بنتونیت از دیرباز با نام گل سر شوی برای ما ایرانیان آشنا است که در گذر زمان و مدرن شدن جوامع از زندگی روزمره شهرنشین ها فاصله گرفت و به طور غیر مستقیم در زندگی آنها جا باز کرد. خواص بنتونیت در کشاورزی، ریخته گری، ساختمان سازی و… بر کسی پوشیده نیست. هر چقدر علم انسان رو به پیشرفت می رود بیشتر مشخص می شود که بهترین ترکیبات برای از بین بردن آفات و مواد مضر در دل خود طبیعت نهفته است که استفاده از بنتونیت در کشاورزی نیز با حذف آفات و افزایش ترکیبات مفید به خاک های فقیر و بایر این موضوع را ثابت می کند.
بنتونیت در کشاورزی
بنتونیت ذرات بسیار کوچک شیشه ای هستند که منشأ آنها خاکسترهای آتشفشانی می باشد و از نظر کانی شناسی نوعی خاک رس محسوب می شوند و به دلیل نزدیکی محل کشف این ذرات پر فایده در نزدیکی قلعه فورت بنتون، بنتونیت نام گرفتند.
سطح ذرات خاک رس بنتونیت صدها و بلکه هزاران برابر نسبت به ذرات شن بیشتر است بنابراین طبیعی است که ظرفیت نگهداری مواد مغذی در خاک را بهبود می بخشند و با ایجاد محیطی مناسب امکان حضور میکروارگانیسم های مفید برای خاک را فراهم می سازند.
سطح بیشتر ذرات این نوع از خاک رس تنها دلیل استفاده گسترده بنتونیت در کشاورزی نمی باشد بلکه این ماده با ظرفیت بالای تبادل کاتیونی به عنوان نوعی نرم کننده شیمیایی و فیزیکی برای خاک محسوب می شود که باعث احیای زمین های فقیر و خاک های ضعیف شده و به احیای این زمین ها شده و به رشد گیاه کمک شایانی می کند.
این خاک رس طبیعی که هدیه طبیعت به بشر است ساختار خاک را بهبود می بخشد و استفاده از کود، آب و دیگر مواد مغذی موجود در خاک را توسط گیاه به حداکثر می رساند.
فواید بی شمار این خاک برای گیاهان باعث شده است تا کود بنتونیت نیز روانه بازار شود، بنتونیت گوگرد یک کود سولفاتی است که ترکیب گوگرد و خاک رس بنتونیتی است که مقدار گوگرد موجود در این نوع کودها 90 درصد است که بالاترین مقدار گوگرد را در بین انواع کودهای سولفاته دارد و در تامین گوگرد برای محصولات زراعی و باغی بسیار مناسب می باشد.
در ادامه مطلب تعدادی دیگر از فواید بنتونیت در کشاورزی را مشاهده می فرمایید…
- صرفه جویی در مصرف نهاده های کشاورزی
- افزایش بهره‌وری و تولید در واحد سطح
- پیشگیری از سوختگی ریشه گیاهان با آزاد سازی تدریجی ازت
- جذب عناصر سنگین و سمی و جلوگیری از ورود آنها به چرخه غذایی انسان، دام و طیور
بنتونیت ریخته گری
ماسه های قالب گیری که ارکان اصلی تشکیل دهنده آنها سیلیس و بنتونیت می باشد استفاده گسترده ای در صنعت ریخته گری به منظور شکل دهی به فلزات و آلیاژهای مختلف دارند.
بنتونیت ریخته گری که حاوی بیش از 70 درصد مونت موریلونیت جرمی می باشد به منظور ایجاد چسبندگی و شکل پذیری مناسب در قالب های الگو استفاده می شوند.
یکی از خصوصیاتی که باعث استفاده بنتونیت در صنعت ریخته گری شده است خاصیت چسبندگی و الاستیکی بالای این ماده پس از جذب آب است به طوری که از بنتونیت به عنوان چسب در ماسه های ریخته گری در زمان تولید قالب استفاده می شود.
به طور کلی در ریخته گری سه ماده شن، ماسه سبز و سیلیس نقش اصلی را دارند که بنتونیت با ایجاد استحکام در بین ذرات ماسه باعث استحکام قالب ریخته گری شده و نقش مکمل را در بین سه ماده دیگر ایفا می کند.
در فرآیند ریخته گری شن و ماسه توسط بنتونیت، معمولا بنتونیت و آب به شکل ماسه ریخته می شود و شن و ماسه قابلیت بازیافت مجدد را خواهد داشت که البته در هر بازیافت لازم است تا به ترکیبات قبلی بنتونیت و آب افزوده شود.
نسبت بنتونیت و آب مقدار تعریف شده ای است که حتما باید به آن دقت شود چرا که در صورت متناسب نبودن مقدار آب و بنتونیت مقاومت بتن قالب ماسه کاهش یافته و منجر به کاهش قابل توجه خواص قالب های ماسه خواهد شد.
یکی از محدودیت های استفاده از بنتونیت فرآیند ریخته‌گری، گرمای منتقل شده به شن و ماسه اطراف قالب است که می تواند باعث تخریب ساختار بنتونیت شود که این امر به نوبه خود سبب غیرفعال شدن بایندر و نامناسب بودن ماسه برای استفاده مجدد از آن می شود.
در حال حاضر راهکارهای کاربردی و مفیدی توسط محققان و مهندسان برای رفع این مشکل ارائه شده است که استفاده مجدد از شن و ماسه در فرآیند ریخته گری را ممکن کرده است.
بنتونیت در سرامیک
همان طور که مستحضر هستید یکی از ویژگی های خاص بنتونیت که باعث استفاده از آن در صنایع مختلف شده است اتصال ذرات مختلف به یکدیگر و پر کردن فضای خالی بین ذرات می باشد.
همین ویژگی این ماده برگرفته در از دل زمین باعث شده است تا از بنتونیت در سرامیک سازی نیز استفاده شود و این ذرات ریز در بین خلل و فرج بسیار ریز و میکروسکوپی مواد تشکیل دهنده سرامیک نفوذ کننده و با اتصال ذرات در بدنه سرامیک شوند و با پر کردن حفره های خالی بین ذرات توده ای متراکم و مستحکم ایجاد کنند.
علاوه بر استحکام بین ذرات افزودن بنتونیت به لعاب ها باعث تسریع در روند خشک شدن این مواد و جلوگیری از ترک خوردن محصولات سرامیکی و سفالی در طی فرآیند خشک شدن می شود و در نهایت نیز باعث سخت تر شدن و بادوام تر شدن آنها می شود.
بنتونیت ها بر اساس مقدار مواد غالب تشکیل دهنده آنها به انواع کلسیمی، سدیمی و پتاسیمی تقسیم بندی می شوند که در صنعت سرامیک سازی بنتونیت سدیمی به دلیل داشتن ذرات فوق العاده کوچک و سطح مناسب برای ترکیب شدن با مواد مختلف یکی از بهترین انواع پلاستیکی ترین و غیرقابل نفوذترین ماده رسی رایج برای سرامیک سازی هستند.
در واقع بر طبق اصول و قوانین فیزیکی حجم با سطح نسبت عکس دارد و این به معنی افزایش سطح یک ماده در صورت کاهش حجم آن می باشد که این موضوع در بنتونیت های سدیمی کاملا صادق است.
بنتونیت در گندله سازی
گندله سازی یا pelletizing فرآیندی صنعتی است که طی آن ذرات بسیار ریز مواد مختلف به توده ای فشرده و متراکم تبدیل می شود که یکی از مهم ترین ترکیبات در فرآیند گندله سازی خرده های نرم و پودری سنگ آهن است.
برای گندله سازی از براده های و پودر نرم سنگ آهن استفاده می شود که این ذرات اندازه ای کمتر از 200 مش معادل 0.074 میلی متر دارند و سپس آنها را با مواد دیگری مانند بنتونیت ترکیب می کنند و در نهایت به صورت گلوله های توپی بیضی یا کروی به قطر 16 میلی متر در می آورند.
هدف از این کار انباشته سازی براده های آهنی و تبدیل آنها به گلوله های سنگ آهن با اندازه یکنواخت است که کاربرد اصلی این گندله ها استفاده از آنها در یک کوره بلند، عمودی یا دوار به منظور تولید آهن کاهش یافته است.
بنتونیت سدیمی یکی از ترکیبات مهم در فرآیند گندله سازی است و با داشتن ذرات بسیار ریز همانند چسب عمل کرده و به راحتی قادر هستند در بین دیگر ترکیبات نفوذ کرده و باعث برقراری پیوند بین ترکیبات مختلف شوند.
کنسانتره های سنگ آهن آسیاب شده اندازه ای بسیار کوچک دارند که رطوبت آنها در حدود 9 درصد است و برای تبدیل این براده های آهنی نیاز به چسبی قوی است که بتواند آنها را به شکل یک گلوله منسجم درآورد تا از زمان تولید، نگهداری و مصرف متلاشی نشوند و استحکام خود را در همه مراحل حفظ کنند.
بنتونیت باعث توزیع یکنواخت آب در بین ذرات آهنی شده و باعث می شود گندله در زمان خشک شدن ترک برندارد و خشک شدن گندله را تسریع می بخشد.
بنتونیت ماده ای است که به خوبی در بین این ترکیبات سخت و آهنی نفوذ کرده و با ایجاد پیوندی محکم می تواند این خرده های آهنی دور از هم را در کنار هم جمع کند و به شکل گلوله ای مفید، خوراک کوره های صنعتی بلند کارخانه تولید فولاد نماید.
بنتونیت در ساختمان
به علت ویسکوزیته و پلاستیسیته بالا و مناسب از بنتونیت در ساختمان سازی استفاده می شود و آن را برای استفاده در سیمان پرتلند و ملات مناسب ساخته است.
یکی از کاربردهای مهم از بنتونیت در صنایع ساخت و ساز تهیه دوغاب بنتونیت است که این کار با هدف افزایش خاصیت هیدراته بنتونیت صورت می گیرد که برای این کار باید آب را به صورت تدریجی به ذرات بنتونیت اضافه کرد تا به صورت کلوخه در نیایند همچنین بهتر است از آب تازه که کمتری درجه سختی یا ناخالصی را دارد استفاده کرد.
از کاربردهای معمول این ماده در صنایع ساخت و ساز می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت دیوارهای دیافراگمی
- فونداسیون
- لوله کشی
- تونل زنی و…
خواص تیکسوتروپیک بنتونیت باعث شده است تا به یک ژل بسیار مقاوم در برابر آب تبدیل شود که می تواند مانعی دائمی برای جریان آب باشد و از آن در مواردی استفاده می شود که ذرات خاک برای ترزیق سیمان بسیار کوچک باشد و برای مقابله با نشت آب در خاک های آبرفتی زیر پایه سدها یا سایر سازه های آبی استفاده می شود.
در زمینه عمران از بنتونیت به منظور روان کننده استفاده می شود که این یکی از خصوصیات بسیار جالب در مورد این ماده است که می تواند در صنایع مختلف رفتاری دوگانه و کاملا متضاد از خود نشان دهد و در جایی حکم چسب باشد و در مکانی دیگر روان کننده!
در عملیات شمع زنی این ماده به حفظ کیفیت بتن در فونداسیون شمع کمک می کند که در صورت استفاده نکردن از بنتونیت ممکن ذرات خاک با بتن ریخته شده مخلوط شوند باعث کاهش عیار بتن شوند.
بنتونیت رنگسازی
بنتونیت معمولاً از هوازدگی خاکستر آتشفشانی در آب دریا تشکیل می شود که طی فرآیندهای مختلف این خاکسترها به مواد معدنی ارزشمند رسی تبدیل می‌شوند.
از آنجا که مکان تشکیل بنتونیت در مناطق مختلفی می باشد بنابراین رنگ این ماده می تواند متنوع باشد که رنگ آن اطلاعات مهمی در مورد مکان تشکیل و دیگر ویژگی های کانی شناسی آن به کارشناسان می دهد.
ذرات بنتونیت در اوایل تشکیل به رنگ سفید خالص، آبی کم رنگ یا سبز هستند و سپس به رنگ کرم در می آیند و پس از قرار گرفتن در معرض نور به مدت طولانی به رنگ زرد، قرمز یا قهوه ای در می آیند گویی که این ذرات رنگ خود را از محیط خود وامدار هستند و در ابتدای پیدایش به رنگ های سرد و پس از دوستی و آشتی با خورشید رنگی گرم به خود می گیرند…
بنتونیت ماده ای است که از تجمع و مهمانی عناصر مهم بسیاری مانند کلسیم، پتاسیم، سدیم، آهن، آلومینیوم، منیزیم، سیلیسیم و… تشکیل شده اند که وجود هر یک از عناصر و غالب بودن آنها می تواند بر رنگ بنتونیت موثر باشد.
اگرچه بنتونیت دارای رنگ های مختلفی می باشد اما منظور از بنتونیت رنگسازی رنگ های بنتونیتی نیست بلکه این ماده همواره نقش مکمل و سهل الوصول کردن امور را داشته و در صنایع رنگسازی نیز به منظور حجیم کردن، ضخیم کردن و ایجاد حالت الاستیکی و چسبندگی بیشتر در ساخت رنگ های صنعتی از آن استفاده می شود.
این ماده با قابلیت حلالیت بالای خود در آب پس از حل شدن در آب حالت ژله ای پیدا کرده و به طور چشمگیری حجم ماده رنگی را افزایش می دهد؛ در صورتی که تمایل به استفاده از رنگ های حاوی بنتونیت دارید در ادامه می توانید لیست انواع رنگ های حاوی این ماده را مشاهده کنید:
- سفید خالص
- خاکستری روشن
- کرم روشن
- خاکستری
- قهوه ای
- سبز
- کرم
- زرد
- قرمز
- صورتی
- آبی روشن و…
بنتونیت شوینده
خواص و کاربرد بنتونیت تمامی ندارد به طوری که با استفاده از بنتونیت در مواد شوینده باری دیگر بر محبوبیت این هدیه طبیعی افزوده شد، شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید که در حال حاضر از بنتونیت در کلیه مواد شوینده مورد استفاده روزمره شما یعنی پودر لباسشویی، مواد ضدعفونی کننده و شوینده در مراکز درمانی و… استفاده می شود.
این ماده معدنی مهارت ویژه ای در تار و مار کردن انواع چرک و لکه ها داشته و پس از شست و شو نیز باعث نرم شدن پارچه می شود که شاید این خصوصیت بنتونیت به استفاده اصلی آن در ایران یعنی گل سر شوی بازگردد که اگرچه انسان ها با آمدن انواع شامپو و صابون این ماده معدنی مفید را فراموش کردند اما او اصالت خود را فراموش نکرد و به گونه ای دیگر با زندگی مدرن انسان ها سازگار شد…
پرکاربردترین انواع بنتونیت مستعمل در ساخت مواد شوینده بنتونیت سدیمی و کلسیمی می باشد که مزایای آن را در ادامه برای شما نام می بریم:
- جلوگیری از رسوب مواد
- جذب بالای مواد مختلف
- افزایش کارایی و عملکرد مواد شوینده
- سهولت اتوکشی پارچه به دلیل چروک کمتر
- نرم کننده طبیعی برای البسه
- کاهش استفاده از مواد سختی‌گیر در فرمولاسیون
- قابلیت ترکیب شدن با ترکیبات پودری شوینده
- سازگار با محیط زیست
