موضوع مقاله: بنتونیت | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # بنتونیت | مقدمه: اصطلاح «بنتونیت» معمولاً برای خاک‌های کلوئیدالی که در اصل با رگه‌های شیل بنتون کرتاسه که در نزدیکی قلعه نظامی بنتون و منطقه رودخانه سنگی وایومینگ در هم آمیخته‌اند، به کار برده می‌شود. | ## بخش 1: بنتونیت | بنتونیت یک ماده از دسته رس‌ها و از کانی‌های متورم شونده تشکیل شده‌است که عمدتاً مونتموریلونیت و به مقدار کمی بیدلیت هستند. اکثر بنتونیت‌ها بر اثر هوازدگی و دگرسانی خاکسترهای آتشفشانی و اغلب در حضور آب تشکیل می‌شوند و سنگ منشأ آن‌ها اکثراً بازیک است. تجزیه خاکستر آتش فشانی عمدتاً در محیط شور و باتلاقی انجام می‌شود و هر چه از آتش‌فشان دور شویم، ضخامت بنتونیت کاهش می‌یابد. بنتونیت دارای ساختمان آلومینوسیلیکاتی است و در دسته سیلیکات‌های سه لایه قرار می‌گیرد. با این حال، خاصیت تورم آن در کاربردهایی مانند گل حفاری و آب‌بندی‌های زیرزمینی به خوبی مورد استفاده قرار می‌گیرد. جز اصلی بنتونیت، مونتموریلونیت,سمکتیت است که یک کانی آلومینیوم فیلوسیلیکات به شکل دانه‌های میکروسکوپی و ورقه‌ای است. این ساختار به بنتونیت سطح وسیع‌تری می‌بخشد و آن را به یک جاذب باارزش تبدیل می‌کند. همچنین این صفحات زمانی‌که مرطوب هستند، به یکدیگر می‌چسبند که این خاصیت به بنتونیت انسجامی می‌دهد که از آن به‌عنوان چسب و افزودنی برای بهبود خاصیت پلاستیکی خاک رس کائولینیت در ساخت سفال‌ها استفاده شود.Nesse 2000, pp. یکی از اولین یافته‌های بنتونیت در شیل بنتون کرتاسه در نزدیکی رودخانه راک، وایومینگ بود. | ## بخش 2: بنتونیت | گروه فورت بنتون به همراه سایر گروه‌ها در توالی لایه‌های زمین‌شناسی، در اواسط قرن نوزدهم به افتخار فورت بنتون، مونتانا نام‌گذاری شد که توسط فیلدینگ برادفورد میک و اف.وی.هایدن از اداره زمین‌شناسی ایالات متحده انجام گرفت. بنتونیت از آن زمان در مکان‌های دیگری نیز کشف شده‌است، از جمله چین و یونان (میدان بنتونیت جزیره آتشفشانی میلس در دریای اژه). مشخصات واحد چهاروجهی واحد سیلیس واحد چهار وجهی و واحد مشترک تمام کانی‌های رسی می‌باشد که در اصل یک چهار وجهی هرمی شکل بوده و در آن یک اتم سیلیس توسط چهار اتم اکسیژن احاطه گردیده‌است. به دلیل اتصال پی در پی این واحدها به یکدیگر به صورت صفحه‌ای و با پیوند قوی بین اکسیژن‌های پایه لایه سیلیکات یا همان صفحه فیلوسیلیکات تشکیل می‌گردد، اتصال واحدهای چهار وجهی به یکدیگر به صورت مسطح تشکیل ساختار شش وجهی را می‌دهد و در بین این ساختار شش وجهی، حفره‌هایی شکل می‌گیرد که در صورت تأمین بار الکتریکی کافی روی سطح اکسیژن، محل مناسبی جهت تثبیت یون‌های بین لایه‌ای برای سطح رس می‌باشند. مشخصات واحد هشت وجهی کاتیون‌های موجود در بنتونیت توسط شش واحد هیدروکسیل در یک هشت وجهی احاطه می‌شوند. اتصال بین صفحات هشت وجهی و چهار وجهی با به اشتراک گذاشتن اکسیژن رأس هرم واحد چهار وجهی صورت می‌گیرد. به علت وجود پیوندهای ضعیف واندروالسی میان لایه‌های بنتونیت، آن‌ها به راحتی بر روی یکدیگر می‌لغزند که این باعث می‌شود بنتونیت در اثر لمس چرب به نظر برسد. از طرفی این ویژگی سبب می‌گردد که ذرات بنتونیت در محیط آبی بین هفت تا بیست برابر حجم خود آب جذب کرده و متورم شوند. دلیل اصلی تورم بنتونیت‌ها جذب آب در لایه‌های سطحی به واسطه هیدراتاسیون کاتیون‌های قابل تعویض و در نهایت جدا شدن لایه‌های شبکه در نتیجه نیروی دافعه مشابه فشار اسمزی (این مرحله تورم اسمزی نام دارد) است. | ## بخش 3: بنتونیت | بنتونیت می‌تواند دفعات بسیار زیادی آب جذب کرده و مجدداً خشک شود بدون آن که خاصیت متورم شدن خود را از دست دهد. کاربرد در صنعت فولاد در تولید فولاد به روش احیا مستقیم، پودر سنگ آهن ابتدا باید به گندله تبدیل شود تا سپس در کوره‌های مخصوص احیا گردیده و به آهن اسفنجی تبدیل گردد. در مرحله تولید گندله، نرمه سنگ آهن با مش ۳۲۵ یا ابعاد (۴۵ میکرون) به همراه آب و مواد افزودنی مثل: هیدواکسید کلسیم یا شیر آهک، آهک، بنتونیت، و انواع چسب‌های آلی و معدنی (نشاسته، سیمان…) مخلوط شده و توسط دستگاه گندله‌ساز چرخانده می‌شود تا گندله‌های مورد نظر ساخته شود. چاه ارت دوغاب بنتونیت در چاه ارت به عنوان یک مادهٔ کم‌مقاومت استفاده می‌شود که الکترود زمین در آن قرار می‌گیرد. بنتونیت به علت داشتن خاصیت تیکسوتروپیک پس از مدتی راکد ماندن، ژل می‌شود و شسته نخواهد شد. خالص‌ترین بنتونیت سدیمی در غرب آمریکا در منطقه ای مابین تپه‌های سیاه داکوتای جنوبی و بیگ هورن، وایومینگ و نیز استان توقات ترکیه یافت می‌شود. ترکیب سدیمی و کلسیمی نیز در معادن یونان، استرالیا، هند، روسیه و اوکراین وجود دارد. | ## جمع‌بندی | دیگر مناطق اصلی تولید بنتونیت کلسیمی در نیوزلند، آلمان، یونان، ترکیه، هند و چین است.