مترجم: حبیب الله علیخانی
منبع:راسخون
منبع:راسخون
دی اتمیت ها (Diatomite) یک سنگ رسوبی سیلیکاتی آلی است که مشابه با گچ می باشد و نرم است. این ماده شامل اسکلت فسیل شده ی گیاهان میکروسکوپی دریایی است که دی اتمی ها، نامیده می شود. این دی اتمی ها، آنقدر کوچک هستند که 25 میلیون از آنها، می توناد بر روی یک قاشق چایی خوری، قرار گیرند. دی اتمی ها، در دریاچه ها، رودخانه ها و اقیانوس ها، زندگی می کنند. این مواد بوسیله ی پلانگتون ها، خورده می شوند و این پلانگتون ها، آنها را به سیلیس تبدیل می کنند. در واقع سیلس تولید شده از دی اتمی ها، به دیواره ی پلانگتون ها، تبدیل می شود. دی اتمی ها، از فوتوسنتز بهره می برند. بنابراین، آنها برای پلانگتون ها حیاتی هستند در واقع، یک چهارم از زندگی گیاهی زمین بوسیله ی این دی اتمی ها، ایجاد شده است و آنها حداقل، یک چهارم اکسیژن مورد استفاده بوسیله ی ما را تولید می کند. از آنجایی که دی اتمیت ها، از دی اتمی هایی تولید می شوند که در داخل آب متولد شده اند، این ماده، ترکیب مشابه با موجودات آبزی دارد.
دی اتمیت ها، همچنین به زبان آلمانی، kieselguhr نامیده می شود و در بازار نیز با نام های مختلفی از جمله، سلیت (celite)، دیاهیدرو (diahydro)، هیفروسوپرسل (hyflosupercel)، دیکالیت (dicalite)، فوسیل فلور (fossil flour)، سوربوسل (sorbocel) و سایر نام ها، به فروش می رسد. یک نوع ناخالص از این ماده، که در دانمارک معدن کاری می شود، حاوی ناخالصی هایی از جمله باقیمانده ی اسفنجی، باقیمانده ی مواد پرتوزا، مینرال های رسی و مواد دیگر، می باشد.
ذخایر دی اتمیت همچنین میلیون های سال قبل و در زمانی تشکیل شده است که آشتفشان ها، در حال فعالیت بودند. در این حالت، گدازه های مذاب، در روی سطح زمین، جاری می شدند. آب دریاها، حاوی سیلیس است. این سیلیس به شکل اسید ارتوسیلیکات (H_4 SiO_4) می باشد. دی اتمی ها، از آب غنی از مواد مغذی تغذیه می کند و جمعیت آنها فراوان می باشد.
دی اتمیت عموماً بر اساس منبع آنها، به دو نوع طبقه بندی می شود: دی اتمیت های آب شیرین و آب شور. دی اتمیت های آب شیرین از بستر دریاچه های خشک شده برداشت می شوند و محتوی مقادیر سیلیس کریستالی کمتری هستند. دی اتمیت های آب شور حاوی مقادیر بیشتری سیلیس کریستالی هستند. این نوع از دی اتمیت ها، مربوط به سنگ های ثالثی هستند که به دوره سوم پلیوسین، باز می گردد.
در هند، یک سری ذخیره ی اندک از زمین های دی اتمیتی در ناحیه ی Gujarat مشاهده شده است. هم اکنون کاربرد این ذخایر در کشور هند، شناخته شده نیست. به هر حال، مقادیری از این ماده در طی سال های 1969 تا 1992، استخراج شده است. تولید جهانی این ماده در طی سال 2001، در حدود 1.75 میلیون تن بوده است. هم اکنون، آمریکا، تولید کننده ی اصلی این ماده است. بعد از آمریکا، دانمارک، چین و سایر کشورها، قرار گرفته اند. یک ذخیره ی در سال 1900 در آمریکا کشف شد که در حدود 3-4 مایل مربع بوده است. عمق این ذخیره، در حدود 700 فوت بوده است. این اعتقاد وجود دارد که این ذخیره، بزرگترین ذخیره ی موجود در جهان می باشد.
معیار استفاده
رنگ و خواص نوری: رنگ این ماده سفید، قهوه ای و یا سیاه می باشد. این رنگ به میزان و نوع ناخالصی وابسته است. میزان درخش این ماه پایین است.
استحکام: دی اتمیت ها، به سهولت به پودر ریز تبدیل می شوند. هر پودر حاوی میلیون ها صدف توخالی است. اما این صدف های سیلیسی، در طی میلیون ها سال تکامل یافته اند و ساختاری غیر مشابه با ساختار اولیه، بدست آورده اند. به علت وجود سیلیس در این ماده، سختی دی اتمیت ها، در حدود 4.5 تا 5.0 در مقیاس موهس می باشد. پودر این ماده، خاصیت سایندگی دارد.
دانسیته: وزن مخصوص این ماده، در حدود 1.95 تا 2.30 می باشد. به هر حال، این دانسیته، دانسیته ی بالک ماده نیست.
ویژگی های شیمیایی: هر ذره ی دی اتمیت حاوی پوسته های سیلیسی استوانه ای و توخالی است که هر پوسته در حدود 5 میکرون تا یک میکرون طول دارد. این دی اتمیت ها، بوسیله ی موجودات دی اتمی، تولید شده اند. در این ماده، سیلیس در شکل سیلیس های اپال یا آب دار می باشد اما این ماده دارای مقادیر مختلفی از سیلیس آزاد می باشد. این سیلیس آزاد به شکل کوارتز می باشد. علاوه بر این مواد، شیل، سیلت، رس های کربناتی، اکسید آهن، مواد آلی و ... جزء ناخالصی های موجود در این ماده می باشد. ترکیب شیمیایی نمونه وار دی اتمیت های آب شور، حاوی 86 % سیلیس، 5 % سدیم، 3 % منیزیم و 2 % آهن است. دی اتمیت های آب شیرین، حاوی 65 تا 80 % سیلیس، 14 تا 18 % آلومینا، 2.5 تا 4.0 % اکسید آهن، 1.5 تا 2.2 % اکسید کلسیم، 0.9 تا 1.2 % اکسید پتاسیم، 0.65 تا 0.85 % اکسید تیتانیوم، 0.04 تا 0.06 % اکسید منگنز و 0.04 تا 0.08 % پنتا اکسید فسفر می باشد. طبیعت زیستی سیلسس، موجب می شود تا این ماده در گیاهان و به عنوان یک ماده ی مغذی عمل کند. دی اتمیت ها، حاوی سیلیس به صورت کوارتز، تریدیمیت و کریستوبالیت، نیستند و چون سیلیس به طور کامل، بوسیله ی میکروارگانیزم ها، تولید شده است و طی میلیون ها سال، تکامل یافته است، دی اتمیت ها، به صورت شیمیایی پایدار و خنثی هستند.
تخلخل و جذب مایع: تخلخل این ماده بسیار بالاست، علت این مسئله، وجود ساختار توخالی در این مواد می باشد. میزان جذب مایعات در این مواد، 80 تا 130 % می باشد البته میزان جذب مایع در دی اتمیت های معدن کاری شده در استرالیا، تا 150 % نیز می رسد. ساختار دی اتمیت ها، شکسته نمی شود و از این رو، این مواد وقتی مرطوب می شوند، مانند سایر مواد جاذب، لیز می شوند.
اثر مویینگی: آب می تواند به میزان 200 میلی متر از عمق ظرف محتوی این مواد، به بالا کشیده شود.
pH: دی اتیمت ها، دارای pH متوسط و تا حدی قلیایی هستند. گستره ی pH آنها در محدوده ی 7.9 تا 9.4 است.
ظرفیت تبادل بازی: تبادل بازی در واقع تبادل یونی در محلول های جامد است. در حین تماس این ماده با یک جامد، محلول متحمل تبادل یونی می شود. این مورد به "ظرفیت تبادل یونی" مشهور است. در واقع این ظرفیت به معنای میزان یون های با بار مثبتی است که از یک زیرلایه به سمت سطح با بار منفی حرکت می کند. مکانیزم این کار، به درستی فهمیده نشده است. میزان این ظرفیت در دی اتمیت ها، در حدود 30 meq/ 100 gm می باشد.
خواص گرمایی: ساختار حاوی تخلخل های میکروسکوپی هر ذره، موجب می شود تا عایق کاری گرمایی خوبی بوسیله ی این مواد انجام شود. وقتی دما تا 650 درجه افزایش می یابد، دی اتمیت ها، به طور کامل، استریل می شوند. این مواد دماهای بالاتری را تحمل می کنند و ساختار آنها تا دمای 1400 درجه ی سانتیگراد، حفظ می شود.
ایمنی و سلامت: این ماده می تواند سمی باشد. در واقع تنفس این سیلیس به دلیل شکل خاص، می تواند موجب بیماری هایی مانند سیلیکوسیت شود. سیلیس آمورف، می تواند موجب اختلال در کار ریه ها شود البته سیلیس کریستالی، ریسک مشابهی ندارد. به هر حال، در مورد دی اتمیت هایی که بوسیله ی عملیات حرارتی فراوری می شوند، سیلیس آمورف تمایل به تشکیل ساختاری کریستالی دارد. البته باید اقدامات حفاظتی در مورد این سیلیس نیز انجام شود.
استفاده ها و ویژگی ها
دی اتمیت های طبیعی به طور نرمال، در شکل تجاری مورد استفاده قرار می گیرند. فرآوری این مواد، شامل کلسیناسیون در دمایی بین 870-1100 درجه ی سانتیگراد و کاهش میزان ناخالصی می باشد. صنایع عموماً گرید شیمیایی را مورد استفاده قرار می دهند که حاوی مواد زیر می باشد:
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد. منبع مقاله :
Uses of Industrial Minerals, Rocks and Freshwater/ Kaulir Kisor Chatterjee
دی اتمیت ها، همچنین به زبان آلمانی، kieselguhr نامیده می شود و در بازار نیز با نام های مختلفی از جمله، سلیت (celite)، دیاهیدرو (diahydro)، هیفروسوپرسل (hyflosupercel)، دیکالیت (dicalite)، فوسیل فلور (fossil flour)، سوربوسل (sorbocel) و سایر نام ها، به فروش می رسد. یک نوع ناخالص از این ماده، که در دانمارک معدن کاری می شود، حاوی ناخالصی هایی از جمله باقیمانده ی اسفنجی، باقیمانده ی مواد پرتوزا، مینرال های رسی و مواد دیگر، می باشد.
ذخایر دی اتمیت همچنین میلیون های سال قبل و در زمانی تشکیل شده است که آشتفشان ها، در حال فعالیت بودند. در این حالت، گدازه های مذاب، در روی سطح زمین، جاری می شدند. آب دریاها، حاوی سیلیس است. این سیلیس به شکل اسید ارتوسیلیکات (H_4 SiO_4) می باشد. دی اتمی ها، از آب غنی از مواد مغذی تغذیه می کند و جمعیت آنها فراوان می باشد.
دی اتمیت عموماً بر اساس منبع آنها، به دو نوع طبقه بندی می شود: دی اتمیت های آب شیرین و آب شور. دی اتمیت های آب شیرین از بستر دریاچه های خشک شده برداشت می شوند و محتوی مقادیر سیلیس کریستالی کمتری هستند. دی اتمیت های آب شور حاوی مقادیر بیشتری سیلیس کریستالی هستند. این نوع از دی اتمیت ها، مربوط به سنگ های ثالثی هستند که به دوره سوم پلیوسین، باز می گردد.
در هند، یک سری ذخیره ی اندک از زمین های دی اتمیتی در ناحیه ی Gujarat مشاهده شده است. هم اکنون کاربرد این ذخایر در کشور هند، شناخته شده نیست. به هر حال، مقادیری از این ماده در طی سال های 1969 تا 1992، استخراج شده است. تولید جهانی این ماده در طی سال 2001، در حدود 1.75 میلیون تن بوده است. هم اکنون، آمریکا، تولید کننده ی اصلی این ماده است. بعد از آمریکا، دانمارک، چین و سایر کشورها، قرار گرفته اند. یک ذخیره ی در سال 1900 در آمریکا کشف شد که در حدود 3-4 مایل مربع بوده است. عمق این ذخیره، در حدود 700 فوت بوده است. این اعتقاد وجود دارد که این ذخیره، بزرگترین ذخیره ی موجود در جهان می باشد.
معیار استفاده
رنگ و خواص نوری: رنگ این ماده سفید، قهوه ای و یا سیاه می باشد. این رنگ به میزان و نوع ناخالصی وابسته است. میزان درخش این ماه پایین است.
استحکام: دی اتمیت ها، به سهولت به پودر ریز تبدیل می شوند. هر پودر حاوی میلیون ها صدف توخالی است. اما این صدف های سیلیسی، در طی میلیون ها سال تکامل یافته اند و ساختاری غیر مشابه با ساختار اولیه، بدست آورده اند. به علت وجود سیلیس در این ماده، سختی دی اتمیت ها، در حدود 4.5 تا 5.0 در مقیاس موهس می باشد. پودر این ماده، خاصیت سایندگی دارد.
دانسیته: وزن مخصوص این ماده، در حدود 1.95 تا 2.30 می باشد. به هر حال، این دانسیته، دانسیته ی بالک ماده نیست.
ویژگی های شیمیایی: هر ذره ی دی اتمیت حاوی پوسته های سیلیسی استوانه ای و توخالی است که هر پوسته در حدود 5 میکرون تا یک میکرون طول دارد. این دی اتمیت ها، بوسیله ی موجودات دی اتمی، تولید شده اند. در این ماده، سیلیس در شکل سیلیس های اپال یا آب دار می باشد اما این ماده دارای مقادیر مختلفی از سیلیس آزاد می باشد. این سیلیس آزاد به شکل کوارتز می باشد. علاوه بر این مواد، شیل، سیلت، رس های کربناتی، اکسید آهن، مواد آلی و ... جزء ناخالصی های موجود در این ماده می باشد. ترکیب شیمیایی نمونه وار دی اتمیت های آب شور، حاوی 86 % سیلیس، 5 % سدیم، 3 % منیزیم و 2 % آهن است. دی اتمیت های آب شیرین، حاوی 65 تا 80 % سیلیس، 14 تا 18 % آلومینا، 2.5 تا 4.0 % اکسید آهن، 1.5 تا 2.2 % اکسید کلسیم، 0.9 تا 1.2 % اکسید پتاسیم، 0.65 تا 0.85 % اکسید تیتانیوم، 0.04 تا 0.06 % اکسید منگنز و 0.04 تا 0.08 % پنتا اکسید فسفر می باشد. طبیعت زیستی سیلسس، موجب می شود تا این ماده در گیاهان و به عنوان یک ماده ی مغذی عمل کند. دی اتمیت ها، حاوی سیلیس به صورت کوارتز، تریدیمیت و کریستوبالیت، نیستند و چون سیلیس به طور کامل، بوسیله ی میکروارگانیزم ها، تولید شده است و طی میلیون ها سال، تکامل یافته است، دی اتمیت ها، به صورت شیمیایی پایدار و خنثی هستند.
تخلخل و جذب مایع: تخلخل این ماده بسیار بالاست، علت این مسئله، وجود ساختار توخالی در این مواد می باشد. میزان جذب مایعات در این مواد، 80 تا 130 % می باشد البته میزان جذب مایع در دی اتمیت های معدن کاری شده در استرالیا، تا 150 % نیز می رسد. ساختار دی اتمیت ها، شکسته نمی شود و از این رو، این مواد وقتی مرطوب می شوند، مانند سایر مواد جاذب، لیز می شوند.
اثر مویینگی: آب می تواند به میزان 200 میلی متر از عمق ظرف محتوی این مواد، به بالا کشیده شود.
pH: دی اتیمت ها، دارای pH متوسط و تا حدی قلیایی هستند. گستره ی pH آنها در محدوده ی 7.9 تا 9.4 است.
ظرفیت تبادل بازی: تبادل بازی در واقع تبادل یونی در محلول های جامد است. در حین تماس این ماده با یک جامد، محلول متحمل تبادل یونی می شود. این مورد به "ظرفیت تبادل یونی" مشهور است. در واقع این ظرفیت به معنای میزان یون های با بار مثبتی است که از یک زیرلایه به سمت سطح با بار منفی حرکت می کند. مکانیزم این کار، به درستی فهمیده نشده است. میزان این ظرفیت در دی اتمیت ها، در حدود 30 meq/ 100 gm می باشد.
خواص گرمایی: ساختار حاوی تخلخل های میکروسکوپی هر ذره، موجب می شود تا عایق کاری گرمایی خوبی بوسیله ی این مواد انجام شود. وقتی دما تا 650 درجه افزایش می یابد، دی اتمیت ها، به طور کامل، استریل می شوند. این مواد دماهای بالاتری را تحمل می کنند و ساختار آنها تا دمای 1400 درجه ی سانتیگراد، حفظ می شود.
ایمنی و سلامت: این ماده می تواند سمی باشد. در واقع تنفس این سیلیس به دلیل شکل خاص، می تواند موجب بیماری هایی مانند سیلیکوسیت شود. سیلیس آمورف، می تواند موجب اختلال در کار ریه ها شود البته سیلیس کریستالی، ریسک مشابهی ندارد. به هر حال، در مورد دی اتمیت هایی که بوسیله ی عملیات حرارتی فراوری می شوند، سیلیس آمورف تمایل به تشکیل ساختاری کریستالی دارد. البته باید اقدامات حفاظتی در مورد این سیلیس نیز انجام شود.
استفاده ها و ویژگی ها
دی اتمیت های طبیعی به طور نرمال، در شکل تجاری مورد استفاده قرار می گیرند. فرآوری این مواد، شامل کلسیناسیون در دمایی بین 870-1100 درجه ی سانتیگراد و کاهش میزان ناخالصی می باشد. صنایع عموماً گرید شیمیایی را مورد استفاده قرار می دهند که حاوی مواد زیر می باشد:
85 تا 94 % سیلیس
1-7 % آلومینا
0.4 تا 2.5 % اکسید آهن
تا 0.5 % اکسید تیتانیم
0.03 تا 0.5 % پنتااکسید فسفر
0.3 تا 3.0 % اکسید کلسیم
0.3 تا 1.0 % اکسید منیزیم
0.2 تا 0.5 % اکسید سدیم
0.3 تا 0.9 % اکسید پتاسیم
تا 0.2 % مواد آلی و نمک های محلول
فیلتراسیون
ساینده ها
آفت کش ها
جاذب های تمیزکننده
مواد مقاوم در برابر آتش
باغبانی و هیدروپونیک
تولید دینامیت
مواد ساختمانی
کاغذ
رابرها
رنگ ها
کودها
مواد دیرگداز
سدیم سیلیکات
مواد آب بندی
اقلیم شناسی
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد. منبع مقاله :
Uses of Industrial Minerals, Rocks and Freshwater/ Kaulir Kisor Chatterjee
/ج
