مصارف بنتونیت

مصارف بنتونیتهای موجود در طبیعت و نحوه پیدایش

1-1- تعریف بنتونیت                                          

بنتونیت یک ماده معدنی از دسته رسها و شبه رسها است که از کانی مونت موریونیت و به مقدار کم بیدلیت (نوع پرمایه تر از بنتونیت آلومینیوم دار) تشکیل شده است.

اصطلاح بنتونیت برای اولین بار در سال 1898 توسط نیت (Knight) به خاک رسی که از شیل بنتون در آن زمان استخراج گردید، اطلاق شد. نام شیل بنتون نیز از کوه فورت بنتون که در 400 مایلی شمالی رودخانه راک (Rock) قرار دارد گرفته شده است.

در اوایل قرن بیستم چندین زمین شناس تشخیص دادند که اصولاً بنتونیت در لایه های سنگهای کرتاسه و ترشیری بوده و از مواد آتشفشانی حمل شده منشأ می گیرد این تشخیص آنها را به خاستگاه بنتونیت که توسط راس و (Roos) شانون (Shannon) عنوان شده بود هدایت کرد. به نظر آنها بنتونیت اساساً سنگی است مرکب از یک شبه رس متبلور که از تغییر حالت شیشه ای به حالت بلوری یک ماده آذری شیشه ای که (معمولاً اغلب توف یا خاکستری آتشفشانی است) در اثر هوازدگی شیمیایی تشکیل شده است و اکثراً دارای مقادیر مختلفی از دانه های دیگری است که به صورت بلور در شیشه آتشفشان وجود داشته اند.

این دانه های بلورین فلدسپات (معمولاً ارتوکلاسز و الیگوکلاز) بنتونیت، کوارتز پیروکسین ها زیرکون و انواع دیگر کانیهای مختلف مخصوص سنگ آذرین است.

موروثی با باقت بی فرنژانس بالا، کیلواژ آسان، مشخصه کانی شبه رس دارابودن شکل میکائی توف یا خاکستر بوده و معمولاً مونت موریونیت و یا مقدار اندکی بیدلیت است.

توصیف فوق برای بنتونیت به عنوان یک کانی سنعتی این مشکل را به وجود می آورد که طبق بنتونیت محدود به خاکستر توف و ماده اولیه شیشه ای، این تعریف و براساس خاستگاه اعلام شده آتشفشانی می گردد و کانسارهای مطبق دارای کانیهای رسی که بر این تعریف انطباق داشته ولی نمی توانند بنتونیت نامیده شوند. خاستگاه نامعلوم دارند و یا فاقد مواد اولیه شیشه ای می باشند از طرف دیگر بسیاری از کانسارها در غرب امریکا و سایر نقاط دنیا که استخراج و بنام بنتونیت بفروش می رسند با تعریف فوق مطابقت ندارد.

شاید مهمترین تعریف برای بنتونیت بعنوان یک کانی صنعتی توصیف ارائه شده توسط گریم(Grim.A.R) در مادرید اسپانیا در سال 1972 است.

طبق این تعریف بنتونیت، خاک بنتونیت خاک رسی است که ذاتاً از کانیهای اسمکتیت بدون توجه به خاستگاه آن تشکیل شده است.

با این تعریف اختلاف بین بنتونیت عنوان شده توسط زمین شناسان و بنتونیت صنعتی از بین رفته و مشکل رسهای اسمکتیتی که از سنگهای آذرین غیر از توف خاکستر یا شیشه تشکیل شده، یا اسمکتیت هایی که رسوبی بوده و منشأ نامعلومی دارند حل می شود. در هر صورت وقتی بنتونیت با این تعریف و معنی بکار می رود جزو سنگهای دارای بیش از یک کانی محسوب و در خیلی از موارد تشخیص آن از کل سر شور (Fullers Earth) ممکن نخواهد بود. بنتونیت ها را به چندین طریق تقسیم بندی می نمایند که یکی از این روشها تقسیم بندی برمبنای ظرفیت تورمی آنها در حالت تر یا مخلوط با آب است. چنانکه بنتونیت هایی که دارای یون سدیم Na+ غالب یا یون سدیم قابل تعویض فراوان می باشند ظرفیت تورمی خیلی زیادی از خود نشان می دهند و وقتی به آنها آب اضافه شود، توده های ژل مانندی را تشکیل می دهند.

ظرفیت تورمی بنتونیت هایی که کلسیم قابل تعویض آنها از سایر یونها بیشتر است (Ca++) کمتر از نوع سدیم دار آن است. بعضی از انواع کلسیم دار کمی بیش از رسهای معمولی متورم می شوند و در آب به صورت گلوله های ریز با دانه های به هم چسبیده در می آیند.

بنتونیتهای دارای کلسیم و سدیم متوسط، بنتونیتهای مخلوط نامیده می شوند. تمایل این نوع به تورم متوسط بوده و ژل کم حجمی را نسبت به نوع سدیم دار (با وزن مساوی) تشکیل می دهند.

بنابراین با توجه به موارد بالا بنتونیتها را به سه دسته زیر تقسیم می کنند:

الف) بتونیت با تورم زیاد یا بنتونیت سدیم

ب) بنتونیت با تورم کم یا بنتونیت کلسیم

ج) بنتونیت با تورم متوسط یا بنتونیت متوسط

در صنعت به بنتونیت ها با تورم کم و متوسط عنوان ساب بنتونیت (Bentonite Sub) اطلاق می گردد.

بنتونیت در امریکا برحسب محل جغرافیایی کانسار و همچنین کاربردهای آن تقسیم بندی می کنند مثلاً:

بنتونیت های جنوبی، به بنتونیت های کلسیم کم تورم واقع در کنار خلیج مکزیک گفته می شود.

بنتونیت وایومینگ یا غربی، به بنتونیت های سدیم با تورم زیاد واقع در وایومینگ و ایالات نزدیک آن گفته می شود.

بنتونیتهای گل حفاری بنتونیتهای چسبیده مصرفی در ماسه ریخته گیری و بنتونیت چسبیده یا کونیتی با توجه به مصرف آنها توسط بازرگانان عنوان می شود.

سایر عناوین مثل بنتونیت ییلد بالا و ییلد پایین، بنتونیت ژل بالا و پایین، بنتونیت با مقاومت زیاد و کم نیز برای تشخیص بنتونیت از نظر کیفی در بازار مصطلح است.

تقسیم بندی مختلف دیگری نیز وجود دارد که خیلی مودر توجه نیست. بنتونیت دارای چنان انواع گوناگونی است که بعضی از آنها در تقسیم بندی متعارف نمی گنجد یکی از این بنتونیت ها مکتوریت است که دارای خاصیت تورمی زیادی بوده و از نوع اسمکتیت لیتیم دار است که عمدتاً در کالیفرنیا و ایالتهای هم جوار آن قرار دارند و نمی توانند جزو بنتونیتهای وایومینگ قرار گیرند و حتی در غرب قرار نگرفته اند تا جزو بنتونیتهای غربی محسوب گردند. غیر از آن بنتونیت هایی هستند که منیزیم(Mg++) و یا هیدروژن (H+) فراوان داشته و یا یون قابل تعویض غالب دارند. این نوع بنتونیت سدیم یا کلسیم دار نبوده و ظاهراً بعضی از آنها خاصیت تورمی کمی داشتند و بقیه ظرفیت تورمی نسبتاً بالایی دارند.

بنتونیت های دیگری نیز وجود دارد که بنتونیتهای پتاسیم (K) بنتونیت یا متابنتونی نامیده می شوند. این بنتونیت ها در سنگ های پالئوزوئیک نواحی آپالاچی و دره می سی سی پی و جاهای دیگر یافت می شوند و ظاهراً از خاکسترهای آتشفشانی تشکیل شده اند. عموماً دارای ایلیت و مخلوطی از کانی های لایه ای هستند. پیشوند متا در متابنتونیت از متامورفیسم می آید، چرا که عقیده بر این است که این نوع بنتونیت به وسیله عمل دگرگونی با درجه پائین یا دیاژنز پدید آمده است. سابقاً از این نوع بنتونیتها برای خالص کردن چربی خوک استفاده می گردند.

گل سرشور (Fullers Earth) یا رس رنگ زدا یا رس چربی زدا به رسها یا سایر مود خاکی دانه ریز گفته می شود که بدون احتیاج به فعال سازی مصنوعی کم و بیش رنگ زدا و جاذب رطوبت بوده و برای مصارف دیگر نیز بکار می روند از نظر ترکیبی یا کانی شناسی ویژگی خاصی ندارد. این عنوان برای اولین بار به خاکهایی که برای شستشو و پاک کردن پشم بکار می رفت اطلاق گردید. عمل آن در این شستشو جداکردن روغن و کثافت از پشم بود. نیم قرن پیش وقتی متوجه شدند که مردم محلی از این خاکها برای چربی زدایی و تمیزکردن پشم استفاده می کنند پرسشهایی را شروع کرده و مشاهده کرده اند که این خاکها توانایی رنگ زدایی و خالص کردن روغنهای معدنی نباتی و حیوانی را نیز دارند.

مصرف فعلی آنها بیشتر برای رنگ زدایی و خالص کردن روغنهای معدنی است ولی در مصارفی چون جذب روغن از کف کارگاهها و در بعضی موارد جهت تهیه گل حفاری و به عنوان پرکننده که خواص غیر از جاذب بودن می باشد نیز بکار می روند.

رسهای سفیدکننده (Bleeching clays) به خاکهای فعال طبیعی یا سایر بنتونیتها و رس های دیگر (مثل بوکسیت) اطلاق می شود که بوسیله اسید بصورت صنعتی فعال می شوند البته به رسهای طبیعی فعال نیز که دارای این خاصیت هستند رس سفید کننده گفته می شود و هردو نوع جزو رسهای جاذب نیز دسته بندی می گردند. عنوان رسهای جاذب نیز به خاکهای فعال طبیعی که به عناوین مختلف بمنظور جذب بکار می روند گفته می شود. این خاکها غیر از آنهایی است که برای عمل آوردن روغن بکار می روند.

خاک اسیدی طبیعی (Acid Earth Natural) یا خاک اسیدی (Acid Erth) به بعضی از انواع آناپواژیت گفته می شود که در آنها مقداری از یون ئیدروژن یا یون کلسیم و منیزیم جانشین شده باشد.

بنتونیت فعال به خاکهایی گفته می شود که با یک ماده شیمیایی تغییراتی در آن بوجود آورند.

این تغییر باعث ایجاد خصوصیات جدید یا تقویت خاصیت موجود در آنها می گردد. در بیشتر موارد که فعال سازی با اسید انجام می گردد به فعال سازی اسیدی مشهور است و محصول به دست آمده را بنتونیت فعال اسیدی می نامند خاکهایی که استعداد فعال شدن اسیدی دارند در اثر این عمل خاصیت رنگبری و سفیدکنندگی شدید پیدا می کنند.

نوع دیگر فعال سازی تعویض یون کلسیم در بنتونیتهای کلسیم دار با یون سدیم است که بیشتر با استفاده از محلول آب نمک یا کربنات سدیم (سودالش) یا مواد شیمیایی دیگر انجام می گیرد تا بنتونیتهایی که دارای خاصیت تورمی و تعلیق پذیری کمی هستند و خیلی برای تهیه ماسه های ریخته گری مناسب نیستند و یا ییلد آنها برای مصرف در گل حفاری پایین است، تقویت شوند.

بدلیل اهمیت این موضوع و همچنین بدلیل عرضه شدن بنتونیت های فعال شده تحت عنوان بنتونیت فعال در بازار نسبت به شرح فعال سازی بنتونیت بخصوص فعال سازی اسیدی در انتهابی مبحث (انواع کانیهای موجود در طبیعت) اشاره خواهد شد.

عنوان اورگا بنتونیت به مونت موریوتی گفته می شود که از واکنش بنتونیت اوکتارسی لامین(octadeylamin) با فرمول (C18H37NH4) حاصل می شود و نام تجاری آن ایوژل (Ivegel) است. شکل پذیری مونت موریونت در درجه حرارت 100 الی 150 درجه سانتیگراد با از دست دادن آب کاهش یافته و خواص خاک رس کائولینیتی و ایلیت را بخود می گیرد و شکل پذیری آن بلافاصله پس از اضافه کردن آب به خوبی انجام نمی گیرد بلکه باید پس از اضافه کردن آب مدتی به حال خود گذاشته شود تا این خاصیت به حالت ایده آل برسد.

2-1- مصرف و کاربرد بنتونیت

بنتونیت به دلیل خواص نرم بودن، تورم پذیری، کلوئیدی و خوب مخلوط شدن با آب، خمیری شدن، پلاستیک شدن، چسبندگی و چسبانندگی، جاذب بودن و غیره دارای مصارف پرشماری است از جمله گل حفاری، عامل چسباننده در ماسه های ریخته گری، جلوگیری از نفوذ آب از سدها و کانالها و استخرهای آب، عامل شفاف کننده مایعات به خصوص آبمیوه ها، زلال کردن آب و صاف کردن مایعات از جمله پارافین، گندله کردن مواد معدنی از جمله سنگ آهن، گلوله کردن غذای دام، حیوانات اهلی، ناقل در رنگها و سایر مواد اسپری شدن چون سموم گیاهی و حیوانی پرکننده در خیلی از صنایع از جمله کاغذ و رنگ و غیره و صنایع پاک کننده از جمله صابون سازی، تهیه بعضی از انواع سرامیک جهت تکمیل فرمول بدنه یا لعاب، تهیه سموم کشاورزی و دفع آفات نباتی، صنایع داروسازی، بعنوان فیلتر، به عنوان کاتالیزور، رنگبری روغنهای صنعتی، نفتی و خوراکی، جداکردن صمغ از بنزین، لجنهای اسیدی از روغنها، آتشفشانی، صنعت کرم ابریشم، در معادن ذغال سنگ جهت فرونشاندن آتش و یا برای پوشش دیواره های محل استخراج شده جهت ممانعت از وورد هوا و ممانعت از خودسوزی زغال و غیره.

مونت موریونت یا بنتونیت ها را با توجه به کاربردهای فراوان آنها به طور خلاصه به شرح زیر دسته بندی می نمایند.

بنتونیت کلسیم

بنتونیت سدیم

مونت مورینت معروف به خاک اسیدی

کاربرد این بنتونیتها به طور خلاصه بدین شرح می باشد.

بنتونیت کلسیم:

در ماسه ریخته گری، جاذبه های روغن و گریس، فیلترکردن و تصفیه، غذای دام و حیوانات اهلی

بنتونیت سدیم:

گلهای حفاری، ماسه ریخته گری، گندله سازی، غذای حیوانات، نیازهای مهندسی سویل

مونت موریونیت معروف به خاک اسیدی:

کف لانه های حیوانات خانگی، جاذب گریس و روغن، روان سازی، ناقل رنگ و غیره

ارزش بنتونیت سدیم بیشتر به دلیل چسبندگی و چسبانندگی آن می باشد در صورتیکه بنتونیت کلسیم و خاکهای طبیعی فعال بیشتر بدلیل خواص جاذب بودن، کاتالیزوری، توان تعویض کانیونی و بالاخره چسبانندگی آنها ارزشمند است.

3-1- گل حفاری

بنتونیت بدلیل تعلیق پذیری واستاندارد سیلان در غلظت های بالا و قدرت آب بندی در اثر تورم از حدود 70 سال پیش بعنوان گل حفاری مصرف می شود. این نوع بنتونیت بیشتر از نوع سدیک یا تورم پذیر است. بنتونیت کلسیم یا خاک اسیدی بندرت برای این کار مصرف می شود. برای این کار بنتونیت را به صورت گل (مخلوط ساده بنتونیت با آب) که به گل وانیلا (Vanilla) معروف است در می آورند و در چاهها و گمانه های حفاری تزریق می کنند تا دیواره آنها را بصورت ژل پوشانده، ترک و شکافهای دیواره گمانه ها را پرکرده و موجب کاهش آب (افت آب) تزریقی در گمانه گردد. لیزی و سیلان آن (در اثر جریان یابی) حرکت دستگاه حفاری را در گمانه ها آسانتر می نمایند.

در گمانه هایی که در کناره دریا و یا در میان سازندهای آبدار حفر می شود تزریق بنتونیت به تنهایی یا با مواد دیگر مانع نفوذ بیش از حد آب بداخل این گمانه ها می شود. برای آزمایش تعلیق پذیری 5/22 گرم بنتونیت را با 350 سانتی متر مکعب آب مقطر مخلوط کرده و زمان تعلیق و غلظت آنرا تعیین می کنند و با غلظت سنج مخصوص در 300 تا 600 دور یید (Yield) آنرا اندازه گیری می نمایند که ییلد موردنظر حداقل بایستی 90 bbl درهر تن باشد. این مخلوط را سپس از فیلتر پرس تحت فشار گذرانده و حجم آب بدست آمده را اندازه گیری می کنند.

روش دیگر آزمایش سرندتر است. برای این کار 1 گرم بنتونیت با نرمی مش 200 تا 350 سانتی متر مکعب آب مخلوط کرده و از سرند مخصوص می گذرانند. باقی مانده روی الک خشک کرده و وزن می نمایند تا درصد بنتونیت ردشده از سرند تعیین شود. این رقم نباید از 205 درصد بیشتر باشد و در مورد آتاپولوژیت این رقم 8 درصد است.

بیشترین کاربرد بنتونیت برای گل حفاری در ده سال 1971 تا 1981 در سال 1981 بوده است.

چنانچه کشورهای غربی در این سال حدود 8/1 میلیون تن در چاههای نفت مصرف کرده اند که اغلب از نوع سدیک بوده است. در این میان امریکا بزرگترین مصرف کننده در این صنعت است و در سال 1981 به تنهایی حدود 940 تن، یعنین صف مصرف دنیای غرب را به خود اختصاص داده است. در جایی که آب معدنی در ناحیه حفاری مانع کار شود از رسهای نوع هورمیت یا به عبارتی آتاپولژیت و سپیولیت بجای بنتونیت استفاده می کنند. جداکثر رطوبت بنتونیتی که برای گل حفاری به کار می رود بطور استاندارد و برای زمان تحویل و حمل 100 درصد برای بنتونیت و 61 درصد برای آتاپولژیت است.

ماسه به تنهایی قابلیت چسبندگی ندارد. اگر قالبهای ریخته گری با ماسه خالص ساخته شوند قبل یا در موقع ریخته گری از هم پاشیده می شوند. برای جلوگیری از این قضیه از خاصیت چسبندگی بنتونیت استفاده می شود. به ماسه های ریخته گری، مقداری بنتونیت که از 15 درصد تجاوز نمی کند، می افزایند.

این ماسه ها بنتونیت دار جهت فرم دادن فلزات و آلیاژها به صورت ریخته گری بارها مورد استفاده قرار می گیرند فاصله زمانی استفاده مجدد ممکن است از یک ساعت کمتر باشد و چون فلزات با درجه حرارت بالا در قالب ریخته می شوند بنابراین ممکن است باعث از بین بردن خواص مطلوب بنتونیت مخلوط شده با ماسه گردند.

در این صورت هر دفعه مقداری بنتونیت به ماسه اضافه می گردد. در قالب ریزیهای دقیق مرتباً ماسه مورد آزمایش قرار گرفته و با اضافه کردن یا تعویض بنتونیت به آن خاصیت چسبندگی می دهد و چون بیشتر قسمت رویی که مستقیماً در تماس با فلز است زیاد صدمه می بیند در بعضی ریخته گریها قالب دو قسمتی تهیه می شود و فقط بنتونیت سمت رویی را ترمیم می نماید.

هرچه این قسمت نرمتر و صافتر باشد محصول ریخته گری صافتر بوده و احتیاج به سوهان کشی و سوهان کمتری خواهد داشت.

بنابراین جدا دارد که دقت بیشتری به عمل آورده و خاکهایی به کار گرفته شود که با ماسه سازگاری بهتری داشته باشد از این جهت مونت موریونیت مناسب تر است بطور کلی بنتونتیهای سدیم دار با ماسه سازگارترند. در مواردی که بنتونیت سدیم دار در دسترس نباشد از بنتونیت های کلسیم استفاده می شود و با افزودن کربنات سدیم (معروف به سودالش) به آنها خاصیت چسبندگی می بخشد.

بنتونیت مصرفی در این کاربرد باید دارای مشخصه های زیر باشد. آب محتوای آن بین 6 تا 12 درصد باشد. PH آن برابر یا بزرگتر از 2/8 باشد و اکسید کلسیم آن از 7 درصد بیشتر نباشد. اصولاً هر ریخته گری برحسب نوع فلز، حجم قالب و مقدار تولید برای خود مشخصه هایی از نظر مقاومت در برابر حرارت و غیره برای بنتونیت قائل است.

4-1- گندله سازی

از خاصیت چسبانندگی بنتونیت برای گلوله کردن سنگ آهن کنسانتر هاستفاده می شود برای این منظور بنتونیت را به صورت مرطوب با کنسانتره سنگ آهن مخلوط کرده و از روی یک صفحه مدور گردان عبور می دهند. در اثر نیروی گریز از مرکز و غلطیدن و مخلوط دانه های گرد نخودی شکلی از آن حاصل می شود. این دانه های نخودی شکل که گندله نامیده می شوند در کوره پخته شده و مقاوم می شوند تا در موقع ذوب خرد نشوند. بنتونیتی که به این منظور بکار می رود از نوع چسبنده بوده و بایستی مقاومت کافی در حال تر و خشک داشته باشند. برای آزمایش مقاومت در حالت تر و خشک آنها را برروی یک صفحه گردان پرتاب کرده و درصد خردشدن و میزان مقاومت آنها را تعیین می نمایند.

5-1- دانه های جاذب

مصرف عمده خاک اسیدی مونت موریونیت به عنوان جاذب برای نفت و گریس بوده و در ساخت لانه حیوانات اهلی و خانگی نیز از این دانه ها استفاده می شود چون علاوه بر گرم و نرم بودن، در کف لانه فضولات حیوانات را جذب می کند.

مشخصه هایی از نظر سختی و سفتی برای رسهای جاذب ارائه نشده اغلب از مواد ارزان قیمت استفاده می شود معمولاً بنتونیت مصرفی در این صنعت به صورت دانه ای (غیرپودر) در بازار عرضه می شود. مصرف امریکا در سال 1987 مقدار 84630 تن از این ماده بوده که 55 تا 70 درصد آن شاید برای مصرف در لانه حیوانات اهلی و خانگی بوده است.

آتاپولژیت رقیب اصلی خاک مونت موریونیت اسیدی در این کاربرد است. سپیولیت نیز به عنوان جاذب مصرف می شود. مزایای رسهای هورمیت (سپیولیت) این است که قدرت جذب زیادی دارند ولی از آنجا که حاوی بلورهای کریستوبالیت (نوع مضر سیلیس) هستند می تواند باعث ناراحتی های ریوی شود و بایستی در مصرف آن احتیاط کرد.

6-1- بیرنگ کننده (رنگ زدایی یا سفیدکردن)

از بنتونیت بطور وسیع در رنگ زدایی روغنها استفاده می شود و منظور از این امر تصفیه سازی و حذف بعضی مواد از روغن است که البته وجود این مواد در محصول نهایی روغن مطلوب نیست. رنگ زدایی در همه انواع روغن های حیوانی، نباتی و معدنی انجام می شود. روغنهایی از قبیل تخم کتان، سویا نارگیل و غیره نیز توسط بنتونیت رنگ زدایی و خالص می شوند تا در ساخت صابون، رنگها و محصولات خوراکی بکار روند. ضدعفونی کردن هیدروژن زدایی، خنثی سازی و رنگ زدایی روغن نیز توسط بنتونیت انجام می شود.

برای تصفیه روغن 5 تا 30 درصد وزنی آن از خاک استفاده می شود ولی به هنگام فیلتره کردن آن اگر این خاک به اندازه کافی فعال نشده باشد ممکن است مقداری از روغن را در خود نگهدارد. خاکهایی که بدین منظور بکار می روند بصورت طبیعی فعالند (خاک طبیعی فعال) و یا پس از فعال سازی شیمیایی و یا فیزیکی بصورت فعال در می آیند. برای این منظور سه نوع خاک فعال کاربرد دارد:

1-     خاکهای طبیعی فعال

2-     خاکهای فعال شده بنتونیتی

3-     بوکسیت فعال شده

رسهای طبیعی فعال در طبیعت به همان صورت که در صنعت بکار می روند وجود دارند و احتیاج به فعال کردن اسیدی ندارند. پلاستیسیته این خاکها زیاد نیست، آب فراوانی دارند و ساختمان آنها ورقی شکل است و با از دست دادن آنها به زبان می چسبند که یکی از مشخصه های بارز آنهاست. بنتونیت های فعال شده از خاکهای بنتونیتی که توانایی فعال شدن با اسید معدنی را دارند به روش مخصوص تهیه می گردند و قدرت رنگبری آنها چندین برابر رسهای طبیعی فعال است. این خاکها بخصوص برای ساختن کاغذهای کاربن بدون کربن بکار می روند. بوکسیتهای فعال شده نیز از حرارت دادن ماده معدنی بوکسیت بدست می آید و فقط برای تصفیه روغنهای نفتی و به صورت دانه ای بکار می رود.

برای رنگ زدایی روغن حیوانی، نباتی، نفتی، چربیها و مومها از دو روش ردکردن از صافی و تماسی استفاده می شود.

در روش ردکردن از صافی روغن از وسط لایه رسی دانه ای شکل با اندازه های 10 تا 60 مش عبور داده می شود ولی در روش تماسی روغن مستقیماً با رس نرم 200 مش مخلوط شده و سپس از فیلتر عبور داده می شود. روغن های نفتی را با هر دو روش ولی روغن های حیوانی و نباتی را تنها با روش تماسی عمل می کنند. اصولاً برای این امر از بنتونیت کلسیم استفاده می شود ولی بنتونیت های سدیم و مونت موریونیت های اسیدی نیز در این کار مصرف دارند. از آتاپولوژیت نیز برای عمل آوردن روغنهای معدنی استفاده می شود

بیشتر گلیسیرین هایی که از نباتات یا حیوانات بدست می آیند باید قبل از مصرف بی رنگ شوند. برای این منظور از رس های رنگبر طی دو روش تصفیه فیزیکی با بخار و شیمیایی استفاده می شود. در تصفیه فیزیکی ناخالصی های روغن را با تبخیر کردن آن قبل از سفیدکردن جدا می کنند و سپس با اسید سولفوریک یا اسید ستیریک و 2 تا 5 درصد خاک بیرنگ کننده فعال آنرا بیرنگ می نمایند. این عمل بمدت 10 تا 15 دقیقه و در 90 درجه سانتیگراد در خلاء انجام می شود.

از این روش بیشتر برای بیرنگ کردن روغن نخل استفاده می شود ولی گاه روغن ذرت، سویا، شلغم روغنی تخمها و چربیهای حیوانی را بدین روش بیرنگ می کنند. در روش شیمیایی نمکها و صمغ را بوسیله اسید جدا می کنند و یا اینکه روغن را که توسط قلیا خنثی شده است جهت جداکردن هر نوع اسید چربی آزاد با آب می شونید و سپس خاک فعال شده به آن اضافه کرده و به مدت 20 تا 30 دقیقه در 90 درجه سانتیگراد و تحت خلاء (برای روغن نخل در 140 درجه سانتیگراد) نگه می دارند. کیفیت خاک فعال اضافه شده مربوط به رنگی است که انتظار دارند روغن رنگ مزبور را به خود بگیرد و معمولاً مقدار این خاک 25/0 تا 2 درصد است.

به روغنهای برزک و سویا که مصارف فنی دارند مشابه روغنهای خوراکی خاک افزوده و 20 تا 30 دقیقه در 80 تا 110 درجه سانتیگراد حرارت می دهند.

برای تهیه صابون های سفیدرنگ معمولاً لازم است که روغنها و چربی های مورد استفاده را قبل از تبدیل به صابون سفید کنند و بدین منظور روغن و چربیها را با 2 درصد تا 4 درصد خاک سفیدکننده به مدت 20 تا 30 دقیقه در 90 تا 120 درجه سانتیگراد حرارت داده و سپس فیلتره می کنند.

بیشترین مصرف این خاک برای سفیدکردن، در روغنهای نباتی و پس از آن روغن نخل است که سالانه حدود 10 میلیون تن روغن نخل تولید می شود. تولیدکنندگان عمده روغن نباتی کشورهای آرژانتین، برزیل، کانادا، چین، هند، اندونزی، ایتالیا، مالزی، نیجریه، فیلیپین آمریکا و روسیه است. وزارت کشاورزی امریکا (USDA) تولید دانه های روغنی دنیا را 202 میلیون تن در سال 1987 و 1988 اعلام کرده است. در گذشته روغنهای خام در کشورهای مصرف کننده (کشورهای صنعتی) رنگ زدایی و تصفیه می شدند و روغنهای خام از کشورهای تولیدکننده به همان صورت خام خریداری شده و به صورت فله به کشورهای صنعتی حمل می شد ولی در حال حاضر کشورهای تولیدکنده خود اقدام به تصفیه روغن می کنند تا ارزش افزوده را از آن خود بنمایند. این موضوع به خصوص در مورد مالزی که بزرگترین تولیدکننده روغن نخل دنیاست صد درصد صدق می کند. روغن نخل منبع بزرگی از دانه های روغنی اقتصادی و مفید دنیا است. یک هکتار نخل روغنی دارای ارزش سالیانه بین 4 تا 5 تن روغن نخل 400 تا 500 کیلو روغن هسته خرما می باشد که پس از تصفیه برای مصرف خوراکی از آن استفاده می شود. گرچه مصارف شیمیایی آن نیز در حال افزایش است. تولید روغن نخل کشورهای آسیای اندونزی، مالزی، فیلیپین سنگاپور و تایلند حدود 6 میلیون تن روغن خام نخل بوده که 70 درصد تولید روغن دنیا را تشکیل می دهد. روغن هسته خرما نیز در آسیا بیشتر از سایر نقاط دنیا است. در سال 1987 مقدار روغن شلغم 2/2 میلیون تن و

/ 0 نظر / 108 بازدید