Talc

Le talc , ou talc , est un minéral argileux , composé de silicate de magnésium hydraté de formule chimique Mg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂ . Le talc sous forme de poudre, souvent associé à de l’amidon de maïs , est utilisé comme Poudre pour bébé . Ce minéral est utilisé comme épaississant et lubrifiant. C’est un ingrédient de la céramique, de la peinture et des matériaux de toiture. C’est un ingrédient principal dans de nombreux cosmétiques. ^[6] Il se présente sous forme de masses foliées à fibreuses et sous une forme cristalline exceptionnellement rare . Il a un parfait clivage basal et une fracture plate inégale, et il est folié avec une forme lamellaire bidimensionnelle.

Talc
Général
Catégorie	Minéral silicaté
Formule (unité répétitive)	Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2
Symbole IMA	TLC [1]
Classement Strunz	9.EC.05
Système cristal	Monoclinique ou Triclinique [2]
Classe de cristal	Soit prismatique (2m) soit pinacoïdale ( 1 ) [3]
Groupe d’espace	C2/c ou C 1
Cellule unitaire	a = 5,291 Å , b = 9,173 Å c = 5,290 Å; α = 98,68° β = 119,90°, γ = 90,09° ; Z = 2 ou a = 5,287 Å, b = 9,158 Å c = 18,95 [Å], β = 99,3° ; Z = 4 [3]
Identification
Couleur	Vert clair à vert foncé, marron, blanc, gris, incolore
habit de cristal	Masses feuilletées à fibreuses, rares sous forme de cristaux plats à pyramidaux
Clivage	Parfait sur {001} clivage basal
Fracture	Surfaces planes (pas de clivage), fracture selon un motif irrégulier
Ténacité	Sectile
Dureté de l’échelle de Mohs	1 (minéral définissant)
Lustre	Cireux ou nacré
Traînée	Giclée blanche à noir nacré
Diaphanéité	Translucide
Gravité spécifique	2,58 à 2,83
Propriétés optiques	Biaxial (-)
Indice de réfraction	n α = 1,538 – 1,550 n β = 1,589 – 1,594 n γ = 1,589 – 1,600
Biréfringence	δ = 0,051
Pléochroïsme	Faible en variétés sombres
Fluorescence ultraviolette	UV courts = jaune orangé, UV longs = jaune
Références	[3] [4] [5]

L’ échelle de Mohs de dureté minérale , basée sur la comparaison de la dureté des rayures , définit la valeur 1 comme la dureté du talc, le minéral le plus tendre. Lorsqu’il est gratté sur une plaque à stries , le talc produit une strie blanche; bien que cet indicateur ait peu d’importance, car la plupart des minéraux silicatés produisent une traînée blanche. Le talc est translucide à opaque, avec des couleurs allant du gris blanchâtre au vert avec un éclat vitreux et nacré . Le talc n’est pas soluble dans l’eau et est légèrement soluble dans les acides minéraux dilués . ^[7]

La stéatite est une roche métamorphique composée principalement de talc.

Étymologie

Le mot « talc » dérive du latin médiéval talc , qui à son tour provient de l’arabe : طلق ṭalq qui, dérive du persan : تالک tālk . Dans les temps anciens, le mot était utilisé pour divers minéraux apparentés, notamment le talc, le mica et la sélénite . ^[8]

Formation

Un bloc de talc

Le talc se forme principalement à partir du métamorphisme de minéraux magnésiens tels que la serpentine , le pyroxène , l’ amphibole et l’olivine , en présence de dioxyde de carbone et d’eau. Ceci est connu sous le nom de “carbonatation du talc” ou “stéatisation” et produit une suite de roches appelées carbonates de talc .

Le talc est principalement formé par hydratation et carbonatation par cette réaction :

serpentin2 Mg ₃ Si ₂ O ₅ (OH) ₄+ gaz carbonique3CO2 _{_}→ talcMg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂+ magnésite3 MgCO ₃+ l’eau3H2O _{_} _

Le talc peut également se former via une réaction entre la dolomie et la silice, typique de la skarnification des dolomites par inondation de silice au contact des auréoles métamorphiques :

dolomie3 CaMg(CO ₃ ) ₂+ silice₄ SiO2+ l’eauH ₂ O→ talcMg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂+ calcite3 CaCO ₃+ gaz carbonique3CO2 _{_}

Le talc peut également être formé à partir de chlorite magnésienne et de quartz dans le métamorphisme des schistes bleus et des éclogites par la réaction métamorphique suivante :

chlorite + quartz → cyanite + talc + eau

Le talc se trouve également en tant que minéral diagénétique dans les roches sédimentaires où il peut se former à partir de la transformation de précurseurs d’argile de magnésium hydraté métastable tels que la kérolite , la sépiolite ou la stevensite qui peuvent précipiter de l’eau marine et lacustre dans certaines conditions. ^[9]

Dans cette réaction, le rapport talc/cyanite dépend de la teneur en aluminium , les roches plus alumineuses favorisant la production de cyanite. Ceci est généralement associé à des minéraux à haute pression et à basse température tels que la phengite , le grenat et le glaucophane dans le faciès inférieur des schistes bleus . Ces roches sont généralement blanches, friables et fibreuses et sont connues sous le nom de whiteschist .

Le talc est un minéral stratifié trioctaédrique ; sa structure est similaire à la pyrophyllite , mais avec du magnésium dans les sites octaédriques des couches composites. ^[2] La structure cristalline du talc est décrite comme TOT , ce qui signifie qu’elle est composée de couches parallèles de TOT faiblement liées les unes aux autres par de faibles forces de van der Waals . Les couches TOT sont quant à elles constituées de deux feuillets tétraédriques ( T ) fortement liés aux deux faces d’un même feuillet trioctaédrique ( O ). C’est la faible liaison entre les couches TOT qui donne au talc son clivage basal parfait et sa douceur. ^[dix]

Les feuilles tétraédriques sont constituées de tétraèdres de silice, qui sont des ions de silicium entourés de quatre ions d’oxygène. Les tétraèdres partagent chacun trois de leurs quatre ions oxygène avec les tétraèdres voisins pour produire une feuille hexagonale. L’ion oxygène restant (l’ ion oxygène apical ) est disponible pour se lier à la feuille trioctaédrique. ^[11]

La feuille trioctaédrique a la structure d’une feuille de brucite minérale . Les oxygènes apicaux remplacent certains des ions hydroxyle qui seraient présents dans une feuille de brucite, liant étroitement les feuilles tétraédriques à la feuille trioctaédrique. ^[12]

Les feuilles tétraédriques ont une charge négative, puisque leur composition brute est Si ₄ O ₁₀ ^4- . La feuille trioctaédrique a une charge positive égale, puisque sa composition brute est Mg ₃ (OH) ₂ ⁴⁺ La couche TOT combinée est donc électriquement neutre. ^[dix]

Étant donné que les hexagones des feuilles T et O sont de taille légèrement différente, les feuilles sont légèrement déformées lorsqu’elles se lient dans une couche TOT. Cela brise la symétrie hexagonale et la réduit à une symétrie Monoclinique ou Triclinique. ^[13] Cependant, la symétrie hexaédrique originale est perceptible dans le caractère pseudotrigonal des cristaux de talc. ^[3]

• Vue de la structure en feuillet tétraédrique du talc. Les ions oxygène apicaux sont teintés de rose.

• Vue d’une feuille trioctaédrique de talc. Les sphères jaunes sont hydroxyle; les bleus sont le magnésium. Les sites apicaux de fixation de l’oxygène sont blancs.

• Cristal de talc vu le long de l’axe [100], regardant le long des couches du cristal

Occurrence

Production de talc en 2005

Le talc est un minéral métamorphique courant dans les ceintures métamorphiques qui contiennent des roches ultramafiques , telles que la stéatite (une roche à haute teneur en talc), et dans les terranes métamorphiques de schiste blanc et de schiste bleu . Les principaux exemples de schistes blancs comprennent la ceinture métamorphique franciscaine de l’ouest des États-Unis, les Alpes d’Europe occidentale, en particulier en Italie, certaines zones du bloc Musgrave et certains orogènes de collision tels que l’ Himalaya , qui s’étendent le long du Pakistan , de l’Inde , du Népal et du Bhoutan . .

Les ultramafiques de carbonate de talc sont typiques de nombreuses zones des cratons archéens , notamment les ceintures de komatiite du craton Yilgarn en Australie occidentale . Des ultramafiques de talc-carbonate sont également connus dans la ceinture plissée de Lachlan , dans l’est de l’ Australie , au Brésil , dans le bouclier des Guyanes et dans les ceintures d’ ophiolites de Turquie , d’ Oman et du Moyen-Orient .

La Chine est le principal pays producteur mondial de talc et de stéatite avec une production d’environ 2,2 millions de tonnes (2016), ce qui représente 30 % de la production mondiale totale. Les autres principaux producteurs sont le Brésil (12 %), l’Inde (11 %), les États-Unis (9 %), la France (6 %), la Finlande (4 %), l’Italie, la Russie, le Canada et l’Autriche (2 % chacun) . ^[14]

Les occurrences économiques notables de talc comprennent la mine de talc de Mount Seabrook, en Australie occidentale, formée sur une intrusion ultramafique stratifiée polydéformée. Le groupe Luzenac, basé en France , est le plus grand fournisseur mondial de talc extrait. Sa plus grande mine de talc à Trimouns près de Luzenac dans le sud de la France produit 400 000 tonnes de talc par an.

Conflit minéral

L’extraction dans les zones contestées de la Province de Nangarhar , en Afghanistan, a conduit le groupe de surveillance international Global Witness à déclarer le talc comme une ressource de conflit , car les bénéfices sont utilisés pour financer la confrontation armée entre les talibans et l’État islamique . ^[15]

Les usages

Poudre de talc La structure du talc est composée de feuilles de Si ₂ O ₅ avec du magnésium pris en sandwich entre des feuilles dans des sites octaédriques.

Le talc est utilisé dans de nombreuses industries, notamment la fabrication du papier, le plastique , la peinture et les revêtements (par exemple pour les moules de coulée de métal), le caoutchouc, l’alimentation, les câbles électriques, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques et la céramique. Une roche grossière à haute teneur en talc gris-vert est la stéatite ou la stéatite , utilisée pour les poêles, les éviers, les tableaux électriques, etc. Elle est souvent utilisée pour les surfaces des dessus de table de laboratoire et des tableaux électriques en raison de sa résistance à la chaleur, à l’électricité et aux acides.

Sous forme finement broyée, le talc est utilisé comme cosmétique ( poudre de talc ), comme lubrifiant et comme charge dans la fabrication du papier. Il est utilisé pour enduire l’intérieur des chambres à air et des gants en caoutchouc pendant la fabrication pour empêcher les surfaces de coller. La poudre de talc, avec un raffinement important, a été utilisée dans la Poudre pour bébé, une poudre astringente utilisée pour prévenir l’ érythème fessier (érythème fessier). L’ Académie américaine de pédiatrierecommande aux parents d’éviter d’utiliser de la Poudre pour bébé car elle présente un risque de problèmes respiratoires, notamment des troubles respiratoires et de graves lésions pulmonaires en cas d’inhalation. La petite taille des particules rend difficile leur maintien hors de l’air lors de l’application de la poudre. Les onguents à base d’ oxyde de zinc sont une alternative beaucoup plus sûre. ^[16]

La stéatite (talc massif) est souvent utilisée comme marqueur pour la soudure ou le travail des métaux . ^{[17] [18]}

Le talc est également utilisé comme additif alimentaire ou dans les produits pharmaceutiques comme glissant . En médecine, le talc est utilisé comme agent de pleurodèse pour prévenir les épanchements pleuraux récurrents ou les pneumothorax . Dans l’ Union européenne , le numéro d’additif est E553b .
Le talc peut être utilisé dans le traitement du riz blanc comme agent de polissage lors de l’étape de polissage.

En raison de sa faible résistance au cisaillement, le talc est l’un des plus anciens lubrifiants solides connus. De plus, une utilisation limitée du talc comme additif réduisant le frottement dans les huiles lubrifiantes est faite. ^[19]

Le talc est largement utilisé dans l’industrie céramique dans les pâtes et les émaux. Dans les corps d’articles d’art à feu doux, il donne de la blancheur et augmente la dilatation thermique pour résister au craquelage . Dans les grès , de faibles pourcentages de talc sont utilisés pour fondre le corps et ainsi améliorer la résistance et la vitrification . C’est une source de flux de MgO dans les glaçures à haute température (pour contrôler la température de fusion). Il est également employé comme agent de matité dans les émaux de faïence et peut être utilisé pour produire des mattes de magnésie à haute température.

Norme ISO de qualité (ISO 3262)

Taper	Teneur en talc min. % en poids	Perte au feu à 1000 °C, % poids	Solubilité dans HCl, max. % en poids
UN	95	4 – 6,5	5
B	90	4–9	dix
C	70	4–18	30
ré	50	4–27	30

Des brevets sont en instance sur l’utilisation du silicate de magnésium comme substitut du ciment. Ses besoins de production sont moins énergivores que le ciment Portland ordinaire (à un besoin de chauffage d’environ 650 ° C pour le talc contre 1500 ° C pour le calcaire pour produire du ciment Portland), alors qu’il absorbe beaucoup plus de dioxyde de carbone en durcissant. Cela se traduit par une empreinte carbone globale négative , car le substitut du ciment élimine 0,6 tonne de CO ₂ par tonne utilisée. Cela contraste avec une empreinte carbone positive de 0,4 tonne par tonne de ciment conventionnel. ^[20]

Le talc est utilisé dans la production de matériaux largement utilisés dans les intérieurs de bâtiments, tels que les peintures à base de contenu dans les revêtements muraux. D’autres domaines qui utilisent largement le talc sont l’ agriculture biologique , l’industrie alimentaire, les cosmétiques et les produits d’hygiène tels que la Poudre pour bébé et la poudre détergente .

Le talc est parfois utilisé comme adultérant de l’ héroïne illégale , pour augmenter le volume et le poids et ainsi augmenter sa valeur marchande. Avec une utilisation intraveineuse , il peut entraîner une talcose pulmonaire , une inflammation granulomateuse des poumons .

Poudre de talc stérile

La poudre de talc stérile ( NDC 63256-200-05) est un agent sclérosant utilisé dans la procédure de pleurodèse . Cela peut être utile comme traitement du cancer pour prévenir les épanchements pleuraux (une accumulation anormale de liquide dans l’espace entre les poumons et la paroi thoracique ). Il est inséré dans l’espace via un drain thoracique, ce qui le ferme, de sorte que le liquide ne peut pas s’y accumuler. Le produit peut être stérilisé par chaleur sèche, oxyde d’éthylène ou irradiation gamma . ^[21]

Sécurité

Des soupçons ont été émis selon lesquels l’utilisation du talc contribue à certains types de maladies, principalement les cancers des ovaires et des poumons. Selon le CIRC , le talc contenant de l’amiante est classé dans le groupe 1 (cancérogène pour l’homme), l’utilisation du talc dans le périnée est classée dans le groupe 2B (possiblement cancérigène pour l’homme) et le talc ne contenant pas d’amiante est classé dans le groupe 3 (inclassable quant à la cancérogénicité chez l’homme). ^[22] Les revues de Cancer Research UK et de l’American Cancer Society concluent que certaines études ont trouvé un lien, mais pas d’autres études. ^{[23] [24]}

Les études traitent des problèmes pulmonaires , ^[25] du cancer du poumon , ^{[26] [27]} et du cancer de l’ovaire . ^[28] L’un d’entre eux, publié en 1993, était un rapport du National Toxicology Program des États-Unis, qui a révélé que le talc de qualité cosmétique ne contenant pas de fibres de type amiante était corrélé à la formation de tumeurs chez des rats forcés d’inhaler du talc pendant 6 heures par jour, cinq jours une semaine sur au moins 113 semaines. ^[26] Un article de 1971 a trouvé des particules de talc incrustées dans 75 % des tumeurs ovariennes étudiées. ^[29]Des recherches publiées en 1995 et 2000 ont conclu qu’il était plausible que le talc puisse causer le cancer de l’ovaire, mais aucune preuve concluante n’a été démontrée. ^{[30] [31]} Le comité d’experts sur l’examen des ingrédients cosmétiques a conclu en 2015 que le talc, aux concentrations actuellement utilisées dans les cosmétiques, est sans danger. ^[32] En 2018, Santé Canada a émis un avertissement, déconseillant d’inhaler de la poudre de talc ou de l’utiliser dans la région périnéale féminine. ^[33]

Niveau industriel

Aux États-Unis, l’ Occupational Safety and Health Administration et le National Institute for Occupational Safety and Health ont fixé des limites d’exposition professionnelle aux poussières de talc respirables à 2 mg/m ³ sur une journée de travail de huit heures. A des niveaux de 1000 mg/m ³ , l’inhalation de talc est considérée comme immédiatement dangereuse pour la vie et la santé . ^[34]

Qualité alimentaire

La Food and Drug Administration des États-Unis considère que le talc (silicate de magnésium) généralement reconnu comme sûr (GRAS) peut être utilisé comme agent anti-agglomérant dans le sel de table à des concentrations inférieures à 2 %. ^[35]

Association avec l’amiante

Un problème particulier lié à l’utilisation commerciale du talc est sa colocalisation fréquente dans des gisements souterrains avec du minerai d’ amiante . L’amiante est un terme général pour différents types de minéraux de silicate fibreux, souhaitables dans la construction pour leurs propriétés de résistance à la chaleur. ^[36] Il existe six variétés d’amiante ; la variété la plus courante dans la fabrication, l’Amiante blanc , appartient à la famille des serpentins . ^[37] Les minéraux serpentins sont des silicates en feuille; bien que n’appartenant pas à la famille des serpentines, le talc est également un silicate en feuille, avec deux feuilles reliées par des cations de magnésium. La co-localisation fréquente des dépôts de talc avec l’amiante peut entraîner une contamination du talc extrait par l’Amiante blanc, qui pose de graves risques pour la santé lorsqu’il est dispersé dans l’air et inhalé. Un contrôle de qualité rigoureux depuis 1976, y compris la séparation du talc de qualité cosmétique et alimentaire du talc de qualité “industrielle”, a largement éliminé ce problème, mais il reste un danger potentiel nécessitant une atténuation dans l’extraction et le traitement du talc. ^[38] Une enquête de la FDA américaine de 2010 n’a pas réussi à trouver de l’amiante dans une variété de produits contenant du talc. ^[39] Une enquête de Reuters de 2018 a affirmé que la société pharmaceutique Johnson & Johnsonsavait depuis des décennies qu’il y avait de l’amiante dans sa Poudre pour bébé, ^[40] et en 2020, l’entreprise a cessé de vendre sa Poudre pour bébé aux États-Unis et au Canada. ^[41] Il y a eu des appels pour que les principaux actionnaires de Johnson & Johnson obligent l’entreprise à mettre fin aux ventes mondiales de Poudre pour bébé et à engager une entreprise indépendante pour mener un audit de justice raciale, car elle avait été commercialisée auprès des femmes afro-américaines et en surpoids. ^[42]

Litige

En 2006, le Centre international de recherche sur le cancer a classé la poudre de talc comme cancérogène humain possible si elle est utilisée dans la région génitale féminine. Malgré cela, aucune agence fédérale aux États-Unis n’a agi pour retirer la poudre de talc du marché ou ajouter des avertissements. ^[43]

En février 2016, à la suite d’un procès contre Johnson & Johnson (J&J), un jury de Saint-Louis a accordé 72 millions de dollars à la famille d’une femme de l’Alabama décédée d’ un cancer de l’ovaire . La famille a affirmé que l’utilisation de talc était responsable de son cancer.

En mai 2016, une femme du Dakota du Sud a reçu 55 millions de dollars à la suite d’un autre procès contre J&J. ^[44] La femme avait utilisé Johnson & Johnson’s Baby Powder pendant plus de 35 ans avant de recevoir un diagnostic de cancer de l’ovaire en 2011. ^[45]

En octobre 2016, un jury de Saint-Louis a accordé 70,1 millions de dollars à une femme californienne atteinte d’un cancer de l’ovaire qui avait utilisé Johnson’s Baby Powder pendant 45 ans. ^[46]

En août 2017, un jury de Los Angeles a accordé 417 millions de dollars à une femme californienne, Eva Echeverria, qui a développé un cancer de l’ovaire en tant que “résultat immédiat de la nature déraisonnablement dangereuse et défectueuse de la poudre de talc”, a déclaré son procès contre Johnson & Johnson. ^[47] Le 20 octobre 2017, la juge de la Cour supérieure de Los Angeles, Maren Nelson, a rejeté le verdict. Le juge a déclaré qu’Echeverria a prouvé qu’il y a “un débat en cours dans la communauté scientifique et médicale sur la question de savoir si le talc cause plus probablement qu’improbable le cancer de l’ovaire et donc (donne) lieu à une obligation d’avertissement”, mais pas assez pour soutenir l’imposition par le jury de responsabilité contre Johnson & Johnson a déclaré et a conclu qu’Echeverria n’avait pas établi de manière adéquate que le talc provoquait le cancer de l’ovaire.

En juillet 2018, un tribunal de Saint-Louis a accordé une réclamation de 4,7 milliards de dollars (4,14 milliards de dollars en dommages-intérêts punitifs et 550 millions de dollars en dommages-intérêts compensatoires) contre J&J à 22 femmes plaignantes, concluant que l’entreprise avait supprimé les preuves d’ amiante dans ses produits pendant plus de quatre décennies. ^[50]

Au moins 1 200 à 2 000 autres procès liés à la poudre de talc étaient en cours en 2016 ^{[mettre à jour]}. ^{[46] [51]}

Voir également

• Pyrophyllite – Minéral phyllosilicate d’hydroxyde de silicate d’aluminium
• Sillimanite – Minéral Nesosilicate
• Serpentinite – Roche formée par hydratation et transformation métamorphique de l’olivine

Références

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