کاربرد دیاتومیت

زمین دیاتومه نوعی رسوب بیوشیمیایی است که عمدتاً از تجمع بقایای استخوان فسیلی جلبک های گیاهی تک سلولی در دوره زمین شناسی باستان تشکیل می شود و یک منبع طبیعی غیر قابل تجدید است. ترکیب معدنی اصلی آن عقیق و انواع آن و ترکیب شیمیایی آن عمدتاً SiO₂است و حاوی مقدار کمی Al₂O₃، Fe₂O₃، CaO، Na₂O، MgO و … می باشد.

خاک دیاتومه معمولاً به عنوان پودر کوه، پودر فسیل یا پودر رادیولاری شناخته می شود. این یک کانی غیرفلزی مهم با کارایی بالا است. مزایای زیادی مانند تخلخل زیاد و جذب قوی دارد. می توان از آن در مصالح ساختمانی، صنایع سبک، صنایع شیمیایی، نفت، مواد غذایی و زمینه حفاظت از محیط زیست استفاده کرد.

دیاتومه خالص عموماً به صورت خاک سفید است. هنگامی که حاوی ناخالصی باشد، اغلب توسط اکسیدهای آهن یا مواد آلی آلوده می شود و خاکستری، زرد، سبز و سیاه می شود. بیشتر دیاتومه ها سبک، متخلخل و به راحتی شکسته می شوند، اما سختی ذرات استخوان دیاتومه نسبتاً زیاد است. چگالی خاک دیاتومه بسیار کوچک است، میانگین چگالی ظاهری: 0.66 گرم بر سانتی متر مکعب، پایداری حرارتی: پس از اینکه خاک اصلی در دمای 900 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت کلسینه شد، ساختار منافذ منظم دیواره پوسته دیاتومها دست نخورده باقی می ماند. هنگامی که در دمای 1200 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت کلسینه شود، ترتیب منافذ دیاتومها از بین می رود.

ساختار ذرات خاک دیاتومه ارتباط نزدیکی با دیاتومه ها دارد. دیاتومه های منفرد کوچک هستند، معمولاً 1 تا 100 میکرومتر. ترکیب معدنی بقایای دیاتومها SiO₂ آمورف است که پایداری شیمیایی خوبی دارد و رسانای ضعیف حرارتی، صوتی و الکتریکی است.

ترکیب شیمیایی خاک دیاتومه عمدتا سیلیکات است و سطح محتوای سیلیس یک شاخص مهم برای اندازه گیری کیفیت خاک دیاتومه است. می توان آن را به خاک دیاتومه درجه بالا و دیاتومه تحتانی تقسیم کرد.

خاک دیاتومه یک اسید جامد است که اسیدی ضعیفی دارد. علاوه بر محلول بودن در اسید هیدروفلوئوریک، در اسیدهای دیگر نامحلول است و می تواند با بازهای ضعیف واکنش دهد. خواص جذب سطحی آن به ساختار سطح آن مربوط می شود. سطح زمین دیاتومه توسط تعداد زیادی گروه سیلیل هیدروکسیل پوشیده شده است و پیوندهای هیدروژنی وجود دارد. گروه های OH نیز در سطح داخلی منافذ خاک دیاتومه توزیع شده اند.

دیاتومیت از نظر منابع غنی است و به طور گسترده در سراسر جهان توزیع شده است، عمدتاً در 122 کشور و منطقه مانند ایالات متحده، چین، آرژانتین، پرو، دانمارک و ژاپن توزیع شده است. با این حال، درجه منابع و ارزش اقتصادی بالا است و ذخایر معدنی قابل توسعه و استفاده مستقیم زیاد نیست. در حال حاضر ده ها کشور و منطقه محصولات دیاتومیت را با تولید سالانه صدها تن تولید می کنند. بیشترین تولید را ایالات متحده و پس از آن روسیه، فرانسه و آلمان تشکیل می دهند.

کاربرد دیاتومیت

• کمک فیلتر

کمک فیلتر یک ماده دانه ای با ذرات یکنواخت، خواص سخت و تراکم پذیری کم است. عملکرد آن فیلتر کردن و جدا کردن ذرات کوچک و جلوگیری از مسدود شدن ذرات کلوئیدی در محیط است. گسترده ترین کاربرد خاک دیاتومه به عنوان کمک فیلتر برای جداسازی جامدات معلق در مایعات است. دلیل مناسب بودن خاک دیاتومه به عنوان کمک فیلتر این است که حلالیت ضعیف، توزیع اندازه ذرات مناسب و ساختار متخلخل دارد.

• کاربرد در صنعت مصالح ساختمانی

(1) کاربرد دیاتومیت در پوشش های دیوار داخلی

گل دیاتومه ساخته شده از دیاتومیت به عنوان ماده اولیه در پوشش های دکوراسیون داخلی به ویژه پوشش های دیوارهای داخلی استفاده می شود و تأثیرات بسیار خوبی در تصفیه هوای داخل ساختمان و تنظیم دما و رطوبت دارد.

(2) کاربرد دیاتومیت در مواد دیوار حفاظت از محیط زیست

با توجه به ساختار فیزیکی منحصر به فرد دیاتومیت، گل دیاتوم ها می تواند فرمالدئید و بنزن موجود در هوا را به طور کامل جذب کند و همچنین تأثیر ارتقاء زیادی در تصفیه هوای داخل ساختمان دارد که برای تازه نگه داشتن هوای داخل خانه بسیار مفید است.

(3) کاربرد دیاتومیت در بتن

کاربرد آشکار دیاتومیت در صنعت مصالح ساختمانی بتن است. با توجه به ماهیت خاک دیاتومه، سطح خاک دیاتومه ناهموار است و دارای مزایای قوی در مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی است. هنگامی که با مصالح آسفالت استفاده می شود، می تواند به طور موثر کیفیت بتن را بهبود بخشد.

(4) کاربرد دیاتومیت در مواد دیوار سبک وزن

دیاتومیت در مصالح دیواری سبک وزن استفاده می شود و مزایای زیادی در قالب گیری پلاستیسیته و تف جوشی دارد. پس از پردازش، سختی نیز تا حد زیادی بهبود می یابد. این به خاطر این واقعیت است که منافذ زیادی روی سطح زمین دیاتومه وجود دارد که می تواند به مواد دیگر اجازه دهد تا در منافذ ادغام شوند. پس از پردازش، دیوار را می توان عایق بندی کرد و وزن آن تا حد زیادی کاهش می یابد.

• حامل کاتالیست

خاک دیاتومه نسبت به اکثر واکنش های شیمیایی بی اثر است و در برابر دماهای بالا مقاوم است، بنابراین می توان از آن به عنوان یک حامل کاتالیزور ایده آل استفاده کرد. به طور کلی به عنوان یک کاتالیزور برای واکنش های شیمیایی مانند اکسیداسیون، هیدروژناسیون، هیدروژن زدایی، هیدراتاسیون و احیا استفاده می شود. به عنوان مثال، کاتالیزور نیکل در فرآیند هیدروژناسیون، کاتالیزور وانادیوم در تهیه اسید سولفوریک، کاتالیزور فسفر مورد استفاده در پالایش نفت، و کاتالیزور برای تصفیه گازهای خروجی خودرو همگی می توانند توسط خاک دیاتومه پشتیبانی شوند.

• جاذب

جاذب دیاتومه عمدتاً برای رنگ‌زدایی و تصفیه روغن‌های معدنی، روغن‌های حیوانی و گیاهی، جذب و حذف آسفالتین‌ها، کلاژن خنثی، الفین‌های سولفید، اسید نفتنیک، مواد معدنی، کاروتن، لوتئین، کلروفیل و غیره استفاده می‌شود.

منبع مقاله: شبکه پودر چین