بنتونیت ماده ای است معدنی از دسته رس ها یا شبه رس ها و از کانی های متورم شونده تشکیل شده است که عموما حاوی مونتموریلونیت و به مقدار کم بیدلیت هستند. به همین دلیل، منظور از بنتونیت، رسی است که 85-90 درصد کانی مونتموریلونیت داشته باشد. نام مونتموریلونیت نیز از نام محلی در جنوب فرانسه به نام مونتموریلون گرفته شده که دارای منابع بسیار زیادی بنتونیت است.
بنتونیت یک فیلوسیلیکات آلومینیوم دار با فرمول0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2.n(H2O)(Na,Ca) که عمدتا از مونت موریلونیت یا کانی های گروه اسمکتیت تشکیل شده است.
مشخصات شیمیایی بنتونیت
بنتونیت در خانواده سیلیکات های صفحه ای و گروه اسمکتیت بوده و از نظر ساختمانی دارای ساختمان سه لایه ای هستند که یک لایه آلومینیوم هشت وجهی بین دو لایه سیلیس چهار وجهی قرار می گیرد. صفحات چهاروجهی از SiO4 تشکیل شده است و هر چهاروجهی آن توسط 3 اتم اکسیژن با چهار وجهی های مجاور خود پیوند می یابد. بنتونیت حاوی هیدروکسیل(OH) هستند که در مرکز حلقه شش تایی قرار می گیرند. صفحات چهار وجهی توسط صفحات هشت وجهی به یکدیگر متصل می شوند. صفحات هشت وجهی از کاتیون های دو و سه ظرفیتی تشکیل شده اند. نحوه قرار گرفتن صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به حالت T-O-T است. فاصله بنیادی در این گروه 14 آنگستروم است ولی به علت توانایی جذب مولکول های آب توسط اسمکتیت این فاصله می‌تواند از 6/9 تا 21/4 آنگستروم تغییر کند.
انواع بنتونیت
بنتونیت عمدتاً بر دو نوع است:
- بنتونیت های متورم Swelling bentonite یا بنتونیت های سدیم دار
- بنتونیت های غیرمتورم Non-swelling bentonite یا بنتونیت های کلسیم دار
بنتونیت های متورم یا بنتونیت های سدیم دار می توانند چندین برابر حجم معمولی خود آب جذب کنند و منبسط شوند، به طوری که حالت ژله ای، پلاستیکی و چسبندگی به خود بگیرند. این نوع بنتونیت معمولا در سیالات حفاری و دوغاب دیواره ها استفاده می شود. از خواص مهم کانی های خانواده اسمکتیت جانشینی یونی، خاصیت شکل پذیری، انبساط و انقباض یونی آن ها را می توان نام برد. خواص کانی های خانواده اسمکتیت به ترکیب شیمیایی و ساختمان آنها بستگی دارد. در کانی بنتونیت سدیم دار میزان جذب یونی، شکل پذیری، انبساط و انقباض از نوع کلسیم دار آن بیشتر است. ابعاد شبکه بنتونیت سدیم و کلسیم دار از ۶/۹ آنگستروم در حالت معمولی به ۲۰ آنگستروم در صورتی که رطوبت محیط صد درصد باشد، افزایش خواهد یافت.
کاربرد بنتونیت
بنتونیت به دلیل داشتن خواص نرم بودن، تورم پذیری، قابلیت نسبتا خوب در مخلوط شدن با آب، خمیری شدن، پلاستیک بودن، چسبندگی، جاذب بودن و غیره مصارف پرشماری دارد که از جمله آن می توان به تولید گل حفاری، تهیه ماسه ریخته گری، عامل جلوگیری کننده از نشت آب در سدها و کانال های آبرسانی، عامل شفاف کننده مایعات مثل آبمیوه ها، زلال کننده آب و صاف کننده مایعاتی نظیر پارافین، گندوله کردن مواد معدنی مثل سنگ آهن، پلت کردن خوراک دام، عامل ناقل در رنگ ها و سایر مواد اسپری شدنی، تهیه سموم گیاهی و حیوانی، پرکننده در صنایعی مثل کاغذسازی، تولید پاک کننده ها و شوینده ها و تهیه انواع سرامیک و رنگ بری و تصفیه انواع روغن ها اشاره کرد. هر نوع بنتونیت معمولا در یک سری از فعالیت های فوق کاربرد پیدا می کند. مثلا بنتونیت کلسیم دار در ماسه ریخته گری، به عنوان جذب کننده روغن و گریس، فیلتر کردن و تصفیه کردن و تهیه خوراک دام و طیور به کار می رود. بنتونیت سدیم دار عموما در گل حفاری، گندوله سازی، نیازهای مهندسی و تهیه خوراک دام و طیور به کار گرفته می شود.
