بنتونیت ( Bentonite )

مشخصات بنتونيت:

واژه بنتونيت Bentonite از اصطلاح محلي شيلهاي بنتون واقع در ايالات وايومينگ امريكا گرفته شده است.

بنتونيت يک فيلوسيليکات آلومينيوم دار با فرمول (Na,Ca)0.33 (Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O که عمدتاً از مونت موريلونيت يا كانيهاي گروه اسمكتيت تشکيل شده است.
بنتونيت عمدتاً بر دو نوع است :
•بنتونيت هاي متورم Swelling bentonite يا بنتونيت هاي سديم دار
•بنتونيت هاي غيرمتورم Non-swelling bentonite يا بنتونيت هاي کلسيم دار

بنتونيت ها بر اثر هوازدگي و دگرساني خاکسترهاي آتش فشاني و اغلب در حضور آب تشکيل مي شوند و سنگ منشأ آنها اكثراً بازيك است. تجزيه خاكستر آتش فشاني عمدتاً در محيط شور و باتلاقي انجام مي شود و هر چه از آتش فشان دور شويم ، ضخامت بنتونيت کاهش مي يابد . 
بنتونيت هاي متورم يا بنتونيت هاي سديم دار مي توانند چندين برابر حجم معمولي خود آب جذب کند و منبسط شود ، به طوري که حالت ژله اي ، پلاستيکي و چسبندگي به خود بگيرد . اين نوع بنتونيت معمولاً در سيالات حفاري و دوغاب ( گل آب ) ديواره ها استفاده مي شود.
از خواص مهم كانيهاي خانواده اسمكتيت ، جانشيني يوني، خاصيت شكل پذيري ، انبساط و انقباض يوني انها را مي توان نام برد.خواص كانيهاي خانواده اسمكتيت به ترکيب شيميايي و ساختمان آنها بستگي دارد . در كاني بنتونيت سديم دار ميزان جذب يوني ، شكل پذيري ، انبساط و انقباض از نوع کلسيم دار آن بيشتر است . ابعاد شبکه بنتونيت سديم و کلسيم دار از 6/9 آنگستروم در حالت معمولي به 20 آنگستروم در صورتي که رطوبت محيط صد درصد باشد ، افزايش خواهد يافت .

تاريخچه:

  واژه بنتونيت Bentonite را نخستين بار در سال 1898 دانشمندي به نام نايت Knight به كار برده است. اين واژه از اصطلاح محلي شيلهاي بنتون واقع در ايالات وايومينگ امريكا گرفته شده است.

کاني هاي بنتونيت:

 بنتونيت يک فيلوسيليکات آلومينيوم دار با فرمول (Na,Ca)0.33 (Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O که اساساً از مونت موريلونيت يا كانيهاي گروه اسمكتيت تشکيل شده است. كاني‌هاي گروه اسمكتيت شامل سريهاي دي اكتاهدرال و تري اكتاهدرال است. 

•كانيهاي سري دي اكتاهدرال عبارتند از: مونتموريونيت، بيدليت و نانترونيت. 
•انواع تري اكتاهدرال شامل كانيهاي هكتوريت و ساپونيت است. 
از خواص مهم كانيهاي خانواده اسمكتيت ، جانشيني يوني، خاصيت شكل پذيري ، انبساط و انقباض يوني انها را مي توان نام برد. بر اثر هوازدگي در آب و هواي خشک اسمکتيت تشکيل مي شود. در محيط هاي رسوبي رودخانه اي و درياچه اي غالباً کائولينيت پايدار است ، در صورتي که در محيط هاي دريايي کائولينيت و اسمکتيت گاهي به ايليت تبديل مي شوند . اسمکتيت از ترياس تا عهد حاضر يافت مي شود و با افزايش عمق ابتدا به رس هاي بين لايه اي و سپس مي تواند به ايليت تبديل شود.
بنتونيت عمدتاً بر دو نوع است :
•بنتونيت هاي متورم Swelling bentonite يا بنتونيت هاي سديم دار
•بنتونيت هاي غيرمتورم Non-swelling bentonite يا بنتونيت هاي کلسيم دار
بنتونيت ها بر اثر هوازدگي و دگرساني خاکسترهاي آتش فشاني و اغلب در حضور آب تشکيل مي شوند و سنگ منشأ آنها اكثراً بازيك است. تجزيه خاكستر آتش فشاني عمدتاً در محيط شور و باتلاقي انجام مي شود و هر چه از آتش فشان دور شويم ، ضخامت بنتونيت کاهش مي يابد . 
بنتونيت هاي متورم يا بنتونيت هاي سديم دار مي توانند چندين برابر حجم معمولي خود آب جذب کند و منبسط شود ، به طوري که حالت ژله اي ، پلاستيکي و چسبندگي به خود بگيرد . اين نوع بنتونيت معمولاً در سيالات حفاري و دوغاب ( گل آب ) ديواره ها استفاده مي شود. 

انواع بنتونيت ها از ديدگاه صنعتي :
•بنتونيت هاي سديم دار
•بنتونيت هاي جانشيني توسط سديم
•بنتونيت هاي کلسيم دار
•بنتونيت هاي ارگانوفيل
•بنتونيت هاي فعال شده توسط اسيد

تأثيرات زيست محيطي:

  آژانس بين‌المللي سلامت جهاني سيليس متبلور را به عنوان مادة سرطان‌زا معرفي كرده است. براي مثال مواد شيميايي و معدني كه 1/0% يا بيشتر سيليس متبلور داشته باشند، براساس استاندارد موسسة سلامت و بهداشت جمعيت براي مقابله با خطرات ناشي از ارتباط با محيط آلوده (Occupational Safety & Health Administration s`Hazard Communication Standard) در آمريكا تحت نظارت قانون قرار گرفته‌اند، به طوريكه به صورت قانون كار، آموزش كارگران و برچسب زدن بر چنين محصولاتي مطابق روش‌هاي اعلام شده براي مواد سرطان‌زا (Material Safety Data Sheet, MSDS) مي‌بايست انجام گيرد.

بنابراين تا زماني كه طي فرآوري، درصد سيليس متبلور در بنتونيت كمتر از 1% شود، بنتونيت تحت قانون فوق قرار مي‌گيرد.

منابع آلودگي :

•پساب هاي صنعتي و کشاورزي