بنتونیت

گل سر شور

تعداد بازدید: 5020
کد مطلب: 14192
تاریخ انتشار: 11:13 06 دي 1391

گل سر شور

 
 

بنتونیت (Bentonite) از تجزیه خاکستر های آتشفشانی به وجود آمده و حاوی مقدار بسیار زیادی ذرات ریز مونت موریلونیت هستند. اندازه بنتونیت ها همیشه کمتر از 0.5 میکرون است. این خاک ها دارای پلاستیسیته بسیار زیاد بوده و می توانند تا 5 برابر حجم خشک خود آب جذب نمایند. به طور کلی وضعیت خاص قرارگیری ورقه های مونت موریلونیت باعث می شوند که در بنتونیت ها نه تنها لمس چرب بلکه حالت لیزی و کلوئیدی خاصی مشاهده گردد. نکته جالب در مورد بنتونیت ها این مورد است که ذرات بنتونیت در آب نه تنها تا حد ذرات کلوئیدی بلکه حتی در بعضی موارد تا حد واحد های مولکولی، از یکدیگر جدا می گردند.

واژه بنتونیت را نخستین بار در سال 1898 دانشمندی به نام نایت به کار برده است. این واژه از اصطلاح محلی شیل های بنتون واقع در ایالت وایومینگ آمریکا گرفته شده است. مهمترین بخش بنتونیت را کانی های گروه اسمکتیت تشکیل می دهند. اسمکتیت شامل سری های دی اکتاهدرال و تری اکتاهدرال است. کانی های سری دی اکتاهدرال عبارتند از: مونت موریلونیت، بیدلیت و ناترونیت. انواع اکتاهدرال شامل کانی های هکتوریت و ساپونیت است.

  بنتونیت
اسمکتیت، بنتونیت  

به طور کلی بنتونیت ها بر دو نوعند: نوع سدیم دار و نوع کلسیم دار. در صنعت سرامیک بنتونیت های سدیم دار بیشتر مورد توجه هستند چرا که در بنتونیت های سدیم دار، ورقه های مونت موریلونیت می توانند در فاصله بیشتری از یکدیگر قرار گرفته و به عبارت دیگر بنتونیت های سدیم دار هنگام جذب آب دارای تورم بیشتری خواهند بود. بنتونیت های کلسیم دار را می توان به وسیله تعویض کاتیونی به بنتونیت های سدیم دار تبدیل نمود.

بنتونیت ها عموما دارای نقطه ذوب پایینی بوده و معمولا شیشه های حاصل از ذوب آن ها دارای رنگ های تیره ای می باشند. در صنعت سرامیک این خاک ها را به دلیل پلاستیسیته بسیار زیاد آن ها نمی توان به تنهایی مصرف نمود. بنتونیت ها معمولا در مقادیر بسیار کم (به علت وجود ناخالصی های رنگی) در حدود 1 یا 2 درصد در بدنه جهت افزایش پلاستیسیته و به مقدار بسیار کمتر 0.5 درصد در سوسپانسیون لعاب جهت جلوگیری از ته نشینی مواد مورد استفاده قرار می گیرد. بدیهی است که استفاده از مقدار بیشتر بنتونیت، باعث تغییر رنگ فرآورده ها می شود.

در سفالگری سنتی ایران و به خصوص در نواحی مثل مشهد و گناباد، بنتونیت و یا گل سر شوی در مقیاس وسیعی جهت ساخت نوعی بدنه سفید مشهور به بدنه جسمی مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اینکه بدنه جسمی در حالت خام عمدتا از سیلیس که ماده ای غیر پلاستیک است تشکیل شده، بنابراین جهت ساخت این بدنه ها بنتونیت به مقدار بسیار زیادی (حدود 6 الی 10 درصد) مورد استفاده قرار می گیرد. مدارکی در دست است که نشان می دهد فرمول این بدنه ها در هفت قرن اخیر هیچ نوع تغییر محسوسی ننموده است. بنابراین می توان به قدمت استفاده از بنتونیت در صنعت سرامیک ایران پی برد.

 
 

بنتونیت ها به دو طریق گرمابی و رسوبی تشکیل می شوند:

ذخایر بنتونیت گرمابی: این ذخایر کوچک بوده در شرایط خاص ترکیب محلول گرمابی تشکیل می شوند. در نمودار های زیر محدوده پایداری و تشکیل اسمکتیت ترسیم شده است. خصوصیات محلول برای تشکیل اسمکتیت عبارتند از:

- سیلیس باید بیش از حد اشباع کوارتز باشد.

- دمای محلول بالا باشد.

محدوده پایداری اسمکتیت محدوده پایداری اسمکتیت

2- ذخایر بنتونیت رسوبی: مهمترین ذخایر بنتونیت دنیا از نوع رسوبی هستند. خاکستر آتشفشان ها هنگامی که در محیط های دریاچه ای قلیایی بر جای گذاشته می شوند، ضمن واکنش با آب اسمکتیت و دیگر کانی ها را می توانند تشکیل دهند. عمده بنتونیت های رسوبی متعلق به دوران سوم زمین شناسی هستند. اسمکتیت با افزایش دما و فشار به ایلیت تبدیل می شود. سنگ های رسوبی حاوی بنتونیت در شرایط افزایش عمق (افزایش دما) ابتدا به اسمکتیت – ایلیت تبدیل می شود. در عمق حدود 3700 متر حدود 80 درصد اسمکتیت به اسمکتیت – ایلیت تبدیل می شود. در عمق حدود 3700 متر حدود 80 درصد اسمکتیت را ایلیت تشکیل می دهد.

 
 

میزان بنتونیت مصرفی در آمریکا شامل 26 درصد ریخته گری، 23 درصد گندله آهن، 21 درصد جمع آوری فضولات گاو، 20 درصد حفاری، 8 درصد محیط زیست و 2 درصد مواد غذایی و .. است.

خاصیت رنگ بری و میزان جذب آب بنتونیت به نوع کانی یا کانی های گروه اسمکتیت بستگی دارد. میزان تورم و خاصیت رنگ بری بیشتر بنتونیت ها در حال طبیعی در پایه مطلوب نیست، از این رو لازم است تغییراتی در آن ایجاد گردد تا خواص آن ها افزایش یابد.

ریخته گری: از بنتونیت سدیم دار به دلیل خاصیت پلاستیکی و چسبندگی آن در تهیه قالب های ریخته گری استفاده می شود. در تهیه قالب های ریخته گری، بنتونیت به دلیل چسبندگی دانه های ماسه را به هم متصل نموده و خاصیت پلاستیکی آن موجب می شود تا بتوان زیر فشار آن را متراکم نموده و شکل قالب مناسب را تهیه نمود.

گل حفاری: در حفاری برای نفت و گاز از بنتونیت سدیم دار استفاده می شود. 20 درصد بنتونیت تولیدی در سال 1994 در گل حفاری استفاده شده است.

گندله آهن: از بنتونیت سدیم دار برای تهیه گندله آهن استفاده می شود.

محیط زیست: پساب های صنعتی و کشاورزی مهم ترین عامل آلوده کننده آب های سطحی و زیرزمینی اند. به منظور کنترل این پساب ها، محیط های نگهداری و انتقال را با استفاده از بنتونیت های سدیم دار باید ایزوله نمود.

تصفیه و رنگ بری: در صنعت تهیه روغن دانه های گیاهی و پتروشیمی از بنتونیت کلسیم دار به دلیل قابلیت مناسب جانشینی کاتیونی و خاصیت رنگ بری استفاده می شود.

فضولات گاوی: در گاوداری ها از بنتونیت سدیم دار به دلیل قابلیت جذب بالای آن برای جذب ادرار و جمع آوری دیگر فضولات استفاده می شود. در آمریکا 21 درصد بنتونیت در این بخش به مصرف می رسد.

مواد شوینده: در تهیه مواد شوینده از بنتونیت های سدیم و یا کلسیم دار به دو دلیل استفاده می شود. اول جلوگیری از راسب شدن مواد و دوم خاصیت نرمی آن.

 

کاربردهای بنتونیت
صنایع غذایی پالایش، بی رنگ کننده، تصفیه و تثبیت روغن های گیاهی و حیوانی
صنایع شیمیایی کاتالیزور، حشره کش ها، خشک کننده، تصفیه آب و فاضلاب، جذب مواد رادیواکتیو
تهیه گوگرد پالایش، بی رنگ کننده و جدا سازی مواد بیتومینه
صنعت نفت پالایش، بی رنگ کننده، تصفیه نفت، موم، پارافین و تولید انواع فرآورده های نفتی
کاغذ سازی ماده رنگی و چاپ رنگ در کاغذهای کپی بدون کربن، جذب مواد ناخالص در سیستم آب سفید
صنعت قند و شکر و نوشابه تصفیه شربت و مایعات نوشیدنی
کنترل آتش سوزی خاموش کردن حریق در جنگل
تمیز کننده ماده تمیز کننده در خشکشویی، ساخت صابون، مواد شوینده و تمیز کننده
مواد معدنی تهیه گندله مواد معدنی
سرامیک افزایش خاصیت شکل پذیری و مقاومت
کشاورزی بهبود کیفیت خاک، گندله خوراک دام
حفاری حفاری با آب شور و معمولی
ریخته گری چسب برای ماسه مخصوص، چسب برای ماسه مصنوعی ریخته گری
 
 

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

محمد حسن کریم پور، کانی ها و سنگ های صنعتی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، 1385.

افسون رحیمی و مهران متین، تکنولوژی سرامیک های ظریف، شرکت سهامی انتشار، 1382.

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

 
 

بنتونیت بدلیل خواص نرم بودن تورم پذیری ،کلوئیدی و خوب مخلوط شدن با آب ،خمیری شدن ،پلاستیک بودن ،چسبندگی و چسبانندگی ،جاذب بودن و غیره دارای مصارف پر شماری است از جمله گل حفاری ،عامل چسباننده در ماسه های ریخته گری،جلوگیری از نفوذ آباز سدهاو کانالها و استخرهای اب ،عامل شفاف کننده مایعات بخصوص آبمیوه های،زلال کردن آب و صاف کردن مایعات از جمله پارافین ،گندله کردن مواد معدنی از جمله سنگ آهن ،گلوله  کردن غذای دام و حیوانات اهلی ،ناقل در رنگها و سایر مواد اسپری شدنی چون سموم گیاهی و حیوانی ،پرکننده در خیلی از صنایع از جمله کاغذ و رنگ و غیره صنایع پاک کننده از جمله صابون سازی ،تهیه بعضی از انواع سرامیک جهت تکمیل فرمول بدنه یا لعاب ،تهیه سموم کشاورزی و دفع افات نباتی ،صنایع دارو سازی ،به عنوان فیلتر ، به عنوان کاتالیزور،رنگبری روغنهای صنعتی ،نفتی و خوراکی ؛جدا کردن صمغ از بنزین ولجن های اسیدی از روغنها ،آتش نشانی ،صنعت کرم ابریشم در معادن ذغالسنگ جهت فرونشاندن آتش و یا برای پوشش دیواره های محل استخراج شده جهت ممانعت از ورود هوا و ممانعت از خود سازی ذغال و غیره ... ادامه

 
 

Bentonite is an absorbent aluminium phyllosilicate, essentially impure clay consisting mostly of montmorillonite. There are different types of bentonite, each named after the respective dominant element, such as potassium (K), sodium (Na), calcium (Ca), and aluminium (Al). Experts debate a number of nomenclatorial problems with the classification of bentonite clays. Bentonite usually forms from weathering of volcanic ash, most often in the presence of water. However, the term bentonite, as well as a similar clay called tonstein, has been used to describe clay beds of uncertain origin. For industrial purposes, two main classes of bentonite exist: sodium and calcium bentonite. In stratigraphy and tephrochronology, completely devitrified (weathered volcanic glass) ash-fall beds are commonly referred to as K-bentonites when the dominant clay species is illite. Other common clay species, and sometimes dominant, are montmorillonite and kaolinite. Kaolinite-dominated clays are commonly referred to as tonsteins and are typically associated with coal...more

 
 

Bentonite is a clay generated frequently from the alteration of volcanic ash, consisting predominantly of smectite minerals, usually montmorillonite. Other smectite group minerals include hectorite, saponite, beidelite and nontronite. Smectites are clay minerals, i.e. they consist of individual crystallites the majority of which are <2µm in largest dimension. Smectite crystallites themselves are three-layer clay minerals. They consist of two tetrahedral layers and one octahedral layer. In montmorillonite tetrahedral layers consisting of [SiO4] - tetrahedrons enclose the [M(O5,OH)]-octahedron layer (M = and mainly Al, Mg, but Fe is also often found). The silicate layers have a slight negative charge that is compensated by exchangeable ions in the intercrystallite region. The charge is so weak that the cations (in natural form, predominantly Ca2+, Mg2+ or Na+ ions) can be adsorbed in this region with their hydrate shell. The extent of hydration produces intercrystalline swelling...more

 
 
نظرات درباره این مطلب
 
 
نام
پست الکترونیک
نظر
 
CAPTCHA Image
Reload Image
 
مطالب مرتبط