بنتونیت
بنتونیت با فرمول شیمیایی Na,Ca)₀.₃₃(Al,Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂·nH₂O) یک کانی رسی طبیعی و پرکاربرد از دسته سیلیکات های لایهای است که حداقل ۸۵ درصد آن را کانی مونت موریلونیت تشکیل میدهد. این ماده که با نام های گل سرشوی و رس صابونی نیز در ایران شناخته میشود، محصول دگرسانی خاکستر های آتشفشانی در طی میلیون ها سال است. بنتونیت به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فردی مانند جذب آب بالا، تورم پذیری فوق العاده (تا ۱۵ برابر حجم اولیه)، خاصیت تیکسوتروپی و ظرفیت تبادل کاتیونی، به عنوان یک ماده استراتژیک و چند منظوره در صنایع حیاتی از جمله حفاری چاه های نفت و گاز، ریخته گری فلزات، گندله سازی سنگ آهن، کشاورزی، خوراک دام و طیور، تصفیه آب و صنایع آرایشی و بهداشتی کاربرد گسترده ای دارد.
- خطر اصلی تنفس (بیماری ریوی): استنشاق مکرر و طولانی مدت غبار بنتونیت (به ویژه انواع حاوی سیلیس کریستالی) میتواند باعث تحریک مکانیکی مجاری تنفسی و در موارد شدید منجر به بیماری ریوی فیبروزیس (پنوموکونیوز) شود. کار در محیط با تهویه قوی و استفاده از ماسک تنفسی مناسب (در محیط های پرغبار) الزامی است.
- تماس با پوست و چشم: ممکن است باعث قرمزی و تحریک پوست و چشم ها شود. استفاده از دستکش و عینک ایمنی در هنگام کار با حجم زیاد توصیه میگردد.
- شرایط ایمن نگهداری: در ظروف در بسته و مقاوم، در محیطی خشک و خنک و دور از رطوبت نگهداری شود. جذب رطوبت باعث کلوخه شدن و کاهش کیفیت آن میشود.
- در صنعت حفاری چاه های نفت و گاز استفاده میشود. (کاربرد اصلی)
- در صنعت فولاد سازی و ریخته گری استفاده میشود.
- در صنایع کشاورزی و دامپروری استفاده میشود.
- در صنایع عمرانی و زیست محیطی کاربرد دارد.
- فرمول و ساختار شیمیایی: Na,Ca)₀.₃₃(Al,Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂·nH₂O) با ساختار لایهای ۲:۱ (دو لایه چهار وجهی سیلیکا و یک لایه هشت وجهی آلومینا).
- شکل ظاهری و چگالی: پودر یا توده های نرم به رنگ های سفید، کرم، خاکستری تا صورتی و قهوهای با چگالی حدود ۲.۵ گرم بر سانتی متر مکعب.
- نقطه ذوب و پایداری حرارتی: دارای نقطه ذوب بالای ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد و پایداری حرارتی نسبتاً خوب تا حدود ۵۰۰ درجه سانتی گراد.
- حلالیت: نامحلول در آب و حلال های آلی، اما در تماس با آب به شدت متورم شده و تشکیل ژل میدهد. در اسید های قوی قابل تجزیه است.
- خاصیت شیمیایی برجسته: دارای ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) بالا (حدود ۸۰-۱۵۰ میلی اکیوالان بر ۱۰۰ گرم) و سطح ویژه بسیار زیاد (۶۰۰-۸۰۰ متر مربع بر گرم) که قابلیت جذب فوق العاده آن را توجیه میکند.
- خاصیت تیکسوتروپی: ایجاد ژل پایدار در حالت سکون و تبدیل به سیال با ویسکوزیته پایین در اثر اعمال تنش (هم زدن).