenir el derrame pleural recurrente o el neumotórax. En la Unión Europea, el número aditivo es E553b.El talco se puede usar en el procesamiento de arroz blanco como agente pulidor en la etapa de pulido.

Debido a su baja resistencia al cizallamiento, el talco es uno de los lubricantes sólidos más antiguos que se conocen. También se hace un uso limitado del talco como aditivo reductor de fricción en aceites lubricantes.

El talco es muy utilizado en la industria cerámica tanto en pastas como en esmaltes. En cuerpos de artículos de arte de fuego bajo, imparte blancura y aumenta la expansión térmica para resistir el agrietamiento. En los gres se utilizan pequeños porcentajes de talco para fundir la masa y por tanto mejorar la resistencia y la vitrificación. Es una fuente de fundente de MgO en vidriados de alta temperatura (para controlar la temperatura de fusión). También se emplea como agente mateante en los vidriados de loza y se puede utilizar para producir mates de magnesia a altas temperaturas.

Norma ISO de calidad (ISO 3262)

Las patentes están pendientes sobre el uso de silicato de magnesio como sustituto del cemento. Sus requisitos de producción son menos intensivos en energía que el cemento Portland común (con un requisito de calentamiento de alrededor de 650 °C para el talco en comparación con los 1500 °C para la piedra caliza para producir cemento Portland), mientras que absorbe mucho más dióxido de carbono a medida que se endurece. Esto da como resultado una huella de carbono negativa en general, ya que el sustituto del cemento elimina 0,6 toneladas de CO ₂ por tonelada utilizada. Esto contrasta con una huella de carbono positiva de 0,4 toneladas por tonelada de cemento convencional.

El talco se usa en la producción de materiales que se usan ampliamente en los interiores de edificios, como pinturas de contenido base en revestimientos de paredes. Otras áreas que utilizan en gran medida el talco son la agricultura ecológica, la industria alimentaria, la cosmética y los productos de higiene como talcos para bebés y detergentes en polvo.

El talco a veces se usa como adulterante de la heroína ilegal, para expandir el volumen y el peso y, por lo tanto, aumentar su valor en la calle. Con el uso intravenoso, puede provocar talcosis pulmonar, una inflamación granulomatosa en los pulmones.

Polvo de talco estéril

El polvo de talco estéril (NDC 63256-200-05) es un agente esclerosante utilizado en el procedimiento de pleurodesis. Esto puede ser útil como tratamiento contra el cáncer para prevenir derrames pleurales (una acumulación anormal de líquido en el espacio entre los pulmones y la pared torácica). Se inserta en el espacio a través de un tubo torácico, lo que hace que se cierre para que no se acumule líquido allí. El producto se puede esterilizar con calor seco, óxido de etileno o radiación gamma.

La seguridad

Se han planteado sospechas de que el uso de talco contribuye a ciertos tipos de enfermedades, principalmente cánceres de ovario y pulmón. Según la IARC, el talco que contiene amianto se clasifica como agente del grupo 1 (carcinógeno para los humanos), el uso de talco en el perineo se clasifica como del grupo 2B (posiblemente carcinogénico para los humanos) y el talco que no contiene amianto se clasifica como del grupo 3 (inclasificable). carcinogenicidad en humanos). Las revisiones realizadas por Cancer Research UK y la Sociedad Estadounidense del Cáncer concluyen que algunos estudios han encontrado un vínculo, pero otros no.

Los estudios analizan problemas pulmonares, cáncer de pulmón y cáncer de ovario. Uno de estos, publicado en 1993, fue un informe del Programa Nacional de Toxicología de EE. UU., que encontró que el talco de grado cosmético que no contiene fibras similares al asbesto se correlacionó con la formación de tumores en ratas obligadas a inhalar talco durante 6 horas al día, cinco días a la semana. al menos 113 semanas. Un artículo de 1971 encontró partículas de talco incrustadas en el 75% de los tumores de ovario estudiados. La investigación publicada en 1995 y 2000 concluyó que era plausible que el talco pudiera causar cáncer de ovario, pero no se mostró evidencia concluyente. El panel de expertos de revisión de ingredientes cosméticos concluyó en 2015 que el talco, en las concentraciones que se usan actualmente en los cosméticos, es seguro. En 2018, Health Canada emitió una advertencia, desaconsejando la inhalación de polvos de talco o su uso en el área perineal femenina.

Grado industrial

En los Estados Unidos, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional y el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional han establecido límites de exposición ocupacional a polvos de talco respirables en 2 mg/m durante una jornada laboral de ocho horas. A niveles de 1000 mg/m3, la inhalación de talco se considera inmediatamente peligrosa para la vida y la salud.

Grado de comida

La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos considera que el talco (silicato de magnesio) generalmente reconocido como seguro (GRAS) se usa como agente antiaglomerante en la sal de mesa en concentraciones inferiores al 2%.

Asociación con asbesto

Un problema particular con el uso comercial del talco es su ubicación conjunta frecuente en depósitos subterráneos con mineral de asbesto. Asbesto es un término general para diferentes tipos de minerales de silicato fibroso, deseables en la construcción por sus propiedades resistentes al calor. Hay seis variedades de asbesto; la variedad más común en la fabricación, el asbesto blanco, pertenece a la familia serpentina.Los minerales serpentinos son silicatos laminares; aunque no pertenece a la familia de las serpentinas, el talco también es un silicato laminar, con dos láminas conectadas por cationes de magnesio. La frecuente ubicación conjunta de depósitos de talco con asbesto puede resultar en la contaminación del talco extraído con asbesto blanco, lo que presenta serios riesgos para la salud cuando se dispersa en el aire y se inhala. El estricto control de calidad desde 1976, incluida la separación del talco de grado cosmético y alimentario del talco de grado "industrial", ha eliminado en gran medida este problema, pero sigue siendo un peligro potencial que requiere mitigación en la extracción y el procesamiento del talco. Una encuesta de la FDA de EE. UU. de 2010 no logró encontrar asbesto en una variedad de productos que contienen talco.Una investigación de Reuters de 2018 afirmó que la compañía farmacéutica Johnson & Johnson supo durante décadas que había asbesto en su talco para bebés, y en 2020 la compañía dejó de vender talco para bebés en los EE. UU. y Canadá. Hubo llamados a los principales accionistas de Johnson & Johnson para obligar a la compañía a poner fin a las ventas globales de talco para bebés y contratar a una firma independiente para realizar una auditoría de justicia racial, ya que se había comercializado para mujeres afroamericanas y con sobrepeso. El 11 de agosto de 2022, la compañía anunció que dejaría de fabricar polvo a base de talco para 2023 y lo reemplazaría con polvos a base de almidón de maíz. La compañía dijo que el polvo a base de talco es seguro de usar y no contiene asbesto.

Litigio

En 2006, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer clasificó el polvo de talco como un posible carcinógeno humano si se usa en el área genital femenina. A pesar de esto, ninguna agencia federal en los EE. UU. actuó para retirar el polvo de talco del mercado o agregar advertencias.

En febrero de 2016, como resultado de una demanda contra Johnson & Johnson (J&J), un jurado de St. Louis otorgó $72 millones a la familia de una mujer de Alabama que murió de cáncer de ovario. La familia afirmó que el uso de polvos de talco fue el responsable de su cáncer.

En mayo de 2016, una mujer de Dakota del Sur recibió $55 millones como resultado de otra demanda contra J&J. La mujer había usado talco para bebés de Johnson & Johnson durante más de 35 años antes de que le diagnosticaran cáncer de ovario en 2011.

En octubre de 2016, un jurado de St. Louis otorgó 70,1 millones de dólares a una mujer californiana con cáncer de ovario que había usado talco Johnson's Baby durante 45 años.

En agosto de 2017, un jurado de Los Ángeles otorgó $ 417 millones a una mujer californiana, Eva Echeverría, que desarrolló cáncer de ovario como "resultado próximo de la naturaleza irrazonablemente peligrosa y defectuosa del polvo de talco", declaró su demanda contra Johnson & Johnson. El 20 de octubre de 2017, la jueza del Tribunal Superior de Los Ángeles, Maren Nelson, desestimó el veredicto. El juez afirmó que Echeverría probó que hay "un debate en curso en la comunidad científica y médica sobre si el talco es más probable que cause cáncer de ovario y, por lo tanto, (da) lugar a un deber de advertir", pero no lo suficiente para sostener la imposición del jurado de declaró responsabilidad contra Johnson & Johnson, y concluyó que Echeverría no estableció adecuadamente que el talco causa cáncer de ovario.

En julio de 2018, un tribunal de St. Louis concedió una reclamación de 4700 millones de dólares (4140 millones de dólares en daños punitivos y 550 millones de dólares en daños compensatorios) contra J&J a 22 mujeres demandantes, y concluyó que la empresa había suprimido la evidencia de asbesto en sus productos durante más de cuatro decadas.

Al menos entre 1200 y 2000 otras demandas relacionadas con el polvo de talco estaban pendientes a partir de 2016.