up
Search      menu
ساختمان و معماری :: مقاله دياتوميت PDF
QR code - دياتوميت

دياتوميت

کاربرد دياتوميت و سيليس در ساختمان

دياتوميت
دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشکل از ذرات ريز و بي شکل سيليسي مي باشند که در اثر مکانيزم تجمع پوسته يا اسکلت هاي فسيل شده جلبک ها و گياهان و جانوران ميکروسکوپي و تک سلولي به نام دياتومه تشکيل شده است، اطلاق مي شود
از نظر واژه شناسي، الفاظ دياتوميت يا خاکهاي دياتوميتي و کيزلور همگي کاربرد داشته و شناخته شده هستند. مولر نيز نوعي خاک دياتوميتي است که داراي رسهاي پلاستيک مي باشد. واژه تريپولي اغلب مترادف دياتوميت به کار مي رود ولي در واقع تريپولي نوعي رسوبات سيليکاتي بسيار ريز دانه است که به عنوان ساينده کاربرد دارد و منشا و بقاياي گياهي را ندارد. در مناطقي در ليبي و الجزاير (در نزديکي بندر تريپولي) به اشتباه به دياتوميت تريپولي گفته مي شود. همچنين به ندرت واژه ميرشام نيز براي توصيف دياتوميت استفاده شده که در حقيقت مير شام نوعي رس است که منشا فسيلي دارد.
از نقطه نظر زمين شناسي اقتصادي، واژه دياتوميت به رسوباني از تجمع اسکلت سيليسي دياتومه ها اطلاق مي شود که ضخامت کافي جهت استفاده داشته باشند و بيشتر در کمربندهاي افيوليتي رخنمون دارند. واژه هاي ديگري که به تجمع بقاياي دياتومه هاي داراي ناخالصي بيشتر هستند اطلاق مي شود عبارتند از: دياتوميت رس دار، رس دياتوميت دار و يا خاک دياتوميتي.
از نظر زمين شناسي و يا تجاري، واژه دياتوميت به تجمع رسوبات تجمعي تقريباً خالص از اسکلت موجودات ريزي به نام دياتومه اطلاق مي شود.
دياتومه ها موجودات تک سلولي بسيار ريزي هستند که متعلق به خانواده جلبک هاي دريائي باسيلاريوفيس (طلائي- قهوه اي) هستند. سلولهاي زنده دياتومه ها با پوشش نازک و ژل مانندي که اغلب رنگي قهوه اي دارد، پوشيده شده اند. تمرکز بسيار زياد دياتومه ها در آبهاي ساحلي به عنوان يک آلاينده آب عمل مي کند و در بعضي موارد باعث توليد اسيد داميک مي شود که اسيدي سمي است و بر سيستم عصبي جانوران اثر سوء داشته و مي تواند باعث مرگ آنها نيز بشود. رسوبات دياتوميتي معمولاً ريزدانه بوده و عمدتاً از سيليس بي شکل اپالي تشکيل شده است. همراه سيليس معمولاً مقدار کمي مواد آلي، رس و ندرتاً رسوبات آتشفشاني نيز وجود دارد.
دياتوميت ممکن است علاوه بر ناخالصي ها داراي ۱۵ تا ۶۵ درصد آب به صورت آزاد، در ساختمان خود باشد.
دياتوميت خالص خرد شونده و از نظر خصوصيات ظاهري، شبيه به گچ است. دياتوميت اغلب به همراه شيل، سيلت، سنگ آهک و ساير رس ها مي باشد. معمولاً به رنگ سفيد تا خاکستري ديده مي شود. اندازه ذرات دياتوميت از ۵ تا ۱۰۰۰ ميکرومتر تغيير مي کند، ولي اندازه غالب بين ۵۰ تا ۱۰۰ ميکرومتر است.
● موارد مصرف
دياتوميت در سيمان: افزودن خاکهاي دياتوميتي مولر به سيمان باعث افزايش مقاومت آن نسبت به آب دريا مي شود. خاکهاي مولر در توليد سيمانهاي مخصوص که در ساخت سکوهاي نفتي دريايي کاربرد دارند، استفاده مي شود. ميزان مصرف مولر در توليد سيمان قابل توجه نبوده و اين بازار ساليانه فقط در حدود ۵۰۰۰ تن مواد دياتوميتي مصرف مي کند. دياتوميت همچنين ممکن است بعنوان يک جذب کننده به سيمان افزوده شود تا آب اضافي موجود در مخلوط را جذب کند. اين عمل باعث افزايش مقاومت سيمان شده و در عين حال سطح بيروني صافتري را ايجاد مي کند.
▪ عايق هاي صوتي: بطور کلي مواد عايقهاي حرارتي عايق هاي خوبي در مقابل صوت نيز هستند. مواد متخلخل نظير دياتوميت عايق هاي موثري در برابر صوت هستند و باعث جذب امواج صوتي در فضاي خالي موجود مي شوند. نحوه ساخت و فرايند توليد عايق هاي صوتي معمولاً مهمتر از نوع مواد بکار رفته است.
ميزان مصرف دياتوميت در ساخت عايق هاي حرارتي و صوتي در کشور آمريکا در حدود ۴ درصد کل تقاضا و برابر ۲۴ هزار تن در سال ۱۹۹۳ بوده است.
اين ميزان مصرف در سال ۱۹۹۹ به ۲ درصد کل تقاضا کاهش يافته و به حدود ۱۵ هزار تن رسيده است. پيش بيني مي شود که کل دياتوميت مصرفي در جهان براي اين کاربرد خاص در حدود ۲۰۰ الي ۲۵۰ هزار تن در سال باشد.
بزرگترين بازار مصرف اروپاي غربي مي باشد که عمدتاً مواد اوليه براي ساخت عايق ها را از کشور دانمارک وارد مي کند. بيش از نيمي از توليد خاکهاي دياتوميتي دانمارک در صنايع توليد عايق ها و نسوزهاي دياتوميتي مصرف مي شود.
▪ فيلتراسيون: بيشترين کاربرد دياتوميت به عنوان فيلتر براي جداسازي جامدات معلق در مايع مي باشد. در واقع بيش از ۵۰ درصد از دياتوميت را به کار مي برند. کاربرد دياتوميت در اين بخش اغلب به عنوان صافي در صنايع مختلف فيلتراسيون از جمله کارخانه هاي قند، فيلتر کردن داروها، نوشيدني الکلي، مايع شکر خام، آنتي بيوتيک ها، آبهاي شهري، آب استخرها، آبميوه، سوخت هواپيماي جت و ... مي باشد.
▪ پرکننده: دومين مصرف عمده دياتوميت ها به عنوان پرکننده در صنايع ساخت رنگ، کاغذسازي و ساينده است. کاربرد دياتوميت به عنوان پرکننده رنگ ها، جهت کنترل شفافيت و درخشش رنگ مي باشد.
وجود تخلخل در دياتوميت ها باعث شده تا از آن به عنوان عايق گرما و صدا استفاده گردد.
پودر دياتوميت به علت سطح آزاد زياد و حجم توده اي کم مي تواند بيش از ۲ برابر وزن خود آب جذب کند به خاطر اين خاصيت از دياتوميت به عنوان جذب کننده آب در قالي شويي، حمل کننده هاي ضد آفت و همچنين در حمل و نقل مواد خطرناک مانند اسيد سولفوريک و اسيد فسفريک استفاده مي شود. به علت شباهت دياتوميت به سيليکات هاي اپال اين ماده داراي سختي مناسبي جهت ايجاد سايش ملايم بر روي سطوح فلزي مي باشد. دياتوميت در برخي موارد به عنوان منبعي براي توليد سيليس به کار مي رود. از ديگر کاربردهاي دياتوميت مي توان به ترکيبات سرچوب کبريت، ترکيبات الکترودهاي جوشکاري، باتري سازي پايدار کننده مواد منفجره، ماده افزودني به گل حفاري، به عنوان حمل کننده افشاننده مايعات، حشره کش ها و باروري دانه ها، به عنوان ساينده متوسط در دندانسازي، ماده ضد قالب گيري، کپسولهاي نيترات آمونيوم، پايدار کننده (ظروف استيلن)، جذب کننده، تصفيه فاضلاب، غذاي حيوانات خانگي، ظروف کاتاليزورها، نيکل، واناديوم، اسيد فسفريک، به عنوان منبع سيليس در چيني سازي و نسوزها، عايق کننده هاي صوتي و حرارتي اشاره نمود.
مصارف عمده دياتوميت در صنايع فيلتراسيون، پرکننده، عايق و جذب کننده ساينده ها و کاتاليستها است که اين کاربردها در حدود ۹۰ درصد کل تقاضا را شامل مي شود. استفاده از دياتوميت در ساخت فيلترها بيش از ۶۰ درصد کل توليد جهاني را در سال ۱۹۹۹ شامل شده است که قسمت عمده اين کاربرد از دياتوميت هاي مرغوب و فرآوري شده تامين شده است.استفاده از مواد معدني بعنوان پرکننده، روان کننده، منعطف کننده و رنگدانه در طيف وسيعي از محصولات نظير رنگها، پلاستيک،کاغذ و لاستيک از ديرباز رايج بوده است. کاربرد اصلي دياتوميت در ساخت مواد و مصالح نسوز در مواردي است که حرارت بين ۶۵۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتيگراد باشد. آجرهاي نسوز دياتوميتي در ساخت کوره هائي کاربرد دارد که در معرض تغييرات شديد حرارتي نيستند. در کاربردهاي صنعتي از دياتوميت در جمع آوري مواد نفتي و يا ساير مايعات پخش شده در جاهائي نظير تعميرگاهها، کارخانه هاي رنگ سازي و مواردي که پخش مايعات ممکن است باعث آتش سوزي بشود، استفاده مي شود. در کاربردهاي خانگي از دياتوميت براي ساخت جاذب فضولات حيوانات خانگي و يا بوگير استفاده مي شود. کاربردهاي ديگري نيز براي دياتوميت وجود دارد که بعضي از آنها نظير ساخت حشره کش ها، تصفيه آب و صنايع شميائي هنوز در مراحل اوليه خود هستند و امکان رشد در اينگونه کاربردها دور از انتظار نيست.
● سيليس
به طور کلي موارد مصرف سيليس SiO۲ عبارت است از: شيشه سازي، چيني سازي، توليد فروسيليس، سراميک سازي، توليد آجر ماسه آهکي، ريخته گري، توليد سيليکات سديم، توليد ديگر مواد سيليسي، به عنوان نيمه هادي در صنعت الکترونيک و توليد پشم شيشه.
مقادير قابل توجهي ازماسه سنگ خرد شده به عنوان مصالح ساختماني بکار مي رود.
سيليس مصرفي در هر يک از اين صنايع بايد کيفيت خاصي داشته باشد. ترکيب شيميايي، ساختمان کاني شناسي و خواص فيزيکي سيليس، تعيين کننده کيفيت و موارد مصرف آن در هر يک از صنايع مذکور مي باشند. ترکيب شيميايي سيليس در واقع عبارت است از درصد SiO۲ موجود در سنگ و نيز درصد هريک از اکسيدهاي ديگر که معمولاً به همراه SiO۲ در کانسارهاي مختلف وجود دارند و در صورتي که درصد هر يک از آنها از حد معيني تجاوز نمايد، کاربرد آن را در صنايع مختلف محدود و يا غير ممکن مي سازد.
علاوه بر درصد SiO۲، ساختمان کاني شناسي سنگ نيز در تعيين کيفيت و موارد مصرف آن نقش مهمي دارد زيرا ممکن است SiO۲ به صورت انواع سيليکات ها وجود داشته باشد، در نتيجه اين مسئله در تعيين روش کانه آرائي و چگونگي حذف ناخالصي ها تأثير خواهد داشت.
خواص فيزيکي سيليس نيز در همين روش مناسب براي خردايش، دانه بندي پودر سيليس توليد شده و تعيين موارد مصرف پودر توليد شده تأثير خواهند داشت.
▪ لعاب: سيليکا ماده تشکيل دهنده شيشه است، براي ساخت انواع شيشه مخصوص سيليس با موادي از قبيل فلدسپار، نفلين سينيت، سودا و... ترکيب مي شود.
▪ سراميک: کوارتز در ساخت انواع مختلف سراميک و سرويس بهداشتي بکار مي رود.
▪ ريخته گري و نسوز: مقاومت کوارتز وسيليس تا دمايC ۱۴۷۰ سبب شده از آن براي تهيه قالب هاي ريخته گري فلزاتي مانند فولاد، آهن سياه، آلومينيم وآلياژهاي مس و همچنين به عنوان نسوز در ساخت کوره هاي آهن و فولاد، سراميک، شيشه و سيمان بکار مي رود. کاربردهاي متفرقه ديگري مانند ساينده، پودر جلا، فيلتراسيون، شن و ماسه ساختماني است. انواع گرد شده و با کيفيت براي باز کردن شکافها و افزايش نفوذ پذيري در توليد نفت وگاز بکار مي رود. همچنين با پودر کردن آن مي توان از آن به عنوان پرکننده در رنگ، پلاستيک، لاستيک، بتونه و چسب استفاده کرد.
▪ سيليکات سديم : سيليکات سديم به صورت گلوله هاي شفاف، بدون آب و پودر شيشه يا پودر آبدار خريد و فروش مي شود. اين ماده در کنترل سايندگي لوله هاي آب و فرمول بندي لعاب و مينا بکار مي رود. انواع محلول مايع آن در صابون سازي، پاک کننده هاي صنعتي و عمومي، چسب، سيمان سازي، رنگ و پوشش، قالب ريخته گري، شناور سازي کانه، پايدارسازي پراکسيد و کنترل خوردگي در لوله هاي آب و پيش ماده سيليس مخلوط زئوليت کاربرد دارد.
▪ سيليس ته نشين شده: از واکنش سيليکات سديم با اسيد سولفوريک يا اسيد کلريدريک طي شرايط مشخصي سيليس ته نشيني توليد مي شود که بدليل خواصي از قبيل درخشندگي بسيار بالا و تخلخل کم از آن به عنوان پر کننده ريز دانه و ضد لغزش در لاستيک (لاستيک خودرو و کفپوش) PVC، پلي الفين، فيلم LDPE و جداکننده هاي ريز منفذي باتري هاي سربي، پخش کننده، حمل کننده و بسياري موارد ديگر استفاده مي شود.
● سيليس کلوئيدي
سوسپانسيوني از سيليس ريز دانه در محيط آبي که به منظور اصطکاک درکاغذ و تخته، جوش دهنده نسوزهاي فيبري، کاتاليزور و پيش ماده شيميايي مصرف مي شود.
● سيليس، نوع متالورژي
از واکنش کوارتز و کک در کوره قوس الکتريک و دماي بالاي C’۲۰۰۰ ساخته شده و ۹۹%-۹۸ Si دارد. از آن در تهيه آلياژهاي آلومينيم، فولاد، سوپرآلياژ، سيليکون و مواد شيميايي استفاده مي کنند.
انواع ديگر ازسيليس و ترکيبات آن مانند سيليس پخته، خرد سيليکون، نيترات سيليسيوم و... وجود دارند که هر يک کاربرد هاي مخصوص خود را داراست.
● کوارتز بلوري
انواع شفاف و خوش نما براي تهيه عدسي و مخروط، جواهرسازي و نمونه کاني بکار مي رود، از خاصيت پيزوالکتريک آن در الکترونيک استفاده مي کنند.
● تريپلي
سيليس ريز بلور، متخلخل با وزن مخصوص ۶۵ ۲، سختي۷، سفيد تا خاکستري و... که به عنوان پرکننده يا رنگدانه در رنگ، لاستيک، پلاستيک، ساينده و بتونه بکار مي رود، بعلاوه در پودر هاي ساينده و جلا و ساينده دندان بکار مي رود.

● دياتوميت دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشکل از ذرات ريز و بي شکل سيليسي مي باشند که در اثر مکانيزم تجمع پوسته يا اسکلت هاي فسيل شده جلبک ها و گياهان و ...

دانلود نسخه PDF - دياتوميت