Brucite

Брусит — это минеральная форма гидроксида магния (Mg(OH)₂). Он обычно образуется при изменении периклаза в мраморе, встречается как низкотемпературный гидротермальный жильный минерал в метаморфизованных известняках и хлоритовых сланцах, а также развивается при серпентинизации дунитов. Обычно ассоциирует с серпентином, кальцитом, арагонитом, доломитом, магнезитом, гидромагнезитом, артинитом, тальком и хризотилом. Его структура слоистая, напоминает иодид кадмия, при этом слои удерживаются вместе водородными связями.

Впервые описан в 1824 году Франсуа Сюльписом Бёданом, назван в честь американского минералога Арчибальда Брюса (1777–1818), который его обнаружил. Волокнистая разновидность называется немалитом, встречается в виде волокон или пластинок, обычно удлинённых вдоль направления [1010], хотя иногда и вдоль [1120].

Известные местонахождения включают рудник Вудс-Кроум на карьере Сидар-Хилл в округе Ланкастер, штат Пенсильвания, США. Жёлтый, белый и голубой брусит ботриоидального габитуса был найден в округе Кила-Сайфулла провинции Белуджистан, Пакистан, а позднее — в офиолите Бела в Вадхе, округ Хуздар, также в Белуджистане. Другие местонахождения включают Южную Африку, Италию, Россию и Канаду, однако наиболее значительные находки происходят из США, России и Пакистана.

Синтетический брусит в основном используется как прекурсор магнезии (MgO), огнеупорного материала и теплоизолятора. Он также служит антипиреном, так как при термическом разложении выделяет воду, подобно гидроксиду алюминия и смесям хантита и гидромагнезита. Он является важным источником магния для промышленности. Хотя в целом считается безопасным, брусит может быть загрязнён природными волокнами асбеста.

В цементе и бетоне, подвергающихся воздействию морской воды, содержащей ионы Mg²⁺ и SO₄²⁻, осаждение труднорастворимого брусита усиливает образование гипса при сульфатной коррозии. Это осаждение смещает химическое равновесие в сторону гипса и эттрингита — экспансивной фазы, вызывающей механические напряжения в затвердевшем цементном камне. Однако брусит имеет малый молярный объём (24,63 см³/моль), что может закупоривать поровую сеть и замедлять диффузию вредных ионов, задерживая декарбонизацию C-S-H-фазы (связующего в бетоне) и её превращение в M-S-H. Точный механизм роли брусита в деградации обсуждается. Если бы он имел большой молярный объём, его считали бы набухающей фазой, как эттрингит, но это не так. Вызывает ли он расширение, неясно. Если он замещает другую фазу локально (топохимическое замещение) и имеет меньший молярный объём, расширения не ожидается — только снижение пористости. Но если множество мельчайших кристаллов растут между существующими, даже при малом молярном объёме они могут создавать кристаллизационное давление, приводящее к растягивающим напряжениям, расширению и растрескиванию. Длительный контакт морской воды или магнийсодержащих рассолов с бетоном может вызывать проблемы с долговечностью, особенно для подводных конструкций со стальной арматурой, из-за питтинговой коррозии, вызванной хлорид-ионами. Использование доломита в качестве заполнителя в бетоне с высокощелочным цементом также может вызывать осаждение брусита в результате реакции дедоломитизации, как это наблюдается при щелочно-агрегатных реакциях. По этой причине доломит запрещён в качестве заполнителя для бетона.