بنتونیت Bentonite نوعی خاک معدنی آتشفشانی و بسیار کاربردی می باشد که حداقل از ۸۵% خاک رس تشکیل شده است. ویژگی اصلی خاک بنتونیت این است که در صورت تماس با آب و مایعات متورم می شود. این ماده به لحاظ خاک شناسی دارای ساختمان آلومینوسیلیکاتی و غنی از مونتموریونیت ـ بدلیت بوده و ترکیبی از چندین کانی معدنی مختلف است. از لحاظ فیزیکی دارای دانه بندی های مختلف ، بی بو و سفید مایل به کرم رنگ می باشد. در طبیعت ، نا خالصی هایی چون پتاسیم ، سدیم ، آلومینیوم و کلسیم دارد.


انواع بنتونیت


این ماده با توجه به نوع ساختار و همچنین ناخالصی های موجود در آن به ۲ دسته کلی تقسیم بندی می شود:


بنتونیت سدیمی (سدیک) : ناخالصی قالب آن عنصر سدیم بوده و جاذب رطوبت است و در اثر جذب آب ، به میزان زیادی منبسط می شود. کاربرد اصلی آن در حفاری چاه های نفت و گاز بوده و به عنوان یک عایق طبیعی نیز کاربرد دارد.


بنتونیت کلسیمی : جاذب یون در محلول ها است و برای یون زدایی استفاده می شود. بر خلاف نوع سدیمی ، به جای جذب آب ، می تواند چربی ها و روغن ها را جذب نماید بنابراین به عنوان یک شوینده صنعتی در صنایع تولیدی مصرف می شود.


مصارف و کاربرد های بنتونیت


بنتونیت چاه ارت یا اکتیو


این ماده در برابر جریان الکتریسیته مقاومت اندکی داشته و خاصیت تیکسوتروپیک دارد به همین خاطر از دوغاب آن در ساخت چاه ارت و برای پر کردن اطراف میله های الکترود استفاده می شود و جایگزین ارزان قیمت ذغال و نمک در سیستم ارتینگ است.


بنتونیت حفاری چاه نفت


بنتونیت سدیک از مهم ترین اجزاء گل حفاری می باشد زیرا دارای خواص مختلفی همچون تعلیق پذیری ، آب بندی مناسب و جذب بالا است. این ماده با پوشش دهی دیواره چاه های نفت و گاز ، مانع ایجاد ترک و شکاف و در نتیجه ریزش چاه شده و همچنین موجب چرب شدن مته ها و خروج مواد زائد از چاه می گردد. این محصول در کنار مواد دیگری نظیر آهک هیدراته ، نشاسته حفاری ، سدیم متا سیلیکات ، انواع پلیمرها ، مشتقات اسید هیومیک ، سلولز پلی آنیونی ، لاتکس و … برای تهیه گل حفاری بکار می رود.


گندله سازی


به علت اینکه دارای خاصیت چسبندگی بسیار مناسبی است از آن برای گرانول سازی یا گلوله نمودن سنگ آهن به میزان ۸ کیلوگرم برای ۱ تن کانی آهن استفاده می نمایند. در حدود ۲۳ درصد از کل بنتونیت سدیم دار استخراج شده در جهان برای تولید گندله آهن (پلت سنگ آهن) مصرف می شود.


بنتونیت ریخته گری فلزات


نوع سدیم دار آن دارای خاصیت چسبندگی و پلاستیسیته مناسبی بوده و مقاومت ماسه را در ساخت قالب های ریخته گری افزایش می دهد. از ترکیب ۶ تا ۸ درصد بنتنیت با ماسه برای این منظور استفاده می شود.


بنتونیت بستر حیوانات اهلی


خاک بنتونیت جاذب رطوبت بوده به همین دلیل از آن به عنوان بستر گربه و سایر حیوانات اهلی و خانگی به دلیل نرم بودن و جذب فضولات استفاده می گردد. به دلیل مشابه در حشره کش ها ، دفع زباله و پایدار نمودن خاک هم مصرف می شود.


بنتونیت کشاورزی


کاربرد آن در کشاورزی و تولید کود های مختلف نیز بسیار گسترده است. تولید برخی از انواع کود کشاورزی همچون گوگرد بنتونیت دار ، تولید سموم و بهبود شرایط فیزیکی خاک از جمله کاربرد های آن در کشاورزی است. در حدود ۲ درصد از کل تولید این کانی معدنی در تقویت زمین های کشاورزی مصرف می شود.

 

تصفیه و رنگبری روغن


در تولید روغن های نباتی و همچنین در صنایع پتروشیمی ، این ماده به دلیل خاصیت کاتیونی و رنگبری آن کاربرد دارد.


تفاوت بین بنتونیت سدیم و کلسیم


بنتونیت در ساختار خود دارای عناصر فلزی مختلفی از جمله سدیم، کلسیم، آلومینیوم و پتاسیم است. غلبه هر یک از این عناصر در ساختار شیمیایی بنتونیت خواص و ویژگی های متفاوتی به این ترکیب می دهد و در نتیجه کاربرد آن را متفاوت می کند. بنتونیت سدیم و بنتونیت کلسیم فراوان ترین بنتونیت در طبیعت هستند.

بنتونیت سدیم حاوی مقادیر زیادی عنصر سدیم در ساختار شیمیایی خود است، بنابراین می تواند مقادیر زیادی آب را جذب کرده و منبسط شود. بنتونیت سدیم به عنوان عایق به طور گسترده در صنایع حفاری چاه نفت و گاز استفاده می شود. همچنین در صنعت کشاورزی از بنتونیت سدیم برای حفظ رطوبت خاک به ویژه در مناطقی که هوای گرم و خشک دارند استفاده می شود. در ساختار شیمیایی بنتونیت کلسیم، عنصر غالب، یون کلسیم است و بیشتر برای محلول‌های یونیزه‌کننده استفاده می‌شود. برخلاف بنتونیت سدیم، این ترکیب قادر به جذب روغن و گریس است، بنابراین کاربرد اصلی آن به عنوان یک ماده پاک کننده در صنایع تولیدی است. استفاده در خوراک دام، تولید کاشی و سرامیک، استفاده در فرآورده های آرایشی و بهداشتی، استفاده در صنایع داروسازی، استفاده در صنایع ذوب فلزات و ... از دیگر مصارف مهم بنتونیت کلسیمی است.