Войти
Бентонит (вулканический пепел) из Вайоминг 
Серый сланец и бентониты (Benton Shale; Колорадо-Спрингс, Колорадо) Бентонит () представляет собой абсорбент алюминий филлосиликат глина, состоящий в основном из монтмориллонита. Одна из первых находок бентонита была обнаружена в меловом периоде сланце Бентон около Рок-Ривер, Вайоминг. Группа Fort Benton, наряду с другими в стратиграфической последовательности, была названа в честь Fort Benton, Montana в середине XIX века Филдингом Брэдфордом Миком и F. В. Хайден из Геологической службы США.
Каждый из различных типов бентонита назван в честь соответствующего доминирующего элемента , например, калий (K), натрий (Na), кальций (Ca) и алюминий (Al). Специалисты обсуждают ряд номенклатурных проблем с классификацией бентонитовых глин. Бентонит обычно образуется в результате выветривания вулканического пепла, чаще всего в присутствии воды. Однако термин «бентонит», а также подобная глина под названием tontein использовались для описания глинистых пластов неопределенного происхождения. Для промышленных целей существует два основных класса бентонита: бентонит натрия и бентонит кальция. В стратиграфии и тефрохронологии полностью девитрифицированные (выветрившееся вулканическое стекло) пласты пеплопадов обычно называют K-бентонитами, когда преобладающие виды глины Иллит. В дополнение к монтмориллониту и иллиту другим распространенным видом глины, который иногда является доминирующим, является каолинит. Глины с преобладанием каолинита обычно называются тонштейнами и обычно связаны с углем.
Натриевый бентонит расширяется во влажном состоянии, впитывая воду, в несколько раз превышающую его сухую массу. Благодаря своим превосходным коллоидным свойствам, он часто используется в буровом растворе для нефтяных и газовых скважин и скважин для геотехнических и экологических исследований. Свойство набухания также делает бентонит натрия полезным в качестве герметика, поскольку он обеспечивает самоуплотняющийся барьер с низкой проницаемостью. Он используется, например, для выравнивания основания полигонов. Различные модификации поверхности бентонита натрия улучшают некоторые реологические или герметизирующие характеристики в геоэкологических приложениях, например, добавление полимеров.
Бентонит кальция является полезным адсорбент ионов в растворе, а также жиров и масел. Это основной активный ингредиент земли фуллера, вероятно, одного из первых промышленных чистящих средств.
Бентонит кальция может быть преобразован в бентонит натрия (так называемое обогащение натрия или активация натрия), чтобы проявлять многие свойств натриевого бентонита с помощью процесса ионного обмена. Обычно это означает добавление 5–10% растворимой натриевой соли, такой как карбонат натрия, к влажному бентониту, хорошее перемешивание и предоставление времени для проведения ионного обмена и воды для удаления обмененного кальция.. Некоторые свойства, такие как вязкость и водоотдача суспензий, бентонита кальция, обогащенного натрием (или бентонита, активированного натрием), могут не быть полностью эквивалентными свойствам природного бентонита натрия. Например, остаточные карбонаты кальция (образующиеся при недостаточном удалении обменных катионов) могут привести к ухудшению характеристик бентонита в геосинтетических покрытиях.
Также известен как бентонит калия или K-бентонит, калиевый бентонит - это богатая калием иллитовая глина, образованная в результате изменения вулканического пепла.
Бентониты используются для обесцвечивания различных минеральных, растительных и животных масел. Они также используются для осветления вина, ликеров, сидра, пива, медовухи и уксуса.
Создание бентонитовой суспензии для очистки после отжима вина Основное применение бентонита - это буровой раствор, связующее (например, формовочный песок бонд, гранулятор железной руды), очиститель, абсорбент (например, наполнитель для туалета для домашних животных) и в качестве барьера для грунтовых вод. Примерно к 1990 году почти половина производимого в США бентонита использовалась в качестве бурового раствора.
Бентонит также считается эффективным недорогим адсорбентом для удаления ионов хрома (VI) из водных растворов (загрязненных сточных вод).
Бентонит используется в буровых растворах для смазки и охлаждения режущих инструментов, удаления шлама и предотвращения выбросы. В значительной степени полезность бентонита в бурении и геотехнической инженерии объясняется его уникальными реологическими свойствами. Относительно небольшие количества взвешенного в воде бентонита образуют вязкий разжижающийся при сдвиге материал. Чаще всего суспензии бентонита также тиксотропны, хотя также сообщалось о редких случаях реопектического поведения. При достаточно высоких концентрациях (около 60 граммов бентонита на литр суспензии) суспензии бентонита начинают приобретать характеристики геля (жидкости с минимальным пределом текучести, необходимым для ее движения). Таким образом, это обычный компонент бурового раствора, используемый для ограничения проникновения бурового раствора за счет его способности способствовать образованию глинистой корки.
Бентонит широко использовался в качестве связующего для литейного песка в литейном производстве чугуна и стали. Бентонит натрия чаще всего используется для больших отливок, в которых используются сухие формы, в то время как бентонит кальция чаще используется для небольших отливок, в которых используются «зеленые» или влажные формы. Бентонит также используется в качестве связующего при производстве окатышей из железной руды (таконита ), используемых в сталеплавильной промышленности. Бентонит в небольших количествах используется в качестве ингредиента в коммерческих и самодельных глиняных телах и керамических глазури. Он значительно увеличивает пластичность глиняных тел и уменьшает оседание глазури, что упрощает работу с ними в большинстве случаев.
Ионная поверхность бентонита обладает полезным свойством в создании липкого покрытия на песчинках. Когда небольшая часть тонкоизмельченной бентонитовой глины добавляется к твердому песку и смачивается, глина связывает частицы песка в формуемый заполнитель, известный как зеленый песок, используемый для изготовления литейных форм при литье в песчаные формы. Некоторые дельты рек естественным образом откладывают именно такую смесь глинистого ила и песка, создавая естественный источник отличного формовочного песка, который имел решающее значение для древних технологий обработки металлов. Современные химические процессы для модификации ионной поверхности бентонита значительно усиливают эту липкость, что приводит к получению замечательно тестообразных, но прочных смесей формовочного песка, устойчивых к температурам расплавленного металла.
Одно и то же отложение бентонитовой глины на пляжах объясняет разнообразие пластичности песка от места к месту для строительства замков из песка. Пляжный песок, состоящий только из кремнезема и зерен ракушки, плохо плесневется по сравнению с зернами, покрытыми бентонитовой глиной. Вот почему одни пляжи лучше подходят для строительства замков из песка, чем другие.
Самоприлипчивость бентонита позволяет набивать глину под высоким давлением или прессовать ее в формах для получения твердых огнеупорных форм, таких как форсунки модели ракеты.
Бентонит обладает свойством адсорбировать относительно большие количества молекул белка из водных растворов. Следовательно, бентонит уникально полезен в процессе виноделия, где он используется для удаления чрезмерного количества белка из белых вин. Если бы не было такого использования бентонита, многие или большинство белых вин образовали бы нежелательные хлопьевидные облака или дымки при воздействии высоких температур, поскольку эти белки денатурируют. Он также имеет случайное использование для более быстрого осветления как красных, так и белых вин.
Бентонит используется в различных предметах ухода за домашними животными, таких как наполнитель для кошачьего туалета, чтобы поглощать запах и окружать фекалии. Он также используется для впитывания масел и жиров.
Свойство набухания при контакте с водой делает натриевый бентонит полезным в качестве герметика, поскольку он обеспечивает самоуплотняющийся барьер с низкой проницаемостью. Он используется для облицовки основания полигонов для предотвращения миграции фильтрата, для карантина металлических загрязнителей подземных вод и для герметизации систем подземного захоронения отработавшего ядерного топлива. Аналогичное использование включает изготовление стенок из цементного раствора, гидроизоляцию стен ниже уровня земли и формирование других непроницаемых барьеров, например, для герметизации кольцевого пространства водозаборной скважины, заткнуть старые колодцы.
Бентонит также может быть «зажат» между синтетическими материалами для создания облицовки из геосинтетической глины (GCL) для вышеупомянутых целей. Этот метод обеспечивает более удобную транспортировку и установку, а также значительно снижает объем необходимого бентонита. Он также используется для создания барьера вокруг недавно посаженных деревьев, чтобы ограничить рост корней и предотвратить повреждение близлежащих труб, пешеходных дорожек и другой инфраструктуры. Фермеры используют бентонит для герметизации отстойных прудов и линейных каналов.
Бентонит прописан в качестве слабительного средства, а также используется в качестве основы для многих дерматологических формул. Гранулированный бентонит изучается для использования в перевязочных материалах на поле боя. Бентонит также продается в Интернете и в торговых точках по разным показаниям.
Бентокватам - это местное лекарство на основе бентоната, предназначенное для защиты от воздействия урушиола, масла, содержащегося в такие растения, как ядовитый плющ или ядовитый дуб.
. Бентонит также может быть использован в качестве осушителя благодаря его адсорбционным свойствам. Бентонитовые осушители успешно используются для защиты фармацевтических, нутрицевтических и диагностических продуктов от разложения влаги и продления срока хранения. Фактически, в наиболее распространенных средах упаковки бентонитовые осушители обладают более высокой адсорбционной способностью, чем осушители силикагель силикагель. Бентонит соответствует требованиям FDA для контакта с пищевыми продуктами и лекарствами.
Применение глиняной технологии фермерами на северо-востоке Таиланда, с использованием бентонитовой глины, резко обратило вспять деградацию почвы и привело к большей экономической отдаче с более высокой урожайность и более высокие цены на продукцию. Исследования, проведенные Международным институтом управления водными ресурсами и его партнерами в 2002–2003 годах, были сосредоточены на применении местных бентонитовых глин на деградированных почвах в регионе. Эти приложения проводились в рамках структурированных полевых испытаний. Применение бентонитовых глин эффективно повысило урожайность фуража сорго, выращиваемого в неорошаемых условиях.
Применение бентонита также повлияло на цены, которые фермеры получали за свои культуры. Затраты на производство выше, но из-за увеличения производства и качества продуктов питания фермеры, выращивающие глину, могли позволить себе инвестировать и выращивать больше продуктов лучшего качества по сравнению с фермерами, не использующими глину.
Бентонит стены из суспензии (также известные как мембранные стенки) используются в строительстве, где стенка из шлама представляет собой траншею, заполненную густой коллоидной смесью бентонита и воды. Траншея, которая может обрушиться из-за гидравлического давления в окружающей почве, не разрушается, поскольку жидкий навоз уравновешивает гидравлическое давление. Формы для бетона и арматуры можно собирать в траншее, заполненной жидким раствором, а затем заливать в форму бетон. Более плотный жидкий бетон вытесняет менее плотную бентонитовую суспензию и заставляет ее вытекать из траншеи. Эта вытесненная бентонитовая суспензия затем направляется в установку по переработке, откуда ее впоследствии можно повторно использовать в новой траншее в другом месте строительной площадки.
Кроме того, поскольку коллоид относительно непроницаем для воды, стенка гидросмеси может предотвратить просачивание грунтовых вод, что полезно для предотвращения дальнейшего распространения грунтовых вод, загрязненных токсичными материалами, такими как промышленные отходы.
Глина, из которой изготовлена керамика, описывается как «пластичная», если ее можно растянуть без трещин, или «короткая» или непластичная, если она имеет тенденцию к разрушению при формировании.. Чтобы сделать глиняную смесь более пластичной, часто добавляют небольшое количество бентонита. Это облегчает формирование глины с помощью таких методов, как бросание на гончарный круг и различных техник ручного строительства. Короткая глина, такая как смесь фарфора, состоящая только из каолинита и полевого шпата, может быть сформирована только с помощью ограниченного набора методов, таких как прессование и формование, которые не подвергайте глину напряжению. Одна из проблем с добавлением бентонита заключается в том, что он обычно содержит минералы, влияющие на цвет смеси.
Керамические глазури часто содержат бентонит. Бентонит добавляется для замедления или предотвращения оседания глазури. Он также может улучшить однородность нанесения глазури на пористую бисквитную посуду. Как только определенное количество глазури впиталось печеньем, бентонит эффективно закупоривает поры и препятствует впитыванию дополнительной воды, что приводит к более равномерной толщине покрытия.
Бентонит используется в промышленности и в качестве химического абсорбента и герметика для контейнеров.
В 2011 году США были крупнейшим производителем бентонита, на их долю приходилась почти треть мирового производства, за ними следовали Китай и Греция.
Самый высококачественный природный бентонит натрия добывается на западе США в районе между Блэк-Хиллз в Южной Дакоте и Бигхорнский бассейн в Вайоминге., и регион Токат-Ресадие в Турции. Смешанный натрий-кальциевый бентонит добывается в Греции, Австралии, Индии, России и Украине.
. В США кальциевый бентонит добывается в основном в Миссисипи и Алабаме. Другие крупные регионы, производящие бентонит кальция, включают Новую Зеландию, Германию, Грецию, Турцию, Индию и Китай.
