نکاتی که در هنگام خرید و استفاده از بنتونیت حتما باید بدانید

بنتونیت چیست؟

بنتونیت نوعی خاک ریزدانه است که حداقل ۸۵ درصد آن از رُس مونت‌ موریلونیت تشکیل شده باشد. برخلاف باور عموم، بنتونیت یک کانی نیست، بلکه مجموعه ای از کانی ها است که در کنار یکدیگر سنگ بنتونیت را تشکیل می دهند.

رس مونت­ موریلونیت دارای ساختاری با حفراتی در ابعاد نانو است که کلیۀ خواص بنتونیت را تحت تاثیر قرار می دهد. نام مونت­موری­لونیت از نام منطقه ای در جنوب فرانسه به نام مونتموریلون گرفته شده که دارای منابع بسیار زیادی از بنتونیت است. محیط تشكیل سنگ بنتونیت آب های كم عمق، كم انرژی و آب و هوای معتدل است.

روند استخراج و تولید بنتونیت

منشأ اصلی خاک رس بنتونیت خاکستر آتشفشان ها است. از این رو بزرگترین منبع شناخته شده از خاک بنتونیت در جهان در «فورت بنتون وایومینگ» واقع در ایالات متحده آمریکا است که در آن آتشفشان های متعددی وجود دارند.

بعد از استخراج سنگ بنتونیت از معادن، ابتدا آن را به قطعات بسیار کوچک تری تبدیل می کنند. این عملیات سبب می شود آب و مواد فرار آن از ۳۰ تا ۵۰ درصد، به ۷ تا ۸ درصد کاهش یابد. سپس خاک حاصل را با آسیاب میله ای یا چکشی خرد می کنند. برخی مواقع نیز دیده می شود که آن را در خشک کن چرخان نیز می ریزند.

این عملیات خرد سازی بسته به کاربرد می تواند ادامه پیدا کند. در بیشتر موارد بنتونیت را با دانه بندی ۹۰ درصد (یعنی با ذرات ۷۵ میکرومتری) خرید و فروش می کنند. اما خردسازی بیشتر آن نیز امکان پذیر است.

تولید بنتونیت مصرفی، روش دیگری نیز دارد که اساس آن فراوری با اسیدهای غیر آلی است. این اسیدها موجب انحلال مواد ناخالص می شوند. حاصل این عملیات انحلال نیز از هم باز شدن ورقه های بنتونیت، افزايش قطر منافذ باز و افزايش سطح مونت­ موریلونيت است.

بررسی حلالیت بنتونیت در آب

بنتونيت از ورقه های آلومينا و سيليكا با پيوند شیمیایی سست از نوع واندروالسی تشكيل شده است. در نتیجه این لایه ‌ها به آسانی روی هم می ‌لغزند و در اثر لمس کردن، با حالتی چرب مانند احساس می شوند.

این پیوندها در محيط آبی گسسته می شوند. در نتیجه خاک اولیه به ذراتی با ضخامت 0.003 ميكرومتری و طول 0.01 ميكرومتر تبدیل می شود. خاصيت جدایش آسان و بار الكتريكی منفی ذاتی که بنتونیت دارد، سبب انتشار سریع و وسيع آن در آب می شود.

پس از انحلال در آب، مولکول ‌های H₂O به راحتی میان لایه ‌های ساختاری قرار می گیرند. به گونه ای که هر ذره تا ٢٠ برابر متورم می ‌شود. دلیل اصلی تورم بنتونیت‌، جذب آب در لایه ‌های سطحی به واسطه هیدراسیون کاتیون ‌های قابل تبادل است.

در مرحله بعد، لایه ‌های ساختاری به دلیل نیروی دافعه ای مشابه با فشار اسمزی از هم جدا می ‌شوند. این مرحله به ‌نام تورم اسمزی مشهور است. دوباره ذکر می کنیم که طبیعت هیدراسیون پذیر کاتیون ‌های قابل تبادل در بنتونیت، نقش اصلی را در جذب آب ایفا می کند.

بنتونیت در چه قالب هایی پیدا می شود؟

• سدیم مونت ­موریلونیت یا بنتونیت متورم شونده (دارای بار الکتریکی پایینی است و با نام وایومینگ (Wyoming) نیز شناخته می شود.)
• کلسیم مونت ­موریلونیت یا بنتونیت غیر متورم (دارای بار الکتریکی بالایی است و با نام چیتو (Chito) نیز شناخته می شود.)

لازم به ذکر است که در صنایع مختلف، بنتونیت های سدیم دار بیشتر مورد توجه هستند. چرا که در بنتونیت های سدیم دار، ورقه های مونت ­موریلونیت در فاصلۀ بیشتری از یکدیگر قرار می گیرند. یعنی بنتونیت های سدیم دار هنگام جذب آب دارای تورم بیشتری خواهند بود. البته انواع کلسیم دار یا چیتو را نیز می توان با تعویض کاتیونی به بنتونیت های سدیم دار تبدیل کرد.

خواص فیزیکی و شیمیایی

کاربردهای بنتونیت

لوازم آرایشی، بهداشتی و دارویی

ممکن است بنتونیت را با نام های دارویی اش یعنی «لوسیون کالامین» یا «بنتونیت ماگما» بشناسید. ویژگی آب گیری آن، سبب شده است که در ساخت کرم های محافظ صنعتی، محلول های شستشو، کمپرس های مرطوب و در موارد حساسیتی به عنوان مادۀ ضد خارش به کار رود.

در موارد پزشکی، بنتونیت به عنوان یک پادزهر در مسمومیت های فلزات سنگین استفاده می شود. در کاربردهای بهداشتی نیز این ماده را می توان در داروهای آفتاب سوختگی، پودر بچه و پودر سفید کننده صورت یافت.

عامل تعلیق و تصفیه

یکی دیگر از کاربرد های مهم بنتونیت در صنایع شیمیایی و دارویی استفاده به عنوان عامل تعلیق کننده یا به وجود آورنده گرانروی است. البته این ماده به عنوان  جاذب، عامل ژل کننده، پایدارساز امولسیون و تصفیه کننده نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

مقدار شاخص بنتونیت مورد استفاده در سوسپانسیون بین 0.5 تا 5 درصد است. برای استفاده به عنوان پایدارساز امولسیون غلظت 1 درصدی آن به کار می رود. مصرف استفاده از بنتونیت به عنوان جاذب یا عامل تصفیه نیز با غلظت بین 1 تا 2 درصد رایج است.

ساخت و ساز و عمران

بنتونیت به حالت گل در پی ریزی ها، دیواره ساختمان، شمع کوبی، دوغاب سازی و روان کردن مصالح عمرانی کاربرد دارد. همچنین در کارهای مختلف تونل سازی نقش مهمی ایفا می کند. گل های محتوی 4 تا 8 درصد بنتونیت در دوغاب سازی به کار می روند. این گل مانع حرکت آب درون درزها و شکاف های سنگ و دیگر مصالح ساختمانی می شود. البته این خاصیت بنتونیت در ساخت دیوارۀ استخرها نیز قابل توجه است.

6

دقیــقه مطالعه

سرامیک ساختمانی

به حال دقت کرده اید با هر بار نگاه کردن به اطراف خود در خانه، محل کار، معابر عمو...

ریخته گری و متالورژی

از بنتونیت سدیم دار به علت داشتن خاصیت پلاستیکی و چسبندگی، در تولید قالب های ریخته گری استفاده می شود. این ماده باعث می شود دانه های ماسه به هم متصل شوند و خاصیت پلاستیکی آن موجب می شود تا بتوان زیر فشار آن را متراکم نموده و شکل قالب مناسب را به دست آورد.

در هنگام خرید بنتونیت به چه مواردی باید توجه کنیم؟

خاک بنتونیت معمولا با رنگ های سفید، طوسی، سبزه و قهوه ای خرید و فروش می شود. همچنین تنوع بالایی در دانه بندی و مش این محصول در بازار دیده می شود. البته تنوع این محصول فقط به رنگ و دانه بندی ختم نمی شود. شما می توانید این محصول پودری را با قابلیت جذب آب مختلف، بسته به نیازتان تهیه کنید. بسته بندی های رایج آن کیسه های 25، 30، 40 کیلویی و جامبوبگ 1 تنی است.

با توجه به فراهم بودن منابع این محصول در داخل کشور، قیمت این محصول وابستگی کمی به نوسانات دلار دارد و بیشتر متاثر از بازار داخلی مصالح است. برای دریافت قیمت خرید این ماده معدنی، می توانید با کارشناسان فروش شرکت ها در ارتباط باشید. شرکت های عرضه کننده که به تولیدات کارخانجات خصوصی دسترسی داشته باشند و با منابع معتبر بین المللی نیز در ارتباط باشند، مرجح هستند.

این خاک باید کاملا ریزدانه و نرم باشد. یعنی با دانه هایی کاملا مجزا با حداقل کلوخگی و حداکثر سیالیت به فروش برسد. بنتونیت به‌عنوان یک ماده پیوند دهنده یا چسب در تهیه ماسه ریخته‌گری به کار می رود، اما خود دانه هایش نباید به هم بچسبند و توده های سفت و پایداری تشکیل دهند.

علاوه بر کنترل پارامترهای فوق، برای امتحان کردن این خاک، می توانید حجم تورم بالای آن را کنترل کنید. اگر پس از جذب آب، تغییر حجم چندانی در خاک بنتونیت ایجاد نشود، نشان از عدم مرغوبیت آن است.

روش دیگر امتحان، کوبش آن است. می‌ توان به ‌سادگی محصولی که قصد خرید آن را دارید، درون یک نیم لولۀ محکم بکوبید. پس از خارج کردن بنتونیت از لوله، باید شاهد یک پلاگین بسیار سخت و یکپارچه باشید که به‌ راحتی از هم نپاشد.

در هنگام استفاده از بنتونیت به نکات ایمنی زیر توجه کنید …

بنتونیت به طور کلی برای محیط ‌زیست خطر جدی ای ندارد. اما بر اساس اطلاعاتی که در برگه ایمنی شیمیایی این ترکیب ذکر شده، لازم است کارگرانی که با این ماده کار می کنند موقع کار حتماً از تجهیزات محافظ شخصی نظیر ماسک، عینک محافظ، دستکش و لباس کار استفاده کنند.

توصیه می شود بسته بندی های این ترکیب حتما در مکانی خشک و خنک و ترجیحا دارای تهویۀ مناسب نگهداری شوند. همیشه کیسه های حاوی این ترکیب معدنی باید به طور کامل بسته باشد. کیسه های نگهداری آن هم باید به دور از منابع تولید حرارت و گرما نگهداری شوند.

این ماده قابل اشتعال نیست، اما در صورت آتش سوزیِ مکان نگهداری، این ماده خاکستر و گازهای کربن دی اکسید منتشر می ‌کند که باعث خفگی و مسمومیت می شود. طبق نظر پزشکان، تماس طولانی مدت با غبارات حاصل از بنتونیت باعث تحریک دستگاه تنفسی می شود.

در انتهای این مطلب فایلی بررسی خواص بنتونیت های ایرانی جهت استفاده در اختیار شما کاربران گرامی قرار داده شده است. این فایل توسط جناب آقای حسین حیدروند برای مجموعه ایران مواد ارسال شده است.

شما عزیزان نیز می توانید مطالب مفید خود را در قالب فایل های متنی، صوتی و تصویری برای مجموعه ایران مواد ارسال نمایید تا با نام خود شما در وبلاگ منتشر شوند.

جهت ارسال مطالب از این +لینک اقدام کنید.