Industrielle Verwendung
Tone sind vielleicht die ältesten Materialien, aus denen Menschen verschiedene Artefakte hergestellt haben. Die Herstellung von gebrannten Ziegeln begann möglicherweise vor etwa 5.000 Jahren und war höchstwahrscheinlich der zweitälteste Industriezweig der Menschheit nach der Landwirtschaft. Die Verwendung von Tonen (wahrscheinlich Smektit) als Seifen und Absorptionsmittel wurde von dem römischen Autor Plinius dem Älteren (um 77 n. Chr.) in der Naturgeschichte beschrieben.
Tone, die aus Kaolinit bestehen, werden für die Herstellung von Porzellan, Weißzeug und feuerfesten Materialien benötigt. Talkum, Pyrophyllit, Feldspat und Quarz werden häufig zusammen mit Kaolinit-Ton in Weißzeugmassen verwendet, um die gewünschten Schrumpfungs- und Brenneigenschaften zu erzielen. Tone, die aus einer Mischung von Tonmineralien bestehen, in denen Illit am häufigsten vorkommt, werden zur Herstellung von Ziegeln, Fliesen, Steinzeug und glasierten Produkten verwendet. Neben seiner Verwendung in der keramischen Industrie wird Kaolinit auch als Füllstoff in wässrigen Farben und als Füllstoff in natürlichen und synthetischen Polymeren eingesetzt.
Smektitische Tone (Bentonit) werden vor allem bei der Herstellung von Schlämmen für Ölbohrungen verwendet. Diese Tonart, die in Wasser auf ein Vielfaches ihres ursprünglichen Volumens aufquillt, besitzt kolloidale und wandbildende Eigenschaften. Auch Palygorskit- und Sepiolith-Tone werden wegen ihrer Ausflockungsbeständigkeit bei hohem Salzgehalt verwendet. Bestimmte Tonminerale, vor allem Palygorskit, Sepiolith und einige Smektite, besitzen die Fähigkeit, Farbstoffe aus Öl zu entfernen. Diese so genannten Bleicherden werden bei der Verarbeitung vieler Mineral- und Pflanzenöle eingesetzt. Aufgrund ihres großen Absorptionsvermögens werden Bleicherden auch kommerziell für die Herstellung von Tiereinstreu sowie von Öl- und Fettabsorptionsmitteln verwendet. Die Säurebehandlung einiger Smektit-Tone erhöht ihre Entfärbungsfähigkeit. Ein Großteil des Benzins wird unter Verwendung von Katalysatoren hergestellt, die aus Smektit-, Kaolinit- oder Halloysit-Tonmineralen hergestellt werden.
Tonnen von Kaolinit-Tonen werden als Papierfüllstoffe und Papierbeschichtungspigmente verwendet. Palygorskit-Sepiolith-Mineralien und säurebehandelte Smektite werden wegen der Farbe, die sie bei Reaktionen mit bestimmten farblosen organischen Verbindungen entwickeln, bei der Herstellung von kohlenstofffreiem Papier verwendet.
Tone haben eine enorme Anzahl verschiedener Verwendungszwecke, und für jede Anwendung ist ein bestimmter Typ mit besonderen Eigenschaften wichtig. In jüngster Zeit sind Tone für verschiedene Aspekte der Umweltwissenschaft und -sanierung wichtig geworden. Dichte smektitische Tone können als Bentonitblöcke verdichtet werden und als wirksame Barrieren zur Isolierung radioaktiver Abfälle dienen. Verschiedene Tone können verschiedene Schadstoffe absorbieren, darunter organische Verbindungen (wie Atrazin, Trifluralin, Parathion und Malathion) und anorganische Spurenmetalle (wie Kupfer, Zink, Cadmium und Quecksilber) aus Böden und Grundwasser. Ton wird auch als wirksame Barriere in Mülldeponien und Absetzbecken von Bergwerken eingesetzt, um zu verhindern, dass Schadstoffe in das örtliche Grundwassersystem gelangen. In den meisten Fällen sind Tone nicht gesundheitsgefährdend, mit Ausnahme von Palygorskiten, die die Gesundheit der Atemwege schädigen können.
Die Vereinigten Staaten sind der weltweit größte Produzent von Bentonit und Kaolinit. Die Türkei, Griechenland und Brasilien sind ebenfalls große Produzenten von Bentonit, und Usbekistan, Griechenland und die Tschechische Republik sind wichtige Lieferanten von Kaolinit.
Ralph E. GrimHideomi Kodama