Bentonită - proprietăți fizice și chimice

Bentonita este o varietate de argilă montmorilonitică, formată din alterarea cenuşilor vulcanice, formată dintr-un amestec de silicaţi de aluminiu, care conțin cantități variabile de oxizi de Ca, Mg, Fe şi alcalii, în funcție de zona în care s-a format. Componentul principal este montmorilonitul, Al2[Si4O10(OH)2]﹒nH2O.

Denumiri, sinonime: montmorillonit de sodiu, montmorillonit de calciu, saponit, montmorillonit (Na), montmorillonit (Ca), bentonită, tailorit, pământul fuller's, wyoming bentonita sodică, hectorit, argilă magmă de bentonită , bentonită sudică, tixoton, argilă de vulcan, bentonită vulcanică BC, wilkinit.

Denumire chimică: silicat de aluminiu hidratat sub formă originală în natură.

Argilei adsorbante i-a fost dat denumirea de bentonită în urma descoperirii acesteia de către un geolog american în 1980 cu numele Benton Formation. Într-un timp, a rulat sub denumirea de Fort Benton. Această descoperire s-a făcut în zona estică al munţilor din statul Wioming. Bentonita cu cea mai mare valoare comercială a fost scoasă la suprafaţă în Statele Unite din zona dintre Munţii negrii din Sudul Dakotei şi Bazinul Big Horn din Montana.

Proprietăți fizice și chimice

Bentonitele sunt substanțe solide, sub formă de pulberi foarte fine. Bentonita este de culoare alb-pal cu nuanțe de roz, verde, iar prin expunere, se întunecă în timp la galben, roșu sau maro. Culoarea este dată de impuritățile pe care le conține, de oxizii din care se compune bentonita, principali fiind dioxidul de siliciu și oxidul de aluminiu. Pentru aprecierea culorii şi al calităţii se foloseşte aprecierea gradului de alb al bentonitelor, care este de 80% pentru cel american, iar 84% pentru cel italian. La atingere este unsuroasă, precum săpunul.

Sunt substanțe inodore și insolubile în apă, dar au capacitatea de a se umfla în soluții apoase, mărindu-și volumul de 10-11 ori. Cu apa, formează mase gelatinoase deoarece sunt costituite , în cea mai mare parte, din particule coloidale. Pe lângă partea de umflare, în prezența apei, bentonitele mai au putere decolorantă, precum și o mare capacitate de adsorbție (adsorb proteinele). Suspensiile de bentonită sunt stabile atât în mediu bazic cât şi cel acid, în aceasta din urmă mai pronunţat. PH-ul unei suspensii apoase de bentonită de concentrație 2% este 9-10. Pierderea de masă a aditivului prin uscarea sa la 1100C, până la greutate constantă, nu treuie să depășească 12% din masa inițială.

Există 3 tipuri de bentonită, în funcție de conținutul de ioni metalici, şi anume:

- bentonita calcică naturală sau calciu – montmorilonit;

- bentonita sodică naturală sau sodiu - montmorilonit;

- bentonite activate de sodiu, sau montmorilonit activat de sodiu.

Bentonita sodică naturală are capacitate de dilatare (umflare) foarte bună, limită înaltă de lichefiere și filtrație scazută. Aceasta s-a escavadat de-alungul timpului şi în zilele noastre, din regiunile sud-vestice al Statelor Unite, Grecia şi în alte regiuni ale globului.

Bentonita calcică naturală are capacitate de umflare și limită de lichefiere inferioare, respectiv filtrație superioară bentonitei natural sodice. Se extrage din Munţii Centrali şi din regiunile sud- estice ale Statelor Unite.

Bentonita sodic activată se obține adăugând Na2 CO3 solubil în bentonita calcică. Efectul obținut este înlocuirea ionilor de Ca cu cei de Na. Se obține astfel o bentonită cu multe din caracteristicile tipice bentonitei natural sodice.

Se presupune că rezerva cea mai mare de bentonită al globului se află în China, în zona de provenienţă al râului Guangxi.

Obținerea bentonitei

Bentonita este obţinută prin colectarea produsului brut sub formă de conglomerate, care trec mai departe spre purificare şi mărunţire sub formă de granule sub diferite forme sau soluţii diluate.

Utilizări

Bentonita sodică se dilată şi poate absorbi cu mult peste greutatea ei corporală. Este utilizată, în special, pentru stocarea straturilor de tip nămol, conglomerate din ulei, gaze şi industrii de purificare. Proprietatea de umflare, deasemenea, face ca bentonita să fie un strat excelent ca limpezitor, în special pentru limpezirea diferitelor lichide de importanţă alimentară (vin, bere, băutruri nealcoolice etc.) şi pentru îndepărtarea poluanţilor metalici din apele de adâncime. Alte utilizări includ formarea de pereţi de conglomerate, formând prin aceasta alte bariere impermeabile.