مترجم: حبیب الله علیخانی





 

فیلتراسیون

متداول ترین استفاده از دی اتمیت ها، به عنوان محیط های فیلتر می باشد. دی اتمیت های آب شور، حاوی مقادیر فراوانی سیلیس می باشند و میزان تخلخل آنها نیز بالاست. علت این مسئله وجود ذرات توخالی میکروسکوپی است. این ساختار، موجب می شود تا این مواد، مواد غربال گر باشند. معیار مهم دیگر، خنثی بودن شیمیایی این مواد می باشد. دی اتمیت های فرآوری شده، ترجیح داده می شوند زیرا در هنگام کلسیناسیون، مولکول های آب از داخل این ماده خارج می شود و میزان تخلخل های این ماده، افزایش می یابد.
این ماده در آزمایشگاه های شیمیایی تحت نام سلیت، مورد استفاده قرار می گیرد و از آن در فیلتراسیون استفاده می شود. این ماده همچنین در فیلتراسیون آب آشامیدنی، فاضلاب معادن و آب استخرها، استفاده می شود. البته از این ماده در فیلتراسیون سایر مواد از جمله آب میوه و رزین ها نیز استفاده می شود.
بسته به نوع استفاده از دی اتمیت، اندازه ی تخلخل های آن، باید بین 1.50 تا 7.22 میکرون باشد. ضریب نفوذپذیری این ماده نیز باید بین 0.057 تا 3.0 گالون بر روز بر فوت مربع باشد. pH این ماده بین 7 تا 10 می باشد. دانسیته ی بالک این ماده نیز بین 7.0 تا 19.5 پوند بر فوت مکعب می باشد. اندازه ی ذرات این ماده نیز معمولاً کمتر از مش 150 است.
وجود کربنات کلسیم و منیزیم در زمانی که از این مواد در فیتراسیون مواد اسیدی مانند آب پرتقال استفاده می شود، مناسب نمی باشد. مواد رسی و آلی در این حالت، مطلوب نمی باشند زیرا آنها موجب بسته شدن تخلخل های این مواد می شوند و بازده کار در این حالت، افت می کند. سدیم کلرید، نیز ماده ی مطلوبی نمی باشد زیرا این ماده در فیلتراسیون حل می شود و موجب آلوده شدن مواد می شود. اکسید آهن نیز ممکن است با برخی از مواد شیمیایی فیلتر شده، واکنش دهد و موجب آلوده شدن آنها شود. صنایع استفاده از دی اتمیت های محتوی بیش از 6 % رس، بیش از 1 % سدیم کلرید و اکسید آهن را ممنوع کرده است. علاوه بر این، ساختار تخلخلی دی اتمیت ها، باید حفظ شود تا ماده، اثربخشی مناسب داشته باشد.

ساینده ها

قدیمی ترین استفاده از دی اتمیت ها، در تولید ساینده های با قدرت سایش متوسط می باشد. این ماده همچنین در تولید خمیردندان و پولیش دهنده های فلزی، استفاده می شود. این ماده همچنین در تولید برخی از مواد ضدعفونی کننده و صابون مورد استفاده قرار می گیرد. مهم ترین معیار مورد استفاده برای استفاده از این ماده، در این کاربرد، پایداری شیمیایی و خنثی بودن می باشد. دی اتمیت های سابیده شده، با یک سوم وزنی گریس مخلوط شده و قالب گیری می شوند. ماده ی حاصله، آجر گریسی نامیده می شود. این آجرها به عنوان چرخ های ساینده، مورد استفاده قرار می گیرد.

آفت کش ها

دی اتمیت ها، به عنوان آفت کش، مورد استفاده قرار می گیرد زیرا این ماده، خاصیت جذب آب دارد. پودر نرم این ماده، موجب جذب لیپیدها می شود و موجب کشته شدن موجودات موذی می شود. جانوران مفصل دار نیز به دلیل جذب آب، کشته می شوند. این مواد اثر کمتری بر روی حلزون ها دارند زیرا این موجودات در محیط های مرطوب زندگی می کنند. پودر دی اتمیت ها، معمولا در باغ ها مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده معمولاً با مقدار افزودنی های دیگر، مخلوط می شود تا بدین صورت، بازده آن افزایش یابد. دی اتمیت های گرید پزشکی، برخی اوقات به عنوان ضد کرم های انسانی و حیوانی، مورد استفاده قرار می گیرد.

جاذب های تمیزکننده

خاصیت جذب این مواد موجب می شود تا این مواد برای تمیزکاری مایع های سمی، مناسب باشند. همچنین از این مواد به عنوان اجزای اولیه تولید یک نوع چرم نیز استفاده می شود. نوع دی اتیمت مورد استفاده در این کار، از نوع منبع آب شیرین است و ریسک سلامتی قابل توجهی برای انسان و حیوان ندارد.
سایر سنایع مانند صنعت کاغذ، رنگ، سرامیک، صابون سازی، مواد شوینده نیز از دی اتمیت ها، به عنوان یک ماده ی شوینده استفاده می کنند. علت این استفاده، قدرت تبادل یونی آن می باشد.

مواد مقاوم در برابر آتش

خواص عایق کاری گرمایی این ماده، موجب می شود تا این ماده به عنوان یک ماده ی مانع در برای آتش، مورد استفاده قرار گیرد.

باغبانی و هیدروپونیک

دی اتمیت های فرآوری شده، شامل 90 % سیلیس هستند که این ماده مهم ترین جزء تشکیل دهنده ی بدنه ی این گیاهان، می باشد. باقیمانده ی این ترکیب، از آهن، کلسیم، منیزیم، پتاسیم، فسفر و ... تشکیل شده است. این مواد، مواد مغذی مورد استفاده برای رشد گیاهان می باشد. این ماده می تواند تا 150 % وزنی خود، مایع جذب کند و سپس می تواند این آب را به آهستگی، رها سازی کند. سیلیس یک ماده ی مقاوم می باشد و مقاومت گیاه در برابر بیماری را افزایش می دهد. علاوه بر این، دی اتمیت ها، سبک، متخلخل، غیر سمی و مینرالی ارزان قیمت است. ساختار متخلخل میکروسکوپی هر ذره، موجب می شود تا این ماده عایق مناسبی باشد. تمام این فاکتورها، موجب می شود تا دی اتمیت ها، یک محیط رشد مؤثر، ارزان قیمت و مناسب باشند. این محیط ها، موجب افزایش رشد گیاه می شوند.
دی اتمیت ها می توانند به عنوان محیط هیدروپونیک، مورد استفاده قرار گیرد. هیدروپونیک یک روش برای رشد گیاهان است که در آن، از خاک استفاده نمی شود. در واقع به جای خاک، از آب محتوی مینرال های حل شده، استفاده می شود.
برای یک چنین کاربردهایی، دی اتمیت های با منشأ آب شیرین مورد استفاده قرار می گیرند زیرا میزان نمک موجود در آنها، پایین باشد.

تولید دینامیت

در سال 1867، آلفرد نوبل، نیتروگلیسرین را کشف کرد. در صورتی که از دی اتمیت در تولید آن استفاده شود، پایداری بیشتری پیدا می کند. او این مخلوط را به عنوان دینامیک، ثبت اختراع نمود و مخلوط حاصله، دینامیت guhr نامیده شد. امروزه، انواع مختلفی از دینامیت ها، برای کاربردهای مخلتف، تولید شده است. این انواع مختلف با استفاده از جایگزینی نیتروگلیسیرین با مواد دیگر، تولید می شوند.

مواد ساختمانی

دی اتمیت ها، به عنوان مواد سبک ساختمانی و از دوره ی یونان و رم قدیم، مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه، این ماده برخی اوقات به همراه سیمان و بتن، مورد استفاده قرار می گیرد. تخلخل بالا و توان جذب بالا موجب می شود تا میزان قدرت پیوند ایجاد شده، بهبود یابد.

کاغذ

نقش دی اتمیت ها در تولید کاغذ، نقشی دوگانه است: این ماده عامل حجم دهی در برد های الکتریکی و سایر ماشین های سیلندری شکل است و یکی دیگر از کارهای این ماده، کنترل و فایق آمدن بر چسبندگی مربوط به ضایعات کاغذ بازیافتی، می باشد. در مورد اول، دانسیته ی بالک پایین و سفید رنگی، معیارهای اصلی هستند، در حالی که در مورد دوم، اثر سایشی متوسط ذرات سیلیس، و پایداری، ساختار، معیار اصلی مطرح می شود.

رابرها

پودر دی اتمیت به رابر و لاستیک افزوده می شود تا بدین صورت، لقمه ترمز تولید شود. میلیون ها ذره ی صدفی شکل در ذرات پودر، موجب می شوند تا خواص ترمز، بهبود یابد. حتی زمانی که این ذرات تحت تنش بالا قرار گیرند، می توانند ساختار خود را حفظ کنند. لاستیک تولیدی با استفاده از گوگرد عمل آوری می شود و استفاده از دی اتمیت های خنثی موجب می شود تا این ماده با گوگرد واکنش ندهد. اما مس، منگنز و اکسید آهن، به عنوان اجزای مضر در دی اتمیت ها، تلقی می شوند. در واقع این مواد با گوگرد واکنش می دهند و سولفات تولید می کنند.

رنگ ها

مهم ترین عملکرد مربوط به دی اتمیت به عنوان یکی از اجزای رنگ، در واقع توسعه و بسط رنگ بر روی دیواره ها می باشد. خواصی که موجب شده است از این ماده استفاده شود، خنثی بودن، دانسیته ی بالک پایین، جذب بالای مایع، رنگ سفید و درخشش پایین می باشد. در واقع درخشش پایین به طور خاص موجب ایجاد اثر توسعه ای در رنگ می شود. اکسید کلسیم و اکسید منیزیم، به عنوان مواد مضر در این ماده تلقی می شوند. زیرا این مواد تمایل به جذب آب دارند و موجب می شوند حجم رنگ افزایش یابد. در واقع این مورد موجب ترک خوردن رنگ در طی زمان می شود. اکسید آهن و مواد آلی، دارای اثرات رنگی دارند و بنابراین، مفید نیستند.

کودها

در کودهای شیمیایی اسپری شده، دی اتمیت به عنوان یک عامل غبارگیری و ضد ترک، اضافه می شود. این ماده به دلیل دانسیته ی بالک پایین و خنثی بودن، مناسب می باشد. آب یک ماده ی مورد نظر است زیرا این ماده موجب می شود تا از توسعه ی کود، جلوگیری شود.

مواد دیرگداز

سیلیس یک ماده ی دیرگداز است. علاوه بر این، میلیون ها صدف توخالی کوچک موجب می شود تا این ماده، یک ماده ی عایق خوب، تلقی شود. دی اتمیت می تواند این ساختار منحصربفرد را حتی در دماهای 1400 درجه ی سانتیگراد، حفظ کند. از این رو، حتی به عنوان یک ماده ی دیرگداز، این ماده دمای ذوب کمتر از 1580 درجه ی سانتیگراد، ندارد. این ماده قابلیت تحمل نوسانات دمایی را دارد. همچنین در برابر نفوذ سرباره، ایروژن و سایش گازهای گرم و مذاب فلزات و سرباره نیز این ماده، مناسب می باشد. همچنین سبک بودن، یکی از مزیت های این ماده در کاربردهای عایق کاری است.

سدیم سیلیکات

سدیم سیلیکات (〖Na〗_2 SiO_3)، سدیم ارتو سیلیکات (〖Na〗_4 SiO_4)، سدیم پیرو- سیلیکات (Na_6 Si_2 O_7) از جمله خانواده ی سیلیکات های سدیمی محسوب می شوند. این مواد را "شیشه آب" (water glass) یا "شیشه ی مایع" (liquid glass) نامیده می شوند. این مواد، موادی سفید و جاذب آب هستند. آنها با استفاده از ماسه ی سیلیسی ذوب شده یا پودر کوارتز، تولید می شوند که محتوی 99 % سیلیس می باشند. این ماده با سدیم کربنات در دمای 1200 تا 1400 درجه ی سانتیگراد، حرارت داده می شوند. دی اتمیت برخی اوقات به عنوان منبعی از سیلیس در تولید سدیم سیلیکات استفاده می شود. آلومینا، اکسید آهن، اکسید کلسیم و اکسید منیزیم، موادی نامطلوب در تولید سدیم سیلیکات هستند. سدیم سیلیکات در تولید صابون و سایر شوینده ها، استفاده می شود. همچنین از این ماده در تولید آب بندها، سیمان و بتن، بایندرها، چسب ها و مواد محافظ در برابر آتش، نیز استفاده می شوند.

مواد آب بندی

مواد آب بندی در واقع مواد آلی هستند که به حدی نرم می باشند که به راحتی وارد حفرات نامطلوب شده و بواسطه ی وجود مواد سخت کننده، این مواد سخت شده و یک توده ی بالک و پیوسته ایجاد می کنند. به دلیل شکل خاص دی اتمیت ها، این مواد می توانند در بخش های آب بندی مورد استفاده قرار گیرند.

اقلیم شناسی

آب و هوای زمین، به طور قابل توجهی، به میزان گرد و غبار و گازهایی وابسته می باشد که موجب عایق کاری زمین در برابر اشعه های فرابنفش خورشید، می شوند. تحقیقات اخیر نشان داده است که رسوب دهی سطحی دی اتمیت ها، موجب می شود تا نقش مهمی در این زمینه، ایجاد شود و از این رو، پروژه های متعددی در این زمینه در حال انجام می باشد تا تأثیر این ماده بر روی جلوگیری از گرم شدن زمین، مورد بررسی قرار گیرد.

سایر استفاده ها

پزشکی: این ماده به عنوان یک فعال ساز در مطالعات مربوط به لخته شدن خون، مورد استفاده قرار می گیرد.
ظروف انتقال مواد شیمیایی: این ماده برای تولید ظروفی استفاده می شود که نسبت به موادی از جمله اسید سولفوریک، اسید فسفریک و ...، خنثی می باشند. علت این استفاده، خاصیت جذب و عایق کاری این مواد می باشد.
غذای حیوانات: این ماده به عنوان تنظیم کننده و تقویت کننده ی غذای حیوانات، استفاده می شود.
عایق کاری: از این ماده برخی عایق ها نیز استفاده می شود.
فیلتر تصفیه ی آب: یک محصول سرامیکی بر پایه ی کائولن، تولید شده است که برای فیلتراسیون آب مورد استفاده قرار می گیرد. در این محصول که عمدتاً از کوارتز، فلدسپار و رس های پلاستیک تولید شده است، از دی اتمیت ها، استفاده می شود.
سرامیک ها و لعاب ها: این ماده به عنوان منبعی برای سیلیس استفاده می شود.

جایگزین ها:

خاک های سیلیسی طبیعی: دو نوع متداول از این خاک ها وجود دارد که اغلب به عنوان جایگزینی برای دی اتمیت ها، مصرف می شوند. این مواد یا تریپولی هستند و یا رادیولاریتی
تریپولی ها بسیار ریز ، متخلخل و سبک هستند و به سهولت به پودر تبدیل می شوند. نامگذاری آنها در کشوری انجام شده است که در آنها کشف شده است. این ماده در لیبی، کشف شده است.
رادیولاریتی سنگ های مستحکمی هستند که ساختار آنها از رادیولاریا (radiolarian) مشتق شده است.
هر دو نوع از این مواد، خواص مشابه با خواص دی اتمیت ها، دارند.
مخلوط آنتراسیت و ماسه: این مواد اجزای ارزان قیمتی هستند که به عنوان فیلر استفاده می شوند. این مواد می توانند جایگزین دی اتمیت ها، شوند.

/ج