El talc (del persa تالک i l'àrab تلك; pronunciat en ambdós casos talq; també conegut en la indústria alimentària com a E553b) és un mineral silicat que forma part del subgrup dels fil·losilicats. És un mineral compost de silicat de magnesi hidratat amb la fórmula química H₂Mg₃(SiO₃)₄ o Mg₃Si₄O10(OH)₂. Es presenta en masses fibroses foliades, i molt rarament se'n troben cristalls. Té una exfoliació perfecta i els fulls no són elàstics sinó lleugerament flexibles. El talc és un dels minerals més tous que es coneixen (es pot ratllar amb l'ungla); la seva baixa duresa (duresa = 1) l'ha convertit en una espècie mineral de referència per a l'escala de dureses de Mohs. El talc es fa servir àmpliament en diversos camps com ara la fabricació de lubricants, a la indústria paperera, del cautxú i tèxtil, així com per a la ceràmica i cosmètica entre d'altres. Diversos estudis assenyalen el talc com a possible agent de malalties pulmonars o càncer si conté certa presència d'asbests; d'altra banda, no s'ha pogut demostrar que el talc lliure d'asbests pugui ser determinant en el desenvolupament de les malalties.
Etimologia El talc va ser anomenat suposadament l'any 1546 per Agricola, a partir dels mots àrab تلك i persa تالک tâlaq, que significa ‘pur’, probablement en al·lusió al color de la seva pols. En l'antiguitat el nom va ser emprat per a anomenar diversos minerals relacionats, incloent-hi el talc, les miques i la selenita.
Classificació Segons la classificació de Nickel-Strunz, el talc pertany a «09.EC - Fil·losilicats amb plans de mica, compostos per xarxes tetraèdriques i octaèdriques». Per a veure els minerals relacionats, vegeu: minerals relacionats. Segons la classificació de Dana, el talc forma part del grup 71.2 - Fil·losilicats amb plans d'anells hexagonals i plans d'anells hexagonals amb capes 2ː1.
Identificació El talc és un mineral relativament fàcil d'identificar de visu. El seu tret més característic és la seva baixa duresa, d'1 a l'escala de Mohs, i doncs, és un mineral que pot ser ratllat per la immensa majoria de minerals. El talc pot presentar diferents colors, tot i que normalment és blanc, pot ser també beix, gris, groc, marró, rosa, lila, blau, verd, i rarament incolor. Quan es troba ben cristal·litzat forma cristalls monoclínics, si bé és més freqüent trobar-lo formant masses o agregats sovint foliats. També se'n pot trobar formant masses fibroses, micàcies, radials o botrioides. En el cas dels cristalls, són força rars, presenten creixements tabulars i solen ser microscòpics. El talc també es pot trobar pseudomorfitzant alguns minerals tot assumint la seva forma original. Els minerals més freqüents que pseudomorfitza solen ser el quars, la calcita, la dolomita i alguns piroxens. El talc sol ser transparent i presenta una gravetat específica de 2,7 a 2,8, una lluïssor que pot variar entre greixosa, cerosa o nacrada i una tenacitat sèctil. El talc també es caracteritza per presentar un tacte greixós. En alguns casos pot ser lleugerament fluorescent en llum ultraviolada.
Propietats Estructura cristal·lina miniatura|esquerra|Estructura dels fil·losilicats (sense OH) miniatura|esquerra|Estructura dels fil·losilicats (amb OH) El talc presenta una estructura triclínica o monoclínica amb els següents paràmetres: a = 5,293, b = 9,179, c = 9,496A, α = 90,57 β = 98,91 i γ= 90,03. Per a conèixer i entendre millor l'estructura del talc hem de comprendre millor l'estructura general dels fil·losilicats. Els fil·losilicats són un subgrup de silicats que es caracteritzen per presentar una estructura en capes com si es tractés de fulles, d'aquí el nom (phyllon en grec vol dir fulla). Aquest gran grup inclou minerals com ara la clorita, la serpentina, el talc, i els minerals del grup de l'argila. L'estructura bàsica dels fil·losilicats es basa en la connexió de tetraedres de SiO₄4- que s'estenen infinitament (en la teoria). Tres dels quatre oxígens de cada tetraedre (els oxígens basals) són compartits amb altres tetraedres, que genera anells de sis membres (hexagonals) de SiO₄4- amb una unitat estructural bàsica de Si₂O₅2- (vegeu la figura de l'esquerra). La majoria de fil·losilicats contenen l'ió hidròxid (OH-); aquest ió es troba al centre dels anells. En aquest cas, el grup esdevé Si₂O₅(OH)3-. Les capes de l'estructura presenten simetria monoclínica. Quan altres cations (en el cas del talc Mg2+) s'enllacen a les capes de SiO₄, ho fan coordinant-se octaèdricament amb els oxígens apicals i els ions OH. En canvi, els anells hexagonals d'oxigen a la superfície de les capes, formats pels vèrtexs basals dels tetraedres de sílice (SiO₄4-), no entren en contacte amb els ions que es troben entre les capes tal com passa en les miques. Això forma una capa de cations, normalment Fe2+, Mg2+, o Al3+ que es troben en coordinació octaèdrica amb l'oxigen i l'ió hidròxid de la capa tetraèdrica. Les capes octaèdriques assumeixen l'estructura de la brucita (Mg(OH)₂) si els cations són bivalents (2+) com ara Mg2+ o Fe2+ i l'estructura de la gibbsita (Al(OH)₃) si són trivalents (3+) com ara l'Al3+. En l'estructura de la brucita totes les vacants octaèdriques es troben ocupades, mentre que a l'estructura de la gibbsita cada tercer lloc per a cations es troba desocupat. Això genera dos tipus d'estructures per als fil·losilicatsː
Els fil·losilicats trioctaèdrics, on cada O o OH es troba envoltat per tres cations divalents (Fe2+ o Mg2+). Els fil·losilicats dioctaèdrics, on cada O o OH es troba envoltat per dos cations trivalents (Al3+).
A partir d'aquest punt, es poden construir les estructures dels diferents fil·losilicats a base de les capes octaèdriques similars a les estructures de la brucita o la gibbsita. Els fil·losilicats trioctaèdrics rauen en una estructura on les capes octaèdriques són similars a la brucita, mentre que els dioctaèdrics es basen en una estructura on les capes octaèdriques són similars a la gibbsita. En els dos casos, les capes octaèdriques s'uneixen entre si per enllaços de Van der Waals. miniatura|Estructura dels fil·losilicats fins al talc Si prenem les estructures de la brucita i la gibbsita i substituïm dos dels OH per O oxígens apicals de les capes tetraèdriques de SiO₄4-, s'obté un dels minerals del grup de les serpentines, la lizardita, sempre que la capa octaèdrica sigui trioctaèdrica i contingui Mg2+. Si la capa octaèdrica és dioctaèdrica i, per tant, conté Al3+, l'estructura que s'obté és la d'un mineral del grup de les argiles, la caolinita.
D'aquesta manera s'obté una estructura formada per una capa tetraèdrica (T) i una octaèdrica (O) que unides formen una estructura tipus T-O, on cada capa T-O es troba unida a una altra capa T-O (per dalt o per baix) mitjançant enllaços de Van der Waals.
Si dos dels ions hidròxid de la capa octaèdrica són substituïts (altre cop) per oxígens apicals d'una altra capa tetraèdrica de SiO₄4-, obtenim el talc, un fil·losilicat trioctaèdric, o la pirofil·lita, un fil·losilicat dioctaèdric. La diferència entre un i l'altre recau en el catió que ocuparà la posició octaèdrica; si aquest catió és magnesi, obtindrem talc, si és alumini, obtindrem pirofil·lita. Aquesta estructura s'anomena T-O-T (tetraèdrica-octaèdrica-tetraèdrica; per a comprendre millor aquest tipus d'estructura es recomana veure les imatges). Les diferents capes T-O-T es troben unides entre elles per enllaços de Van der Waals.
Quan se sotmet un cristall o massa de talc a difracció de raigs X, s'obtenen diferents pics d'intensitats d'energia: Pic (2θ) Intensitat (%)9,31100%4,6720%4,5560%3,1290%2,5920%2,4830%2,2310%1,52430%
Propietats físiques El talc és un mineral que cristal·litza en el sistema triclínic. Presenta una lluïssor que pot variar molt en funció del tipus de cristall o massa que formi; aquesta pot ser des de subvítria a nacrada passant per resinosa, cerosa o greixosa. És un mineral conegut per la seva baixa duresa. És el mineral amb la duresa més baixa de l'escala de Mohs amb un valor d'1 (es troba per sota del guix); això significa que el mineral es pot ratllar amb l'ungla. El mineral sol ser transparent i translúcid. La ratlla és de color blanc. Sol ser un mineral sèctil, és a dir, que pot ser tallat en peces, com el paper o la majoria de metalls. El talc presenta una exfoliació perfecta en {001}, tot i que pot ser difícil de veure, ja que el talc no acostuma a formar cristalls. Quan es fractura ho fa en forma de fibres o de plaquetes (fractura fibrosa o micàcea). És un mineral flexible tot i que no elàstic; i al tacte pot tenir una textura greixosa o relliscosa; és per això que en alguns idiomes se l'anomena pedra sabonosa (en anglès soapstone). La seva densitat mesurada es troba entre 2,58 i 2,83 g/cm³, mentre que la calculada és 2,78 g/cm³. Els paràmetres de cel·la són a = 5,29Å, b = 9,173Å, c = 9,46Å, α = 90,46°, β = 98,68°, γ = 90,09°. Mentre que la ràtio és a:b:c = 0,577 : 1 : 1,031.
Propietats químiques La seva fórmula química és Mg₃Si₄O10(OH)₂. Els elements que es troben a la seva estructura són l'oxigen, l'hidrogen, el silici i el magnesi. Alguns elements poden entrar a la seva estructura com a impureses; alguns d'aquests elements sónː el níquel, el ferro, l'alumini, el calci i l'aigua; algunes varietats com el talc cròmic poden contenir crom. A la següent taula es troben representats alguns valors composicionals del talc; en el primer cas (1) els valors són presos d'una mostra procedent dels Apenins italians de fórmula (Mg2,94Fe2+0,09Ca0,03)Σ=3,06; en el segon cas (2) la mostra és procedent de Malangen, Noruega i presenta una fórmula estructural (Mg2,91Fe2+0,07)Σ=2,98 (Si3,94Al0,07)Σ=4,01O10(OH)2,08; en el tercer cas (3) la mostra és un espècimen pur de talc de fórmula Mg₃Si₄O10(OH)₂. Element químic % en òxid de l'element (1) % en òxid de l'element (2) % en òxid de l'element (3)SiO₂ 60,06 62,16 63,37AlO₃ 1,60 0,88 -FeO 1,74 1,41 -MgO 30,83 30,86 31,88CaO0,40--H₂O 5,02 4,92 4,75Total 99,65 100,23 100,00
Propietats òptiques El talc és un mineral translúcid que pot presentar una gran gamma de colorsː verd clar a fosc, marró o blanc, tot i que generalment és incolor. En làmina prima es presenta incolor. La classe òptica és biaxial (-) amb una orientació Y ≈ a i Z ≈ b. La dispersió és r > υ i α = 1,539-1,550; β = 1,589-1,594 i γ = 1,589-1,600. L'angle 2V mesurat és 0-30°.
Varietats El talc presenta diferents varietats que es diferencien entre si per canvis en l'estructura, en les condicions de formació o en la composició química. La varietat més coneguda del talc és segurament l'esteatita, una varietat de talc metamòrfica amb un tacte greixós; aquesta varietat sovint s'empra per a la confecció d'estàtues ornamentals. Una altra varietat del talc és la beaconita, una varietat fibrosa descrita per primer cop a la mina Champion, a Michigan, EUA. També trobem el talc cròmic, una varietat rica en crom; la pedra de polifant, una varietat verd-grisenca també utilitzada com a roca ornamental, i la pseudolita, un pseudomorf octaèdric de l'espinel·la.
Cel·la unitat