Bentonite EP.1 เบนโทไนท์ คืออะไร
วันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับดินเบนโทไนท์ หรือ Bentonite clay ให้มากขึ้น
ดินเบนโทไนท์จัดเป็นดินที่เกิดจากการทับทบของเถ้าภูเขาไฟเมื่อหลายล้านปี ซึ่งมีลักษณะสีเขียวปนเหลืองหรือสีแตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับแหล่งที่ตั้งของเหมืองแต่ละแห่ง
ดินเบนโทไนท์เป็นดินเหนียวประเภท อลูมิเนียมซิลิเกต มีองค์ประกอบที่สำคัณคือ แร่มอนมอริลโลไนต์ มีสูตรโครงสร้างตามทฤษฎี (OH)4-Si8-Al4-O20.nH2O แต่ในสภาวะธรรมชาติแล้วจะมีส่วนประกอบแตกต่างไปจากทฤษฎี
เนื่องจากมีการแทนที่ของ ions ชนิดต่าง ๆ ในโครงสร้าง เช่น Al+3 ไปแทนที่ Si+4 ใน tetrahedral layer
Mg+2 หรือ Fe+2 เข้าแทนที่ Al+3 ใน Octahedral layer การแทนที่ด้วย ions ที่มีประจุที่น้อยกว่า ทำให้ประจุของ โครงสร้างเป็นลบเกิดความไม่สมดุลขึ้น
ประจุลบที่ผิวมีแรงดึงดูด กับธาตุที่มีประจุบวกต่างๆในธรรมชาติ จนเกิดความสมดุล ทำให้ประจุทั้งหมดเป็นกลาง
เราเรียกตัวธาตุที่มาจับว่า Exchangeable Cations ที่พบมากคือ Na, Ca, Mg การมีประจุนี้มีลักษณะเหมือนเกลือที่สามารถละลายน้ำได้ จากการแลกเปลี่ยนประจุ และเกิดแรงยึดเหนี่ยวกันได้
ดินเบนโทไนท์ มีคุณสมบัติการดูดซับที่ดี สามารถดูดน้ำไว้ได้มากซึ่งเป็นผลให้ดินมีลักษณะขยายตัว ( Swell ability ) สูง 5 – 20 เท่าของปริมาตรดินแห้งหรือเกิดการพองตัวบวมเมื่ออุ้มน้ำไว้ได้มาก ๆ คล้ายกาว
จึงจัดเป็นตัวเคลือบพื้นผิวของเม็ดทราย ( Binder ) ที่ดี ซึ่งเราได้นำดินชนิดนี้มาใช้ประโยชน์ในด้านอุตสาหกรรมหลากหลายด้าน เช่น การใช้เป็นตัวประสานในงานแบบหล่อทราย โคลนเจาะ งานโยธา อุตสาหกรรมถลุงเหล็ก อุตสาหกรรมน้ำมัน และไขมัน การเกษตร และอื่นๆ
แร่ดินเบนโทไนท์มี 2 ชนิด คือ
1. โซเดียมเบนโทไนท์ นั้นจะมี โซเดียมไออน ที่มีคุณสมบัติเป็นไอออนที่สามารถแลกเปลี่ยนได้ดี มีความสามารถในการพองตัวสูง ทนความร้อนได้ดีกว่าชนิดแคลเซียม ให้ค่า Hot Strength สูงกว่า เหมาะกับแบบที่ต้องการ ความแข็งแรงสูง และแบบที่ใช้งานแล้วแตกตัวยากกว่า
2. แคลเซียมเบนโทไนท์ จะมีคุณสมบัติในการพองตัวน้อยกว่าและ ทนความร้อนได้ต่ำกว่าชนิดโซเดียม ข้อดีคือผสมง่ายและเคลือบผิวทรายได้ดี และแบบที่ใช้งานแล้วแตกตัวง่าย เหมาะสำหรับงานหล่อชิ้นเล็กหรือความร้อนไม่สูง
โรงหล่อโลหะ จะใช้การทดสอบเมลธิลีนบลูเพื่อหาปริมาณเบนโทไนท์ที่ยัง ตอบสนองต่อปฏิกิริยาอยู่ หรือเรียกว่า Active clay โดยทรายแบบจะถูกนำมาผสมน้ำและละลายเอาเบนโทไนท์ออกจากผิวทราย
ใช้ Methylene Blue (MB) หยดลงในสารละลายตัวอย่าง
MB จะจับกับผิวเบนโทไนท์ที่มีประจุ เมื่อเบนโทไนท์ทั้งหมดถูกจับด้วยสาร MB แล้ว
MB ส่วนที่เกินออกมาในสารละลายเบนโทไนท์จะปรากฎให้เห็นเป็นวงแหวนสีฟ้า เมื่อหยดลงบนกระดาษกรอง ทำให้สังเกตการเปลี่ยนแปลงได้ง่าย
จากนั้นจึงคำนวณปริมาณ Active Bentonite ได้จากปริมาณ MB ที่ใช้ไป (เทียบกับตัวอย่างมาตรฐานที่รู้ปริมาณเบนโทไนท์)
รายละเอียดการทดสอบ Methylene Blue สามารถศึดกษาเพิ่มเติมได้จาก AFS Mold and Core Test Handbook, AFS 2210-00-S
- 5
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
