Bentonit - Bentonite

Bentonit (vulkanik kul) dan Vayoming
Kulrang slanets va bentonitlar (Benton Slanets; Kolorado Springs, Kolorado)

Bentonit (/ˈbɛntənʌɪt/)[1] bu changni yutish alyuminiy fillosilikat gil asosan iborat montmorillonit. Bentonitning birinchi topilmalaridan biri Bo'r Benton Sale yaqin Rok-daryo, Vayoming. Fort Benton guruhi boshqalar qatori stratigrafik ketma-ketlikda ham shunday nom oldi Benton Fort, Montana 19-asr o'rtalarida tomonidan Filding Bredford Meek va F. V. Xayden AQSh Geologiya xizmati.[2]

Bentonitning har xil turlari har biri tegishli dominant nomi bilan nomlanadi element, kabi kaliy (K), natriy (Na), kaltsiy (Ca) va alyuminiy (Al). Mutaxassislar bentonitli gillarning tasnifi bilan bog'liq bir qator nomenklatura muammolarini muhokama qilmoqdalar. Bentonit odatda ob-havodan hosil bo'ladi vulkanik kul, ko'pincha suv borligida. Biroq, bentonit atamasi, shuningdek shunga o'xshash loy deb nomlangan Tonshteyn, kelib chiqishi noaniq bo'lgan gil yotoqlarni tavsiflash uchun ishlatilgan. Sanoat maqsadlarida bentonitning ikkita asosiy klassi mavjud: natriy va kaltsiy bentonit. Yilda stratigrafiya va tefroxronologiya, butunlay devlitified (buzilib ketgan vulkanik shisha) kulli qatlamlar, odatda, loy loy turlari dominant bo'lganida K-bentonitlar deb ataladi. ilmli. Ga qo'shimcha sifatida montmorillonit va ilmli ba'zan dominant bo'lgan yana bir keng tarqalgan loy turi kaolinit. Kaolinitli gil odatda tonstein deb ataladi va odatda ular bilan bog'lanadi ko'mir.

Turlari

Natriy bentonit

Natriy bentonit namlanganda kengayib, quruqligidan bir necha barobar ko'proq yutadi massa suvda. Zo'rligi sababli kolloid xususiyatlari,[3] u ko'pincha ishlatiladi burg'ulash loyi uchun moy geotexnik va ekologik tadqiqotlar uchun gaz quduqlari va quduqlari.[4] Shish xususiyati natriy bentonitni plomba moddasi sifatida ham foydali qiladi, chunki u o'z-o'zini yopuvchi, past o'tkazuvchanlik to'sig'ini beradi. U asosini yotqizish uchun ishlatiladi axlatxonalar, masalan. Natriy bentonitning turli xil sirt modifikatsiyalari biroz yaxshilanadi reologik yoki geoekologik dasturlarda muhrlanish ko'rsatkichlari, masalan, polimerlarning qo'shilishi.[5]

Kaltsiy bentonit

Kaltsiy bentonit foydalidir adsorban eritmadagi ionlar,[6] shuningdek, yog'lar va yog'lar. Bu asosiy faol moddadir to'liq er, ehtimol, dastlabki sanoat tozalash vositalaridan biri.[7]

Natriy bentonitning ko'plab xususiyatlarini namoyish qilish uchun kaltsiy bentonit natriy bentonitga (natriyni boyitish yoki natriyni faollashtirish deb ataladi) aylantirilishi mumkin. ion almashinuvi jarayon. Umumiy foydalanishda bu kabi eruvchan natriy tuzining 5-10% qo'shilishini anglatadi natriy karbonat bentonitni ho'llash, yaxshilab aralashtirish va ion almashinuvi uchun vaqt berish va almashinadigan kaltsiyni olib tashlash uchun suv berish.[iqtibos kerak ] Natriy bilan boyitilgan kaltsiy bentonit (yoki natriy bilan faollashtirilgan bentonit) ning yopishqoqligi va suspenziyalarning yo'qolishi kabi ba'zi xususiyatlar tabiiy natriy bentonitning xususiyatlariga to'liq teng kelmasligi mumkin.[3] Masalan, kaltsiy karbonatlarning qoldiqlari (almashinadigan kationlar etarlicha chiqarilmasa hosil bo'ladi) geosintetik astarlarda bentonitning past ishlashiga olib kelishi mumkin.[8]

Kaliy bentonit

Kaliy bentonit yoki K-bentonit deb ham ataladigan kaliy bentonit - bu vulkanik kulning o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan kaliyga boy illitik loy.[9]

Foydalanadi

Tozalash

Bentonitlar turli mineral, o'simlik va hayvonot moylarini rangsizlantirish uchun ishlatiladi. Ular, shuningdek, sharob, likyor, sidr, pivo, mead va sirka uchun tushuntirish uchun ishlatiladi.[4]

Sharobni bosgandan keyin jarima uchun bentonit eritmasini yaratish

Bentonitning asosiy ishlatilishi burg'ulash loyi, biriktiruvchi (masalan, quyma-qum bog'i, temir rudasi pelletizatori), tozalovchi, changni yutish (masalan, uy hayvonlari axlati) va er osti suvlari to'sig'i sifatida.[4] 1990 yilga kelib, AQSh ishlab chiqargan bentonitning deyarli yarmi burg'ulash loyi sifatida ishlatilgan.[4]

Bentonit, shuningdek, uni olib tashlash uchun samarali arzon adsorban hisoblanadi xrom (VI) suvli eritmalardan ionlar (ifloslangan chiqindi suv).[10]

Burg'ilash loyi

Bentonit ishlatiladi burg'ulash suyuqliklari chiqib ketish vositalarini moylash va sovutish, so'qmoqlarni olib tashlash va shamollashning oldini olishga yordam berish.[4] Bentonitning burg'ulashda foydaliligi va geotexnika muhandisligi sanoat o'ziga xos xususiyatlardan kelib chiqadi reologik xususiyatlari. Suvga osilgan nisbatan kam miqdordagi bentonit yopishqoq, qaychini suyultiruvchi material hosil qiladi. Ko'pincha, bentonit suspenziyalari ham mavjud tiksotropik, kamdan-kam holatlar bo'lsa ham reopektik xulq-atvori haqida ham xabar berilgan. Etarli darajada yuqori konsentratsiyalarda (har bir suspenziyaga taxminan 60 gramm bentonit), bentonit suspenziyalari o'ziga xos xususiyatlarni qabul qila boshlaydi. jel (uni harakatga keltirish uchun zarur bo'lgan minimal oqim kuchiga ega suyuqlik). Demak, bu umumiy komponent hisoblanadi burg'ulash loyi qisqartirish uchun ishlatilgan burg'ulash suyuqligi bosqini shakllanishiga yordam berishga moyilligi bilan loy keki.

Binder

Bentonit temir va po'lat quyish korxonalarida quyma-qum birikmasi sifatida keng qo'llanilgan. Natriy bentonit ko'pincha quruq qoliplardan foydalaniladigan yirik to'qimalarda, kaltsiy bentonit esa "yashil" yoki ho'l qoliplardan foydalaniladigan kichik to'qimalarda qo'llaniladi.[4] Bentonit shuningdek temir rudasini ishlab chiqarishda bog'lovchi vosita sifatida ishlatiladi (takonit ) po'lat ishlab chiqarish sanoatida ishlatiladigan granulalar.Bentonit, kichik foizlarda, tijorat va uy qurilishi gil korpuslari va keramik sirlarning tarkibiy qismi sifatida ishlatiladi. Bu loy korpuslarining plastisitini sezilarli darajada oshiradi va sirlarga tushishni kamaytiradi, shuning uchun ko'pgina ilovalarda ishlash osonroq bo'ladi.

Bentonitning ionli yuzasi qum donalariga yopishqoq qoplama yasashda foydali xususiyatga ega. Yupqa maydalangan bentonitli gilning ozgina qismi qattiq qumga qo'shilib namlanganida, loy qum zarralarini "qolipga solinadigan agregat" deb nomlanuvchi birikma ichiga bog'laydi. yashil qum qoliplarni tayyorlash uchun ishlatiladi qum quyish. Ba'zi daryo deltalari tabiiy ravishda loy loy va qum aralashmasi tarkibiga kirib, qadimgi metallga ishlov berish texnologiyasi uchun juda muhim bo'lgan quyma qumning tabiiy manbasini yaratadi. Bentonitning ionli yuzasini o'zgartirish bo'yicha zamonaviy kimyoviy jarayonlar bu yopishqoqlikni ancha kuchaytiradi, natijada xamirga o'xshash, ammo kuchli quyma qum aralashmalari eritilgan metall haroratiga mos keladi.

Bentonit gilining plyajlarga bir xil efflyuvial cho'kmasi qumni qurish uchun joydan joyga har xil plastisitivligini hisobga oladi. qum qal'alari. Faqat silika va qobiq donalaridan iborat plyaj qumi bentonitli loy bilan qoplangan donlarga nisbatan yaxshi shakllanmaydi. Shuning uchun ba'zi plyajlar qum qal'alarini qurish uchun boshqalarga qaraganda ancha yaxshi.

Bentonitning o'ziga yopishqoqligi loyni yuqori bosimli ramming yoki qoliplarda presslash, qattiq, olovga chidamli shakllar olishiga imkon beradi. raketa modeli nozullar.

Adsorbent

Bentonitning xususiyati bor adsorbsiyalash nisbatan katta miqdorda oqsil suvli eritmalardan molekulalar. Binobarin, bentonit jarayonida juda foydalidir vinochilik, bu erda ortiqcha miqdorni olib tashlash uchun foydalaniladi oqsil dan oq sharoblar. Agar bentonitdan foydalanilmagan bo'lsa, ko'p yoki ko'p oq vinolar istalmagan yog'ingarchilikni keltirib chiqarishi mumkin edi gulli bulutlar yoki iliq harorat ta'sirida tumanlar, chunki bu oqsillar denature. Bundan tashqari, tezroq induktsiyani tasodifiy ishlatish ham mavjud tushuntirish qizil va oq sharoblardan.

Bentonit turli xil uy hayvonlarini parvarish qilishda ishlatiladi mushuk axlati hidni yutish va najasni o'rab olish uchun. Bundan tashqari, u yog'lar va yog'larni yutish uchun ishlatiladi.

Er osti suvlari to'sig'i

Suv bilan aloqa qilishda shishish xususiyati natriy bentonitni plomba moddasi sifatida foydali qiladi, chunki u o'z-o'zini yopishtiruvchi, past o'tkazuvchanlik to'sig'ini beradi. U asosini yotqizish uchun ishlatiladi axlatxonalar migratsiyasini oldini olish uchun oqish, er osti suvlarining metall ifloslantiruvchi moddalarini karantin ostiga olish va ishlatilgan yadro yoqilg'isi uchun er osti chiqindilarini yopish tizimlarini yopish uchun.[11] Shunga o'xshash foydalanish ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi atala devorlari, quyi darajadagi devorlarni suv o'tkazmasligi va boshqa o'tkazmaydigan to'siqlarni yaratish, masalan, yopish uchun halqa a quduq, eski quduqlarni ulash uchun.

Bentonitni yaratish uchun sintetik materiallar orasida "sendvich" ham qilish mumkin geosintetik gil astarlari Yuqorida aytib o'tilgan maqsadlar uchun (GCL). Ushbu texnika qulayroq transport va o'rnatish imkoniyatini beradi va zarur bentonit hajmini sezilarli darajada kamaytiradi. Shuningdek, u yaqinda joylashgan quvurlar, piyodalar yo'llari va boshqa infratuzilmalarga zarar etkazmaslik uchun ildizlarning o'sishini cheklash uchun yangi ekilgan daraxtlar atrofida to'siq hosil qilish uchun ishlatiladi. Fermerlar ushlab turadigan suv havzalarini va chiziq kanallarini yopish uchun bentonitdan foydalanadilar.

Tibbiy

Bentonit katta laksatif sifatida buyurilgan va u ko'plab dermatologik formulalar uchun asos sifatida ishlatiladi.[12] Granulali bentonit jang maydonidagi yaralarni bog'lashda foydalanish uchun o'rganilmoqda.[13] Bentonit, shuningdek, turli xil ko'rsatkichlar bo'yicha onlayn va chakana savdo do'konlarida sotiladi.[14]

Bentoquatam - bu ta'sirga qarshi qalqon vazifasini bajarishga mo'ljallangan bentonatga asoslangan mahalliy dori urushiol, kabi o'simliklarda mavjud bo'lgan yog ' zaharli pechak yoki eman zahari.[15]

Bentonit adsorbsion xususiyatiga ko'ra qurituvchi vosita sifatida ham ishlatilishi mumkin. Bentonit quritgichlari farmatsevtika, nutraseytik va diagnostika mahsulotlarini namlikning buzilishidan himoya qilish va saqlash muddatini uzaytirish uchun muvaffaqiyatli ishlatilgan. Darhaqiqat, eng keng tarqalgan paketli muhitda bentonit quritgichlari adsorbsion qobiliyatini yuqori darajaga ega silika jeli quritgichlar. Bentonit oziq-ovqat va dorilar bilan aloqa qilish uchun FDAga mos keladi.[16]

Tailand dehqonchiligida

Tailand shimoli-sharqidagi dehqonlar tomonidan bentonitli loydan foydalangan holda loy texnologiyasini qo'llash keskin teskari bo'ldi tuproqning buzilishi va katta iqtisodiy rentabellikni keltirib chiqardi, yuqori rentabellik va mahsulot narxi oshdi. Tomonidan olib borilgan tadqiqotlar Xalqaro suv xo'jaligi instituti va 2002-2003 yillarda sheriklar mintaqadagi tanazzulga uchragan tuproqlarga mahalliy manbalardan olingan bentonit gillarini qo'llashga e'tibor qaratdilar. Ushbu dasturlar tuzilgan maydon sinovlarida amalga oshirildi. Bentonitli loylarni surtish natijasida em-xashak hosildorligi yaxshilandi jo'xori yomg'irli sharoitda etishtirilgan.[17][18]

Bentonit qo'shilishi, shuningdek, fermerlarning ekinlari uchun olgan narxlariga ta'sir ko'rsatdi. Ishlab chiqarish xarajatlari yuqori, ammo ko'proq ishlab chiqarish va oziq-ovqat sifati tufayli loy fermerlari loydan foydalanmaydigan dehqonlar bilan taqqoslaganda ko'proq va yaxshi oziq-ovqat mahsulotlarini etishtirishga qodir.[19][20]

Zamonaviy qurilishda bentonitli atala devorlari

Bentonit atala devorlari (shuningdek, diafragma devorlari deb ham ataladi[21]) qurilishda ishlatiladi, bu erda atala devori qalin bilan to'ldirilgan xandaqdir kolloid bentonit va suv aralashmasi.[22]Atrofdagi tuproqdagi gidravlik bosim tufayli qulab tushadigan xandaq qulab tushmaydi, chunki atala gidravlik bosimni muvozanatlashtiradi. Beton va armatura uchun shakllar atala bilan to'ldirilgan xandaqda to'planishi mumkin, so'ngra shaklga beton quyiladi. Suyuq beton zichroq bo'lib, unchalik zich bo'lmagan bentonit eritmasini siqib chiqaradi va ikkinchisini xandaqdan toshib ketishiga olib keladi. Ushbu ko'chirilgan bentonit eritmasi keyinchalik qayta ishlanadigan qurilmaga uzatiladi, undan keyin uni qurilish maydonchasining boshqa joyida yangi xandaqda qayta ishlatish mumkin.

Bunga qo'shimcha ravishda, kolloid suv o'tkazmaydigan darajada bo'lganligi sababli, atala devori er osti suvlarining chiqib ketishini oldini olishi mumkin, bu esa sanoat chiqindilari kabi zaharli moddalar bilan ifloslangan er osti suvlarining keyingi tarqalishini oldini olishda foydalidir.[22]

Kulolchilik

Sopol buyumlar ishlab chiqariladigan loy, agar u yorilmasdan cho'zilishi mumkin bo'lsa, "plastik", yoki hosil bo'lganda parchalanishga moyil bo'lsa, "kalta" yoki plastik bo'lmagan deb ta'riflanadi. Loy aralashmasini ko'proq plastik qilish uchun ko'pincha oz miqdordagi bentonit qo'shiladi. Bu loyni osonlikcha hosil qiladi, a .ga otish kabi usullar bilan kulolning g'ildiragi va turli xil qo'llarni qurish texnikasi. Qisqa loy, masalan chinni faqat tarkibidagi aralash kaolinit va dala shpati, faqat loyni taranglik ostiga qo'ymaydigan presslash va qoliplash kabi cheklangan usullar to'plami bilan hosil bo'lishi mumkin. Bentonitni qo'shishda muammolardan biri shundaki, u odatda aralashmaning rangiga ta'sir qiluvchi minerallarni o'z ichiga oladi.

Seramika sirlari ko'pincha bentonitni o'z ichiga oladi. Bentonit sirlarning cho'kishini sekinlashtirish yoki oldini olish uchun qo'shiladi. Bundan tashqari, porozli oynalarga sirlarning qo'llanilishining izchilligi yaxshilanishi mumkin pechene buyumlar. Pechene tomonidan sirlangan suvning ma'lum miqdori so'rilganidan so'ng, bentonit teshiklarni samarali ravishda to'sib qo'yadi va suvning singishiga qarshi turadi, natijada qatlam yanada qalinroq bo'ladi.

Favqulodda vaziyatlarda foydalanish

Bentonit sanoatda va favqulodda vaziyatlarda kimyoviy changni yutish va konteyner plomba moddasi sifatida ishlatiladi.

Tarix va tabiiy hodisa

2011 yilda AQSh bentonit ishlab chiqaruvchisi bo'lib, dunyodagi ishlab chiqarishning deyarli uchdan bir qismini, keyin Xitoy va Gretsiyani egalladi.[23]

Yuqori darajadagi tabiiy natriy bentonitning aksariyati AQShning g'arbiy qismida joylashgan Qora tepaliklar ning Janubiy Dakota va Bighorn havzasi Vayoming va Turkiyaning Tokat Resadiye mintaqasi.[4] Aralashtirilgan natriy / kaltsiyli bentonit qazib olinadi Gretsiya, Avstraliya, Hindiston, Rossiya va Ukraina.

Qo'shma Shtatlarda kaltsiy bentonit asosan qazib olinadi Missisipi va Alabama.[4] Kaltsiy bentonit ishlab chiqaradigan boshqa yirik joylarga Yangi Zelandiya, Germaniya, Gretsiya, Turkiya, Hindiston va Xitoy kiradi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ https://en.oxforddictionaries.com/definition/bentonite
  2. ^ [1]
  3. ^ a b Odom, I. E. (1984). "Smektitli gil minerallar: xususiyatlari va ishlatilishi". Qirollik jamiyatining falsafiy operatsiyalari A: matematik, fizika va muhandislik fanlari. 311 (1517): 391–409. Bibcode:1984RSPTA.311..391O. doi:10.1098 / rsta.1984.0036. JSTOR  37332. S2CID  123128039.
  4. ^ a b v d e f g h Xosterman, JV va S.H. Patterson. 1992. AQShning Bentonit va Fuller yer resurslari. AQSh Geologik tadqiqotlari bo'yicha professional hujjat 1522. Amerika Qo'shma Shtatlari hukumatining bosmaxonasi, Vashington, AQSh,
  5. ^ Keyin, B.K.G. 1979 yil. Gil polimer majmualarining shakllanishi va xususiyatlari. Tuproqshunoslikning rivojlanishi 9. Elsevier, Amsterdam, ISBN  0-444-41706-0
  6. ^ Lagali G., 1995. Yuzaki va qatlamlararo reaktsiyalar: adsorbent sifatida bentonitlar. 137–144 betlar, Cherchmenda, GJ, Fitspatrik, RW, Eggleton RA. Atrof muhitni boshqaruvchi gillar. X Xalqaro loy konferentsiyasi materiallari, Adelaida, Avstraliya. CSIRO nashriyoti, Melburn, ISBN  0-643-05536-3
  7. ^ R.H.S, Robertson, 1986. Fullerning Yer. Kaltsiy montmorillonit tarixi. Volturna, Press, Buyuk Britaniya, ISBN  0-85606-070-4
  8. ^ Guyonnet, Dominik; Gaucher, Erik; Gaboriau, Erve; Pons, Charlz-Anri; Klinard, xristian; Norotte, Veronika; Dide, Jerar (2005). "Geosintetik gil laynerining suzgich bilan o'zaro ta'siri: o'tkazuvchanlik, mikroyapı va sirt kimyosi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik". Geotexnika va geoekologik muhandislik jurnali. 131 (6): 740. doi:10.1061 / (ASCE) 1090-0241 (2005) 131: 6 (740).
  9. ^ Kaliy bentonit. McGraw-Hill ilmiy va texnik atamalar lug'ati. Qabul qilingan 2008 yil 12-iyun. Answers.com
  10. ^ Memedi, Xamdije; Atkovska, Katerina; Lisichkov, Kiril; Marinkovski, Mirko; Kuvendziev, Stefan; Bozinovskiy, Zoran; Reka, Arianit A. (2017 yil 28-iyun). "Cr (VI) ni suvli eritmalardan tabiiy bentonit bilan ajratish: muvozanatni o'rganish". Hayot sifati (Banja Luka) - APEIRON. 15 (1–2). doi:10.7251 / QOL1701041M.
  11. ^ Karnland, O., Olsson, S. va Nilsson, U. 2006. Mineralogiya va turli xil bentonitlar va smektitga boy gil materiallarning muhrlanish xususiyatlari. SKB texnik hisoboti TR-06-30. Stokgolm, Shvetsiya. [2]
  12. ^ Bentonit Arxivlandi 2009 yil 1-avgust, soat Orqaga qaytish mashinasi oregonstate.edu veb-saytidan
  13. ^ [3] Evropa reanimatsiya kengashining rasmiy jurnalidan
  14. ^ "FDA Alikay Naturals - Bentonite Me Baby - Bentonite Clay bilan iste'molchilarni sog'liq uchun xavf haqida ogohlantiradi". Giyohvand moddalar: giyohvand moddalar xavfsizligi va mavjudligi. USFDA. 2016 yil 29-yanvar. Olingan 30 yanvar 2016.
  15. ^ DrugBank
  16. ^ "GRAS moddalari bo'yicha tanlangan qo'mita ma'lumotlar bazasi (SCOGS) Bentonitni ko'rib chiqadi". FDA ma'lumotlar bazasi. FDA. Olingan 15 avgust 2011.
  17. ^ Noble, A. D., Ruaysoongnern, S., Penning de Vries, F. W. T., Hartmann, C. and Webb, M. J. 2004. Shimoliy-sharqiy Tailanddagi buzilgan tuproqlarning agrotexnik samaradorligini loyga asoslangan aralashuvlar yordamida oshirish. Sengda V., E. Krezvell, S. Fukay va K. Fischer, nashrlar, Suv va qishloq xo'jaligi, Ishlar № 116, ACIAR, Kanberra, 147-160-betlar.
  18. ^ Suzuki, Shinji; Noble, Endryu; Ruaysoongnern, Savaeng; Chinabut, Narong (2007). "Tailand shimoli-sharqida qumli tuproqning suvni ushlab turish qobiliyatini va strukturaviy barqarorligini oshirish". Qurg'oqchil erlarni tadqiq qilish va boshqarish. 21: 37–49. doi:10.1080/15324980601087430. S2CID  129687297.
  19. ^ Saleth, RM, Inocencio, A., Noble, AD va Ruaysoongnern, S. 2009. Tuproq unumdorligini oshirish va loyni qo'llash bilan suvni ushlab turish qobiliyatini oshirish: Tailand shimoli-sharqida tuproqni qayta tiklash bo'yicha tadqiqotlarning ta'siri. IWMI tadqiqotlari to'g'risidagi hisobot (ko'rib chiqishda).
  20. ^ Noble, A. D .; Gillman, G. P.; Nat, S.; Srivastava, R. J. (2001). "Namlangan tropikadagi degradatsiyaga uchragan tuproqlarning sirtini zaryadlash xususiyatlarining benefitatsiyalangan bentonit qo'shilishi orqali o'zgarishi". Avstraliya tuproq tadqiqotlari jurnali. 39 (5): 991. doi:10.1071 / SR00063.
  21. ^ "Diafragma devori". Olingan 18 may 2014.
  22. ^ a b Gutberl (1994). "Atala devorlari". Virginia Tech. Arxivlandi asl nusxasi 2012-01-05 da. Olingan 2012-01-05.
  23. ^ T. Braun va boshq. 2013 yil. Jahon mineral ishlab chiqarish 2007–11. British Geological Survey, Nottingham, Angliya.

Tashqi havolalar