بنتونیت اکتیو چیست و چه تفاوتی با بنتونیت معمولی دارد؟

بنتونیت اکتیو کانی متورم شونده از خانواده رس هاست که حداقل شامل 85 درصد رس مونت موریلونیت می باشد. این ترکیب معدنی در اثر هوازدگی و دگرگونی خاکسترهای آتشفشانی حاصل شده و کاربرد فراوانی در صنایع دارد. این کانی بار منفی داشته و جاذب کاتیون هایی چون سدیم، کلسیم، آهن و منیزیم است. در ادامه با ما همراه باشید تا بیشتر راجب بنتونیت اکتیودار صحبت کنیم.

بنتونیت اکتیو چیست؟

بنتونیت اکتیو که به بنتونیت متورم نیز معروف است، قابلیت جذب آب بالایی دارد. به این معنی که قادر به جذب آب تا چندین برابر حجم معمولی خود است. نوع اکتیو همان بنتونیت معمولی است که طی عملیاتی به صورت فعال درآمده. یکی از روش های فعال کردن این ترکیب معدنی، استفاده از اسیدهاست. پس بنتونیت اکتیو همان بنتونیت کلسیمی است که فعال شده، طی این جریان، میزان تخلخل کانی افزایش یافته و سطح فعال و خاصیت جذب آن تقویت می شود. سایت streampeak این تعریف را درباره بنتونیت اکتیو گفته است:

Bentonite Activated Clay Desiccant is a highly effective and versatile moisture-absorbing agent that has found wide applications across various industries

کانی اصلی سازنده بنتونیت اکتیو شده به طور عمده مونت موریلونیت و به مقدار کم بیدلیت است. کیفیت بنتونیت چاه ارت بسته به میزان مونت موریلونیت موجود در آن بوده و با افزایش مقدار آن کیفیت کانی نیز افزایش می یابد.

بنتونیت فعال به صورت پودری مصرف شده و قطر ذرات آن کمتر از 40 میکرون می باشد. به این ترتیب با افزایش سطح تماس ذرات کانی و محیط و کاهش مقاومت الکتریکی، جریان الکتریکی راحت تر از منبع تولید به درون زمین منتقل می شود.

کاربرد بنتونیت اکتیودار

گفتیم که هر کدام از انواع بنتونیت بر اساس خصوصیات خود، کاربردهای مختلفی دارند. بنتونیت کلسیم دار در تهیه ماسه ریخته گری، به عنوان جاذب در تولید روغن های صنعتی و خوراکی و تهیه خوراک دام استفاده می شود.

اما کاربرد بنتونیت اکتیودار یا بنتونیت سدیمی در تهیه گل حفاری است. همچنین به عنوان بنتونیت اکتیو چاه ارت نیز کاربرد دارد. برای ساخت چاه ارت استاندارد باید از کانی مناسب استفاده کرد. به این معنی که ذرات ماده معدنی بنتونیت باید پودری باشد تا سطح تماس مناسبی ایجاد کند. همچنین باید بتواند تا 8 برابر وزن اولیه خود آب جذب کرده و تا 13 برابر حجم خشک خود افزایش اندازه داشته باشد.

این ماده پس از جذب آب، تغییر ماهیت و ساختار نمی دهد، بلکه تنها مولکول های آب را در ساختار خود نگه می دارد. سپس بنتونیت وارد فاز بعدی عملکردی خود یعنی چسبندگی و خاصیت الکترولیتی می گردد.

در این حالت تبدیل به ماده لزجی می شود که ضمن حفظ شکل خود، قادر به چسبیدن به سطوح اطراف و انتقال جریان الکتریکی از الکترود فلزی به زمین است. به این ترتیب به راحتی می تواند مشکل تراکم خاک و چسبندگی را حل می کند.

با توجه به قیمت مناسب این ترکیب معدنی و مزایای ذکر شده در مورد آن، می توان گفت بنتونیت اکتیودار یک الکترولیت مناسب برای اجرای چاه ارت می باشد.

این کانی در حفر چاه ارت به 2 صورت مورد استفاده قرار می گیرد:

استفاده از بنتونیت فعال در کانال های سطحی

در این روش کانالی به عرض 40-30 سانتیمتر و عمق 75 سانتیمتر با طول دلخواه حفر می کنند. در مناطق سردسیر، کانال را عمیق تر حفر می کنند تا از خطر یخ زدگی حفظ کنند. سپس دوغابی متشکل از 35 درصد بنتونیت و 65 درصد آب درست کرده و توسط آن کانال را تا ارتفاع 10 سانتیمتر پر می کنند. روی سیم ها را نیز تا ارتفاع حدود 15 سانتیمتر با دوغاب ساخته شده، پر کرده و بقیه کانال را با خاک سرند پر می کنند.

استفاده از بنتونیت اکتیودار در چاه های عمودی با نصب صفحه مسی

در این روش چاهی به عمق 3 متر و قطر 60 تا 90 سانتیمتر حفر کرده و صفحه مسی را به صورت عمود در آن قرار می دهند. سیم ارت حداقل باید در دو نقطه به این صفحه متصل شود.

دوغاب غلیظ بنتونیت را در چاه، تا ارتفاع 35 سانتیمتری بالای صفحه مسی می ریزند. سپس با مخلوطی شامل 30 درصد بنتونیت و 70 درصد خاک سرند شده، چاه را پر کرده و در نهایت فشرده سازی می کنند. در این روش حدود 250-200 کیلوگرم بنتونیت برای ساخت دوغاب و 150-100 کیلوگرم کانی جهت پر کردن چاه نیاز است.

در گذشته از ترکیب زغال و نمک در چاه های ارت استفاده می شد. اما بنتونیت اکتیودار نسبت به زغال و نمک ارزان تر بوده و حمل آن نیز آسان تر است. همچنین نمک به دلیل خاصیت خورندگی، به مرور به الکترود درون چاه آسیب می زند. این اتفاق سبب ابجاد هزینه اضافی جهت تعویض الکترود درون چاه می شود. در حالی که بنتونیت اسیددار، هیچ آسیبی به الکترودها وارد نمی کند.

مخلوط زغال و نمک در اثر بارش باران شسته شده و سبب کاهش کارایی چاه و افزایش مقاومت محل تخلیه جریان الکتریکی می گردد. اما بنتونیت فعال، آب نفوذی به چاه را جذب کرده و خاصیت رسانایی آن افزایش می یابد.

تفاوت بنتونیت اکتیو با بنتونیت معمولی

بنتونیت اکتیو که از اسیدزنی بنتونیت معمولی به دست می آید، رسانای خوبی برای جریان الکتریسیته است. بنابراین بنتونیت نوع فعال، مقاومت کمی در برابر جریان الکتریسیته دارد. کاربرد نوع اکتیو کانی، در حفر چاه های ارت در ساختمان ها بوده و از آن برای ثابت نگه داشتن میله های الکترود در چاه و پر کردن آن استفاده می شود.

ممکن است این سوال پیش بیاید که بنتونیت فعال بهتر است یا معمولی؟ در پاسخ باید گفت هر کدام از این دو دسته، خصوصیات خاصی دارند. بنتونیت سدیم، توانایی فوق العاده ای در جذب آب دارد. در حالی که بنتونیت کلسیمی مناسب جهت جذب چربی ها و یون هاست. بنابراین هر کدام با توجه به کاربرد خاص خود انتخاب شده و هیچ کدام بر دیگری ارجحیت ندارد.

برای آشنایی با کاربرد بنتونیت در ساختمان پیشنهاد میکنیم مقاله مربوط به آن را بخوانید.

در جدول زیر، بنتونیت اکتیو (فعال) و بنتونیت معمولی (خام) را به‌صورت شفاف، کاربردی و قابل فهم با هم مقایسه کرده‌ایم تا تفاوت‌ها دقیقاً مشخص شود:

ویژگی	بنتونیت معمولی	بنتونیت اکتیو (فعال)
وضعیت فرآوری	خام و طبیعی، بدون فرآیند خاص	فرآوری‌شده (اسیدی، حرارتی یا سدیمی)
قدرت جذب	متوسط	بسیار بالا
سطح ویژه (Surface Area)	پایین‌تر	بالا و توسعه‌یافته
ساختار منافذ	محدود	بازتر و متخلخل‌تر
توان جذب سموم و فلزات سنگین	محدود	بسیار مؤثر
کاربرد در تصفیه آب	محدود و عمومی	تخصصی و صنعتی
کاربرد در تصفیه روغن	معمولاً نامناسب	بسیار مناسب
کاربرد در کشاورزی	بهبود خاک و نگهداشت آب	جذب سموم و بهینه‌سازی خاک
کاربرد در دام و طیور	استفاده محدود	جذب مایکوتوکسین‌ها
واکنش‌پذیری شیمیایی	کم	بالا
قابلیت سفارشی‌سازی	ندارد	دارد (بر اساس نوع فعال‌سازی)
قیمت	ارزان‌تر	گران‌تر (اما اقتصادی‌تر در عملکرد)
بازدهی نهایی	متوسط	بسیار بالا
مصرف صنعتی حرفه‌ای	کمتر	بسیار رایج
نیاز به دانش فنی در استفاده	کم	متوسط تا بالا

قیمت بنتونیت اکتیو

قیمت بنتونیت اکتیو با توجه به دانه بندی، میزان جذب آب و ترکیبات شیمیایی و همچنین منطقه استخراج یا نوع معدن بنتونیت متغیر خواهد بود. هنگام خرید کانی دقت داشته باشید که حداقل میزان جذب آب آن 2 تا 3 برابر حجمش باشد و مقاومت محل تخلیه را حداقل 2 اهم، کم کند.

برای دریافت قیمت بنتونیت فعال مخصوص چاه ارت، به مراجع معتبر مراجعه کنید.

جمع بندی

بنتونیت اکتیو، خاک رس ریزدانه و نوعی کانی متورم شونده است. چنانچه به بنتونیت معمولی اسید اضافه کنند، تبدیل به بنتونیت فعال شده و خاصیت رسانایی آن به صورت چشمگیری افزایش می یابد.کاربرد این کانی در حفر چاه ارت در ساختمان ها و سیالات حفاری می باشد. بنتونیت مناسب مصرف در چاه ارت باید به صورت میکرونیزه بوده و بتواند چندین برابر حجم خود، آب جذب کند. همچنین مقاومت منطقه تخلیه را کاهش دهد.

 

سوالات متداول

1- بنتونیت اکتیودار چیست؟

بنتونیت اکتیودار یک نوع خاک رس است که از مواد مورد نیاز برای چاه ارت می‌باشد. بنتونیت اکتیو همان بنتونیت معمولی است که طی عملیاتی به صورت فعال درآمده است. طی این جریان، میزان تخلخل کانی افزایش یافته و سطح فعال و خاصیت جذب آب آن تقویت می شود.

2- بنتونیت معمولی چه تفاوتی با بنتونیت اکتیو دارد؟

بنتونیت اکتیو یا همان بنتونیت چاه ارت نسبت به بنتونیت معمولی رسانای خوبی برای جریان الکتریسته است. این محصول در چاه های ارت ساختمان ها کاربرد دارد.