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 ميباشد. واژه تريپولي اغلب مترادف دياتوميت به کار ميرود 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 ميشود. 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 دياتومهها اطلاق ميشود که ضخامت کافي جهت استفاده داشته باشند و بيشتر در کمربندهاي افيوليتي رخنمون دارند. واژههاي ديگري که به تجمع بقاياي دياتومههاي داراي ناخالصي بيشتر هستند اطلاق ميشود 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 ميشود.
دياتومه ها موجودات تک سلولي بسيار ريزي هستند که متعلق به خانواده جلبکهاي دريائي باسيلاريوفيس (طلائي- قهوه اي) هستند. سلولهاي زنده دياتومه ها با پوشش نازک و ژل مانندي که اغلب رنگي قهوهاي دارد، پوشيده شده اند. تمرکز بسيار زياد دياتومهها در آبهاي ساحلي به عنوان يک آلاينده آب عمل ميکند و در بعضي موارد باعث توليد اسيد داميک ميشود که اسيدي سمي است و بر سيستم عصبي جانوران اثر سوء داشته و ميتواند 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 ميکند، 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 ميشود. خاکهاي مولر در توليد سيمانهاي مخصوص که در ساخت سکوهاي نفتي دريايي کاربرد دارند، استفاده ميشود. ميزان مصرف مولر در توليد سيمان قابل توجه نبوده و اين بازار ساليانه فقط در حدود ۵۰۰۰ تن مواد دياتوميتي مصرف ميکند. 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 ميکند.
▪ عايقهاي صوتي: بطور کلي مواد عايقهاي حرارتي عايقهاي خوبي در مقابل صوت نيز هستند. مواد متخلخل نظير دياتوميت عايقهاي موثري در برابر صوت هستند و باعث جذب امواج صوتي در فضاي خالي موجود ميشوند. نحوه ساخت و فرايند توليد عايقهاي صوتي معمولاً مهمتر از نوع مواد بکار رفته است.
ميزان مصرف دياتوميت در ساخت عايقهاي 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 ميشود 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 ميباشد که عمدتاً مواد اوليه براي ساخت عايقها را از کشور دانمارک وارد ميکند. بيش از نيمي از توليد خاکهاي دياتوميتي دانمارک در صنايع توليد عايقها و نسوزهاي دياتوميتي مصرف ميشود.
▪ 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، حشرهکشها و باروري دانهها، به عنوان ساينده متوسط در دندانسازي، ماده ضد قالبگيري، 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 چينيسازي و نسوزها، عايق کننده هاي صوتي و حرارتي اشاره نمود.
مصارف عمده دياتوميت در صنايع فيلتراسيون، پرکننده، عايق و جذب کننده سايندهها و کاتاليستها است که اين کاربردها در حدود ۹۰ درصد کل تقاضا را شامل ميشود. 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 ميشود. در کاربردهاي خانگي از دياتوميت براي ساخت جاذب فضولات حيوانات خانگي و يا بوگير استفاده ميشود. 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 ميشود.
▪ سراميک: کوارتز در ساخت انواع مختلف سراميک و سرويس بهداشتي بکار ميرود.
▪ ريخته گري و نسوز: مقاومت کوارتز وسيليس تا دمايC ۱۴۷۰ سبب شده از آن براي تهيه قالب هاي ريختهگري فلزاتي مانند فولاد، آهن سياه، آلومينيم وآلياژهاي مس و همچنين به عنوان نسوز در ساخت کورههاي آهن و فولاد، سراميک، شيشه و سيمان بکار ميرود. 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 ميرود. همچنين با پودر کردن آن ميتوان 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 ميشود. اين ماده در کنترل سايندگي لوله هاي آب و فرمول بندي لعاب و مينا بکار مي رود. انواع محلول مايع آن در صابونسازي، پاک کنندههاي صنعتي و عمومي، چسب، سيمانسازي، رنگ و پوشش، قالب ريختهگري، شناورسازي کانه، پايدارسازي پراکسيد و کنترل خوردگي در لوله هاي آب و پيش ماده سيليس مخلوط زئوليت کاربرد دارد.
▪ سيليس تهنشين 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 ميشود.
● 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 خوشنما براي تهيه عدسي و مخروط، جواهرسازي و نمونه کاني بکار ميرود، 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 پودرهاي 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