بنتونیت در چاه ارت چیست؟
بنتونیت در چاه ارت (به انگلیسی: Bentonite in the earth well) به عنوان مواد کاهنده زمین نقش مهمی را ایفا می کند. از کاربرد بنتونیت در چاه ارت می توان به کاهش جریان الکتریسیته زمین اشاره کرد؛ که سازگار با محیط زیست و فاقد مواد شیمیایی خطرناک می‌باشد.
بنتونیت در چاه ارت نیز همانند اسید سولفوریک (توسط کاشف بزرگ جابر بن حیان کشف شد) در فرآیند خمیر کاغذسازی نقش حیاتی دارد. اسید سولفوریک تراشه‌های چوب را حل می‌کند و الیاف سلولزی دست‌نخورده باقی می‌گذارد، بدون اینکه به محیط زیست آسیبی وارد کند.
همان‌گونه که استفاده از اسید سولفوریک و کلریدریک اسید در خمیر کاغذ باعث تنظیم pH می‌شود، استفاده از بنتونیت در سیستم چاه ارت نیز موجب ایجاد محیطی قلیایی با pH بین 8 تا 9 می‌شود.
در گذشته، به جای بنتونیت در سیستم ارتینگ از مخلوط ذغال و نمک استفاده می‌کردند. پس از بارندگی، نمک‌ها شسته شده، محیطی اسیدی و خورنده برای میله و شین مسی (تسمه مسی) ایجاد می‌کردند. با پیشرفت علم و فناوری، از ماده جادویی و چندکاره‌ای به نام بنتونیت در سیستم چاه ارت استفاده شد که می‌تواند محیطی قلیایی با دوام و عمر مفید بالا ایجاد کند.
بنتونیت نیز که برای اولین بار در قرن نوزدهم توسط زمین‌شناس آمریکایی به نام نایت کشف شد که به عنوان گل حفاری استفاده می شد که در صفحه بنتونیت چیست؟ به طور کامل توضیح دادیم.
بنتونیت‌ها بر اساس میزان رس مونت‌موریلونیت موجود در خود به دو نوع سدیمی (متورم) و کلسیمی (غیر متورم) تولید و عرضه می‌شوند. هرچه میزان این مقدار بیشتر شود کیفیت آن بالاتر می‌رود.
در این مقاله قصد داریم نقش مؤثر بنتونیت در چاه ارت را توضیح دهیم. با ما همراه باشید!
بنتونیت نانو اکتیو در سیستم ارتینگ
بنتونیت نانو اکتیو (bentonite nanoactive) نوعی از بنتونیت است که به وسیله فرآیندهای خاص به نانو ابعاد تغییر یافته است؛ که دارای ویژگی‌هایی از قبیل: کمترین مقاومت الکتریکی در زمین، میزان جذب رطوبت بالا، ظرفیت بالای تبادل کاتیون و خواص ویسکوزیته و ایجاد چسبندگی بالا به صفحه مسی می‌باشد.
کاربرد بنتونیت در چاه ارت
همان‌طور که در پاراگراف قبلی گفتیم؛ بنتونیت در چاه ارت نقش موثری مشابه اسید سولفوریک در فرآیند کاغذسازی دارد. بنتونیت بدون آسیب رساندن به محیط زیست، رطوبت را سال‌ها در خود نگه می‌دارد و عمر مفید چاه ارت را افزایش می‌دهد. به دلیل خاصیت کاهنده مقاومت (اهم) زمین، بنتونیت در سیستم ارتینگ بسیار کاربرد دارد.
همان طور که در بالا گفته شد؛ در گذشته از نمک و ذغال برای کاهش مقاومت زمین استفاده می‌شد؛ اما این مواد باعث خوردگی فلزات درون چاه می شدند. اما امروزه استفاده از بنتونیت این مشکل را حل کرده و کار را برای متخصصین آسان‌تر کرده است.
بنتونیت در همه شرایط آب و هوایی و زمین‌های مختلف از جمله سنگی، شنی و خاک نامرغوب قابل اجراست و مشکلی در این زمینه وجود ندارد. یکی از ویژگی‌های بارز بنتونیت می توان به کاهش عمق حفر چاه اشاره نمود.
بنتونیت در اکثر صنایع مانند: داروسازی، کشاورزی، حفاری چاه نفت و گاز، آرایشی و بهداشتی و غیره کاربرد دارد.
چرا باید از بنتونیت در سیستم ارتینگ استفاده کرد؟
در پاسخ به سوال “چرا باید از بنتونیت در سیستم ارتینگ استفاده کرد؟” باید بگوییم که؛ به دلیل خاصیت جذب بالای این ماده ارزشمند، اما اقتصادی و قابل دسترس بودن آن، بنتونیت در مناطقی با رطوبت و هوای شرجی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث هدایت جریان الکتریکی در سیستم چاه ارت می‌شود.
میزان بنتونیت در چاه
مقدار بنتونیت مورد نیاز در چاه ارت بسته به شرایط خاک و رطوبت متغیر است. اگر خاک در حالت نرمال باشد، به ازای هر متر طول، ۳۵ تا ۴۵ کیلوگرم بنتونیت نیاز است. در صورتی که خاک دچار یخ‌زدگی باشد یا خاک مرغوب نباشد، ابتدا باید عمق حفر چاه بیشتر شود. به تبع آن، میزان بنتونیت به کار رفته در این‌گونه موارد بیشتر خواهد شد.
جایگزین بنتونیت
در گذشته، برای سیستم ارتینگ ساختمان‌ها و انواع دکل‌ها از نمک و ذغال برای کاهش مقاومت زمین استفاده می‌شد، اما با گذشت زمان، این مواد باعث خوردگی میله و صفحه مسی می‌شدند. امروزه، به دلیل استحکام و عمر مفید صفحه و میله مسی، حمل و نقل آسان، و تمیز بودن محیط پس از ریختن ملات بنتونیت درون چاه، بنتونیت به عنوان ماده کاهنده پرکاربرد استفاده می‌شود.
نحوه اجرای بنتونیت در سیستم ارتینگ
در این بخش از مقاله به سراغ چگونگی مصرف بنتونیت در سیستم چاه ارت میریم.
- در ابتدا، چاهی به عمق ۷۵ تا ۸۰ سانتی‌متر و عرض ۳۰ تا ۴۰ سانتی‌متر حفر می‌کنیم (البته بسته به شرایط و میزان فضای موجود، این عمق می‌تواند بین ۷۰ سانتی‌متر تا ۸ متر متغیر باشد تا به رطوبت مناسب خاک برسیم). در صورتی که خاک نامرغوب یا یخ‌زده باشد، عمق چاه باید بیشتر شود تا در آینده مشکلاتی ایجاد نشود.
- در کف چاه، به ارتفاع ۱۰ سانتی‌متر، دوغاب بنتونیت ریخته می‌شود. نسبت مخلوط دوغاب به این صورت است: ۳۵ درصد بنتونیت و ۶۵ درصد آب؛ که با هم ترکیب شده و یک ملات رقیق به وجود می‌آید. هر چقدر ملات بنتونیت غلیظ‌تر باشد از کیفیت بالاتری برخوردار است.
- در داخل دوغاب بنتونیت، سیم یا شین مسی (تسمه مسی) به صورت افقی قرار داده می‌شود.
- صفحه مسی به ابعاد ۵×۷۰×۷۰ سانتی‌متر در پایین‌ترین نقطه چاه با سیم مسی نمره ۵۰ جوش داده می‌شود و در مرکز چاه قرار می‌گیرد.
- میله مسی به صورت عمودی به کف چاه کوبیده می‌شود و سپس داخل لوله پولیکا قرار می‌گیرد تا در معرض خوردگی قرار نگیرد.
- پس از آن، ملات بنتونیت به ارتفاع ۱۵ سانتی‌متر ریخته می‌شود.
- بعد از بنتونیت، از ژل کاهنده مقاومت زمین (موادی است با خاصیت قلیایی از ترکیب نمک و پودر ژله ای به رنگ آبی در بازار وجود دارد.) در اطراف میله مسی به کار می رود. در نهایت، یک لایه خاک سرند شده یا خاک نرم (خاکی که توسط دستگاه مکانیکی Shaker از قطر الک درشت به ریز جدا شده است.) قرار می‌گیرد.
برند بنتونیت
بنتونیت باید مطابق با استاندارد اروپایی CEN که مخفف «Comité Européen de Normalisation» باشد. در اینجا چند برند معتبر بنتونیت که مطابق با این استاندارد هستند را به شما معرفی می‌کنیم. این برندها عبارتند از: CEM، CBM و BBM.
جمع‌بندی آنچه که مطالعه کرده اید …
در پایان باید بگوییم که؛ بنتونیت به عنوان کاهنده اهم یا مقاومت زمین در تمامی شرایط آب و هوایی و انواع زمین قابل استفاده و اجرا است و سازگار با محیط زیست و فاقد مواد شیمیایی خطرناک می باشد. بنتونیت از نظر اقتصادی به صرفه‌تر از روش‌های سنتی است، چرا که هزینه‌های حفاری در عمق‌های زیاد را
کاهش می‌دهد و حتی در عمق‌های کمتر نیز می‌توان از آن بهره برد.
