قدیم ها بنتونیت ، خاکی بود که به آن گل سرشوی می گفتند و خواصی مشابه صابون داشت که برای شستشو استفاده می شد…!
امروز به این خاک بنتونیت می گویند که اگر یک مشت از آن را داخل یک لیترآب بریزید حجیم می شود و بعد از خشک شدن از بتون هم محکمتراست…!
در خراسان جنوبی معادن خاک بنتونیت وجود دارد که مرغوب ترین خاک آن سفید رنگ است و عمری هزار ساله دارد…! بعضی از این معادن ماهانه سه هزار تن از این خاک را بوسیله لودر استخراج می کنند … خاک بنتونیت به دلیل چسبندگی؛ جذب آب؛ تورم پذیری و نرم بودن کاربردهای زیادی در ریخته گری؛ حفاری چاههای نفت؛ سد سازی و کشاورزی دارد
عمده واحد های فعال خاک بنتونیت که خاک مرغوب و صادراتی دارند در قائن؛ شمال غرب بیرجند و بخشی در فردوس هستند.. اما اینکه این خاک به چه دردی می خورد و کجا می رود حکایت جالبی دارد…! هر تن خاک بنتونیت را ده هزار تومان می فروشند و همین خاک در دوبی بعد از فرآوریهر کیلو تا هفتصد هزار تومان به فروش می رسد..!
سالانه صدها هزار تن از این خاک مرغوب چه بطور رسمی و چه قاچاق به کشور دوبی صادر می شود ظاهرا برای استفاده برای چاههای نفت اما حقیقت تلخ این است که این خاک برای ساخت جزایر مصنوعی استفاده می شود…!
جزایر النخیل موسوم به پالم آیلند که در سواحل جنوبی خلیج فارس در دست احداث است … به اسم صادرات غیر نفتی مرغوب ترین خاک ایران را خارج می کنند تا جزایری به مساحت پنجاه کیلومتر مربع در امارات ساخته بشود که هم تهدیدی برای محیط زیست خلیج فارس محسوب می شود و هم خواسته یا ناخواسته با این کار تیشه به ریشه معادن و منابع خودمان می زنیم…! تنها جزیره نخلی جمیرا نیاز به بیش از پنجاه میلیون متر مکعب خاک برای به سطح آب رساندن این سازه دارد…! عرب ها با پول خیلی چیزهای ما را خریدند…حتی خاک ما را…! خاکی که برای دفاع ازآن زمانی خون دادیم و نگذاشتیم دشمن پا روی آن بگذارد، حالا تریلی تریلی و کشتی کشتی تحویل و تقدیمشان می کنیم و چندرغاز پول می گیریم؛ اسمش را هم گذاشتیم صادرات غیر نفتی …
زبانم نمی چرخد که این را بگویم…!
اما شاید اگر ما توانایی و لیاقت این را نداریم که از منابع خاکی خودمان استفاده بهینه ببریم همان بهتر باشد تا این خاک گرانبها را بدهیم که آنها ازش جزیره نخل جمیرا بسازند که گفته می شود ازروی ماه قابل دیدن است و بعد ما برویم آنجا برای تفریح و چند برابر پولهایی که برای خاک آن جزیره ها گرفته ایم را روانه جیبهایشان کنیم …!
واژه بنتونیت را نخستین بار در سال ١٨٩٨ دانشمندی به نام نایت، به کار برده است. این واژه از اصطلاح محلی به نام شیل های بنتون واقع در ایالات وایومینگ آمریکا گرفته شده است. استفاده از بنتونیت به زمان های ما قبل تاریخ بر می گردد. این کانی ها دارای اثرات شفا بخش در برخی بیماری های گوارشی و زخم ها بوده است. همچنین قابلیت جذب فلزات سنگین، باکتری ها و مواد ضد تغذیه ای را دارا می باشد.
ایرانیان از قدیم بنتونیت را با عناوین خاک رنگبر، گل سرشو، خاک شیره و رس صابونی می شناختند و با بعضی خواص آن از جمله، شستشوی لباس و به عنوان ماده تمیز کننده آشنا بودند. ابن سینا نیز از این ماده معدنی به عنوان ماده ای زود شکن یاد کرده که در آب به خوبی حل می شود. در گذشته در بعضی نقاط ایران از این ماده، استفاده خوراکی می کردند که این امر هنوز هم در بعضی از روستاها به صورت خیلی نادر مرسوم است . از دیدگاه پزشکی این افراد به جهت کمبود کلسیم عادت به گل خواری دارند. در فرهنگ غرب آن را به نام های رس صابونی و تیلوریت و بالاخره بنتونیت می شناسند.
تعریف بنتونیت :
بنتونیت ماده ای است معدنی از دسته رس ها یا شبه رس ها و از کانی های متورم شونده تشکیل شده است، که عموما حاوی مونتموریلونیت و به مقدار کم بیدلیت هستند. به همین دلیل، منظور از بنتونیت، رسی است که ۸۵-۹۰ درصد کانی مونتموریلونیت داشته باشد
نام مونتموریلونیت نیز از نام محلی در جنوب فرانسه به نام مونتموریلون گرفته شده که دارای منابع بسیار زیادی بنتونیت است .
ساختمان بنتونیت :
بنتونیت یک فیلوسیلیکات آلومینیوم دار با فرمول زیر می باشد :
Na,Ca)0.33 (Al,Mg)2Si 4O10 (OH)2. nH2o)
که اساسا از مونتموریلونیت یا کانی های گروه اسمکتیت تشکیل شده است. کانی های گروه اسمکتیت شامل سری های دی اکتاهدرال و تری اکتاهدرال است. کانی های سری دی اکتاهدرال عبارتند از : مونتموریلونیت، بیدلیت و نانترونیت. انواع تری اکتاهدرال شامل کانی های هکتوریت و ساپونیت است.
از خواص مهم کانی های خانواده اسمکتیت ، جانشینی یونی، خاصیت شکل پذیری ، انبساط و انقباض یونی آن ها را می توان نام برد. بر اثر هوازدگی در آب و هوای خشک اسمکتیت تشکیل می شود. در محیط های رسوبی رودخانه ای و دریاچه ای غالباً کائولینیت پایدار است ، در صورتی که در محیط های دریایی کائولینیت و اسمکتیت گاهی به ایلیت تبدیل می شوند .
اسمکتیت از تریاس تا عهد حاضر یافت می شود و با افزایش عمق ابتدا به رس های بین لایه ای و سپس می تواند به ایلیت تبدیل شود.
اسمکتیت ها یکی از انواع خاک های رسی١:٢ هستند که به طور گسترده ای برای اهداف جذبی استفاده شده اند. (منظور از خاک های رسی١:٢، یک لایه آلومینیوم و دو لایه سیلیس می باشد).
مشخصات شیمیایی بنتونیت :
بنتونیت در خانواده سیلیکات های صفحه ای و گروه اسمکتیت بوده و از نظر ساختمانی دارای ساختمان سه لایه ای هستند که یک لایه آلومینیوم هشت وجهی بین دو لایه سیلیس چهار وجهی قرار می گیرد. صفحات چهاروجهی از SiO4 تشکیل شده است و هر چهاروجهی آن توسط ۳ اتم اکسیژن با چهار وجهی های مجاور خود پیوند می یابد. بنتونیت حاوی هیدروکسیل (OH) اند که در مرکز حلقه شش تایی قرار می گیرند .صفحات چهار وجهی توسط صفحات هشت وجهی به یکدیگر متصل می شوند . صفحات هشت وجهی از کاتیون های دو و سه ظرفیتی تشکیل شده اند . نحوه قرار گرفتن صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به حالت T-O-T است . فاصله بنیادی در این گروه ۱۴ آنگستروم است ولی بعلت توانایی جذب مولکول های آب توسط اسمکتیت این فاصله می‌تواند از ۶/۹ تا ۴/۲۱ آنگستروم تغییر کند.
بنتونیت عمدتاً بر دو نوع است :
بنتونیت های متورم Swelling bentonite یا بنتونیت های سدیم دار.
بنتونیت های غیرمتورم Non-swelling bentonite یا بنتونیت های کلسیم دار.
خواص کانیهای خانواده اسمکتیت به ترکیب شیمیایی و ساختمان آنها بستگی دارد . در کانی بنتونیت سدیم دار میزان جذب یونی ، شکل پذیری ، انبساط و انقباض از نوع کلسیم دار آن بیشتر است . ابعاد شبکه بنتونیت سدیم و کلسیم دار از ۶/۹ آنگستروم در حالت معمولی به ۲۰ آنگستروم در صورتی که رطوبت محیط صد درصد باشد ، افزایش خواهد یافت.
بنتونیت های متورم یا بنتونیت های سدیم دار می توانند چندین برابر حجم معمولی خود آب جذب کند و منبسط شود ، به طوری که حالت ژله ای ، پلاستیکی و چسبندگی به خود بگیرد . این نوع بنتونیت معمولاً در سیالات حفاری و دوغاب ( گل آب ) دیواره ها استفاده می شود.
انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی :
بنتونیت های سدیم دار
بنتونیت های جانشینی توسط سدیم
بنتونیت های کلسیم دار
بنتونیت های ارگانوفیل
بنتونیت های فعال شده توسط اسید
کاربردهای عمومی بنتونیت :
بنتونیت به دلیل داشتن خواص نرم بودن، تورم پذیری، قابلیت نسبتا خوب در مخلوط شدن با آب، خمیری شدن، پلاستیک بودن، چسبندگی، جاذب بودن و غیره مصارف پرشماری دارد که از آن جمله می توان به تولید گل حفاری، تهیه ی ماسه ی ریخته گری، عامل جلوگیری کننده از نشت آب در سدها و کانال های آبرسانی، عامل شفاف کننده ی مایعات مثل آبمیوه ها و شراب، زلال کننده ی آب و صاف کننده ی مایعاتی نظیر پارافین، گندوله کردن مواد معدنی مثل سنگ آهن، پلت کردن خوراک دام، عامل ناقل در رنگ ها و سایر مواد اسپری شدنی، تهیه ی سموم گیاهی و حیوانی، پرکننده در صنایعی مثل کاغذسازی، تولید پاک کننده ها و شوینده ها و تهیه ی انواع سرامیک و رنگ بری و تصفیه انواع روغن ها اشاره کرد.همچنین از بنتونیت در ارتینگ و استفاده به عنوان بنتونیت چاه ارت نیز استفاده می شود.
هر نوع بنتونیت معمولا در یک سری از فعالیت های فوق کاربرد پیدا می کند. مثلا بنتونیت کلسیم دار در ماسه ی ریخته گری، به عنوان جذب کننده روغن و گریس، فیلتر کردن و تصفیه کردن و تهیه ی خوراک دام و طیور به کار می رود. بنتونیت سدیم دار عموما در گل های حفاری، گندوله سازی، نیازهای مهندسی و تهیه ی خوراک دام و طیور به کار گرفته می شود و بنتونیت هایی که با اسید فعال شده اند در تهیه ی خاک مخصوص فضولات حیوانی (بنتونیت گرانوله بستر حیوانات مانند بنتونیت بستر گربه)، جاذب گریس و روغن و نظایر آن کاربرد دارد.
