بنتونیت چیست ؟
بنتونیت چیست ؟ بنتونیت (به انگلیسی: Bentonite) که با نام گِل ارمنی در طب سنتی معروف است، بتونیت یکی از انواع رس ها است که، جذب کنندگی بالایی دارد. این نوع رس حالت متورم دارد، و بخش بزرگی از آن، از مونت موریلونیت تشکیل شده است. به طور کلی در اثر هوازده شدن خاکستر های آتشفشانی در آب دریا، این ماده تشکیل می شود. بتونیت ها وقتی در معرض هوا قرار می گیرند، بستر آن ها به سه رنگ سفید یا سبز یا آبی کمرنگ در می آید. البته پس از مدتی که در معرض هوا قرار بگیرند، رنگ آن ها به کرم و بعد از آن زرد و در آخر قرمز یا قهوه ای تبدیل می شود.
تعریف بنتونیت یا بنتونیت چیست ؟
به طور کلی لغت بنتونیت، یعنی ماده ای که از یک سنگ رس، که از مونت موری لونیت تشکیل شده است، بدست می آید. این ماده در دسته بندی های مختلفی قرار می گیرد، که اصلی ترین آن ها، بنتونیت سدیم و بنتونیت کلسیم است.
ترکیب شیمیایی بنتونیت:
ماده ی بنتونیت به طور کلی از طبقه ی کانی ها و رس ها است. بیشترین قسمت بنتونیت را مونتموریلونیت تشکیل داده است. البته در این ماده مقدار کمی بیدلیت نیز وجود دارد. ماده ی بتونیت در اکثر مواقع در اثر هوازدگی و دگرسانی خاکستر های آتشفشانی تشکیل می شود. البته در این موقعیت شیمیایی، حضور آب، تاثیر بسزایی دارد.
ویژگی ها و خواص بنتونیت
از معروف ترین ویژگی های بتونیت جذب بالای آب است. جذب آب این ماده به دلیل متورم بودن رس آن به قدری بالا است که می تواند، تا هشت برابر حجم خود، آب را جذب کند. بنتونیت یک ماده جاذب با ارزش است که، ورقه های آن زمانی که در رطوبت قرار بگیرند، به همدیگر می چسبند. از این ماده به دلیل چسبندگی بالایی که دارد، چسب های مفید نیز می سازند. علاوه بر این ها می توان با اضافه کردن این ماده به رس کائولینیت یک ماده دیگر برای استفاده در حرفه ی سفالگری و پلاستیسیته ساخت.
کاربرد بتونیت در چاه ارت
ماده بنتونیت در مقابل جریان الکتریسیته مقاومت کمی دارد. این ماده دارای خاصیت تیکسوتروپیک است، و به همین دلیل از آن استفاده های زیادی می شود. برای مثال از این ماده برای ساخت چاه ارت و همچنین برای پر کردن میله های الکترود استفاده می کنند. بنابراین از این ماده در سیستم ارتینگ به جای زغال و نمک استفاده می شود، زیرا قیمت ارزان تری نسبت به آن ها دارد.
کاربرد عمومی بنتونیت
از بتونیت در گذشته به عنوان صابون استفاده می شده است، که خاصیت نرم کنندگی و پاک کنندگی داشته است. این ماده در صنایع غذایی و دیگر صنعت ها نیز کاربرد بسیاری دارد. یکی از این کاربرد ها در صنعت قند و نوشابه سازی است. در این صنایع حدود دو درصد این ماده مصرف می شود و بقیه ی آن در دیگر صنایع مانند موارد زیر مصرف خواهد شد.
- صنایع شیمیایی
- تصفیه فاضلاب کارخانه جات
- تولید کاغذ
- کاشی و سرامیک
- صنایع دارویی
- فیلر و سیلانت
کاربرد در ساخت و ساز و مهندسی عمران
در ساختمان سازی از بتونیت نیز استفاده می شود. به طور کلی بتونیت در ملات و مصالح دیوار سازی استفاده می شود، زیرا با استفاده از آن آب در خاک حرکت نمی کند، و شکاف ها را پوشش می دهد.
بنتونیت دامی برای آماده سازی بستر گربه
ماده بنتونیت رطوبت را جذب می کند و به همین دلیل می تواند برای استفاده در بستر خیوانات خانگی گزینه ی مناسبی باشد. با استفادا از بتونیت در بستر حیوانات اهلی مانند گربه، فضولات جذب می شود و بستر نرم خواهد بود.
کاربرد در ریخته گری
در بین انواع بتونیت ها، نوع سدیم دار آن از بقیه چسبندگی بیشتری دارد. با استفاده از این خاصیت قالب های ریخته گری ساخته می شود، و مقاومت ماسه را بیشتر می کند.
کاربرد در گندله سازی
از ماده بتونیت برای ساخت پلت سنگ آهن نیز استفاده می شود. به طور کلی چسبندگی بالای این ماده باعث شده است که از آن برای گرانول سازی و همچنین گلوله کردن سنگ آهن استفاده کنند.
کاربرد در حفاری
ماده بتونیت به دلیل جذب بالا ، آب بندی مناسب و تعلیق پذیری از مهم ترین اجزا گل حفاری است. از این ماده در دیوار چاه های نفت و گاز استفاده می شود، و ترک و شکاف های آن را پوشش می دهند. با این کار مواد زائد از چاه خارج نمی شود، و چاه ریزش نمی کند.
کاربرد به عنوان فیلر
از ماده بتونیت در محصولات زیادی مثل رنگ و مواد ارایشی نیز استفاده می شود. در این محصولات، این ماده تثبیت کننده و گسترش دهنده است.
کاربرد در تصفیه خانه ها
از این ماده برای محافظت از آب های زیر زمینی نیز استفاده می شود. به طور کلی با استفاده از بنتونیت می توان از آب های زیر زمینی در برابر آسیب های آلاینده ها محافظت کرد. این ماده به دلیل جذب بالایی که دارد در تصفیه ی فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد، و از آن به عنوان آب بند استفاده می کنند.
کاربرد به عنوان درزگیر
در بین بنتونیت ها، بنتونیت سدیم به این دلیل که در تماس با آب بوده است، جذب بالاتری دارد. به همین دلیل از این ماده به عنوان جاذب استفاده می کنند. همچنین از این ماده برای آب بندی در زیر زمین و جلوگیری از نفوذ در مکان هایی که سوخت هسته وجود دارد، به عنوان درزگیر استفاده می شود.
کاربرد در شوینده
ماده بتونیت از خاصیت پاک کنندگی و نرم کنندگی بالایی برخوردار است، به همین دلیل در صنعت شویندگی استفاده ی بسیاری از آن می شود. این ماده می تواند به راحتی لکه ها را از روی پارچه پاک کند، و موجب هیچ تغییر رنگی در پارچه نشود. علاوه بر این ها جنس پارچه و لباس را نرم و لطیف تر کند.
کاربرد در پزشکی
از ماده بنتونیت در صنعت دارو نیز استفاده می شود. این ماده از سازمان غذا و داروی آمریکا تائیدیه دریافت کرده است، به همین دلیل از آن در صنعت دارو به عنوان ملین استفاده می شود.
کاربرد در سفالگری
از این ماده ی پرکاربرد، در حرفه ی سفالگری نیز استفاده می شود. با استفاده از این ماده، لعاب ها دیگر رسوب نمی کنند و از رسوب جلوگیری خواهد کرد.
کاربرد در خوراکی
از ماده ی بنتونیت در تولید نوشیدنی های مختلف نیز استفاده می شود. با استفاده از این ماده نوشیدنی ها شفاف تر خواهند شد. همچنین از بنتونیت برای گرفتن ناخالصی های روغن نیز استفاده می کنند، زیرا این مورد نقش حیاتی در سلامت انسان دارد.
کاربرد در کشاورزی
از بنتونیت در حرفه ی کشاورزی برای آب بندی و ذخیره ی آب در حجم زیاد استفاده می شود. همچنین بنتونیت می تواند به حاصلخیزی خاک کمک کند و مانع شسته شدن کود ها شود.
کاربرد در کاغذ سازی
این ماده کاربردی می تواند به بهتر تبدیل شدن خمیر کاغذ، به کاغذ کمک بسیاری کند. به طور کلی بنتونیت با جذب ذرات لاستیکی در خمیر کاغذ، سبب بهتر شدن کیفیت کاغذ تولید شده می شود.
کاربرد در تولید کاتالیزور
در بین انواع بنتونیت ها، بنتونیت کلسیم که از خلوص بالایی برخوردار است، می تواند به شکستن زنجیر های نفتی کمک کند. یعنی به طور کلی با استفاده بنتونیت، زنجیره های نفتی به زنجیره های کوچک تر هیدرو کربنی تبدیل خواهند شد، و در کسر های نفتی بالا استفاده می شوند.
مشخصات واحد چهار وجهی
واحد چهار وجهی ، واحد مشترک بین همه کانی های رسی است. این واحد حالت هرمی شکل است ، و در آن یک اتم سیلیس است. در اطراف این اتم، چهار اتم اکسیژن قرار گرفته است، که به طور کامل دور آن را پوشانده اند.
مشخصات واحد هشت وجهی
در واحد هشت وجهی، کاتیون های آن توسط شش واحد هیدروکسیل پوشانده می شوند. یعنی دور تا دور کاتیون ها را هیدروکسیل فرا گرفته است. دلیل تشکیل لایه هشت وجهی، ارتباط بین واحد های هشت وجهی است، که حالت مسطح دارد. عنصر مرکزی در واحد هشت وجهی آلومینیوم قرار دارد، و اشتراک گذاشتن اکسیژن، در راس هرم واحد چهار وجهی است.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی انواع بنتونیت
بنتونیت سدیم دار
یکی از انواع بنتونیت ها، بنتونیت سدیم دار است که این بنتونیت زمانی که مرطوب می شود، منبسط خواهد شد. همچنین در این مواقع، این ماده چند برابر وزن زمانی که خشک بوده است، آب جذب می کند. از این ماده در گل حفاری برای چاه نفت و گاز، تحقیقات ژئوتکنیکی و زیست محیطی استفاده می شود، زیرا خاصیت کلوئیدی این ماده بسیار عالی است. برای مثال بنتونیت حفاری، یک نوع از این ترکیب است.
بنتونیت کلسیم دار
یک نوع دیگر از بنتونیت ها که خاصیت معدنی دارد، بنتونیت کلسیم دار است. از کاربرد های این ماده جذب چربی ها و روغن های محیط است، و همچنین این ترکیب می تواند یون های محلول ها را جذب کند. بنتونیت کلسیم دار در حیطه ی پاک کنندگی بسیار عالی عمل می کند، و به طور کلی مهم ترین ترکیب در پوسته ی زمین محسوب می شود.
بنتونیت پتاسیم دار
یکی دیگر از انواع بنتونیت ها، بنتونیت پتاسیم دار است که کمتر شناخته شده است. این بنتونیت از تغییرات خاکستر آتشفشانی به وجود می آید، و به طور کلی یک خاک غنی از پتاسیم است. نام دیگر بنتونیت پتاسیم دار، بنتونیت پتاس است، که با این نام هم شناخته می شود.
ویژگی جذب آب در بنتونیت
به طور کلی جذب آب این ماده به این گونه است که، آب وارد بافت های ماده می شود و سپس ماده معدنی متورم خواهد شد. با این کار وزن ماده بیشتر می شود و به طور کلی ماده دچار تغییر فیزیکی خواهد شد. موارد زیادی از جمله مقدار دانه بندی و تخلخل کانی معدنی در میزان جذب شدن آب تاثیر می گذارد. به طور خلاصه زمانی که کانی متورم می شود، یعنی آب جذب شده است، و به همین دلیل چسبندگی کانی بیشتر خواهد شد.
ایمنی بنتونیت
این ماده به تنهایی هیچ گونه خطری ندارد، اما ترکیب آن با مواد شیمیایی جامد می تواند خطرناک باشد. برای مثال به چند مورد از نکات ایمنی در رابطه با این ماده می پردازیم.
- اگر این ماده با پوست و چشم هایتان تماس پسدا کرد، پانزده دقیقه به طور مداوم محل تماس را شستشو دهید.
- اگر غبار این ماده را تنفس کردید، بعد از آن به سرعت به هوای تازه بروید و هوای آن جا را تنفس کنید.
- قبل از اتفاق افتادن حادثه های خطرناک، اقدامات احتیاطی را انجام دهید و خود را ایمن کنید.
- در انبار نگهداری این ماده، از تهویه ی مناسب استفاده کنید.
- اقدام هایی که سبب ایجاد گرد و غبار این ماده می شوند را، هرگز انجام ندهید.
- از تماس این ماده با چشم، لباس و پوست جلوگیری کنید.
شرایط نگهداری بنتونیت
همانطور که گفته شد برای نگه داری این ماده، باید انبار از تهویه ی مناسب برخوردار باشد. همچنین بسته بندی های این ماده در تماس با رطوبت نباشد و مخزن های آن در یک محیط کاملا خشک و خنک نگه داری شود. بسته بندی های این ماده هرگز نباید در کنار اکسید کننده های قوی و اسید ها قرار بگیرد.
بسته بندی بنتونیت
به طور میانگین بسته بندی این ماده در اندازه های مختلفی، از بیست و پنج گیلوگرم تا پنجاه کیلو گرم انجام می شود. البته در برخی مواقع این ماده را در جامبوبگ هزار کیلوگرمی بسته بندی می کنند. حمل فله این ماده با ماشین های حمل مواد معدنی نیز انجام می شود.
