мини| Слоеви од бентонит од античко наоѓалиште на туф од вулканска пепел во Вајоминг мини|Сиви шкрилци и бентонит ( Бентон шкрилци ; Колорадо Спрингс, Колорадо) Бентонит — впивна надуена глина која се состои главно од монморилонит (вид смектит ) кој може да биде или Na-монтморилонит или Ca-монтморилонит. Na-монтморилонит има значително поголем капацитет на растење/ортекување од Ca-монтморилонит.
Бентонитот обично се формира од атмосферски влијанија на вулканската пепел во морската вода, или со хидротермална циркулација низ порозноста на коритата на вулканската пепел, што го претвора ( девитрификација ) вулканското стакло ( обсидијан, риолит, дацит ) присутно во пепелта во глинени минерали. Во процесот на промена на минералите, голема фракција (до 40-50 wt.%) од аморфна силициум диоксид се раствора и се исцедува, оставајќи го наслагиот на бентонит на своето место. Бентонитните кревети се бели или бледо сини или зелени (траги од намален ) при свежа експозиција, претворајќи се во крем боја, а потоа жолта, црвена или кафена (траги од оксидиран ) бидејќи експозицијата дополнително се излачува.
Како глина за надуеност, бентонитот има способност да апсорбира големи количества вода, што го зголемува неговиот волумен до фактор осум. Ова ги прави креветите од бентонит несоодветни за градење и изградба на патишта. Сепак, имотот на отекување се користи за предност при дупчење кал и заптивки за подземни води. Монтморилонит/смектит кој го сочинува бентонит е алуминиум филосиликатен минерал, кој има форма на микроскопски плочести зрна. Тие и даваат на глината многу голема вкупна површина, што го прави бентонит вреден адсорбент. Плочите исто така се прилепуваат една на друга кога се влажни. Ова и дава на глината кохезивност што ја прави корисна како врзивно средство и како додаток за подобрување на пластичноста на каолинитната глина што се користи за керамика.
Едно од првите наоди на бентонит беше во креда Бентон шкрилци во близина на реката Рок, Вајоминг. Групата Форт Бентон, заедно со други стратиграфски едноподруго, беше именувана по Форт Бентон, Монтана, во средината на 19 век од Филдинг Бредфорд Мек и Ф.В. Хајден од Геолошкиот институт на САД. Оттогаш, бентонит е пронајден на многу други локации, вклучително и Кина и Грција (наслаги на бентонит на вулканскиот остров Милош во Егејското Море ). Вкупното светско производство на бентонит во 2018 година изнесува 20.400.000 метрички тони.T. Brown et al. 2020. World Mineral Production 2014–18 . British Geological Survey, Nottingham, England.
Видови мини|2:1 глинени минерали кристалографска структура направена од три надредени листови Tetrahedra-Octahedra-Tetrahedra (единица на слој TOT), соодветно мини| Детална молекуларна структура на чист монморилонит, најпознатиот краен член на групата смектити. Меѓуслојниот простор помеѓу два последователни TOT слоја е исполнет со хидрирани катјони (главно и јони) компензирање на негативните електрични полнежи на TOT слоевите и со молекули на вода кои предизвикуваат меѓуслојно проширување. Во геологијата, терминот бентонит се применува на еден вид глинест камен (глинена карпа, а не глинест минерал) составен претежно од монморилонит (глинест минерал од групата смектити ). Се формира со девитрификација на вулканска пепел или туф, обично во морска средина. Ова резултира со многу мека, порозна карпа која може да содржи преостанати кристали на поотпорни минерали и која се чувствува сапуница или мрсна на допир. Меѓутоа, во комерцијални и индустриски апликации, терминот бентонит се користи поопшто за да се однесува на која било глина со отекување составена претежно од минерали од смектитна глина, која вклучува монморилонит. Недиференцираното упатување на избришаните вулкански карпи за геологот или на индустриската мешавина од отечени глини може да биде извор на забуна.
Монтморилонит кој го сочинува бентонит е алуминиум филосиликатен минерал чија кристална структура е опишана како ТОТ со ниско полнење. Ова значи дека кристалот на монморилонит се состои од слоеви, од кои секоја е составена од два Т- листа врзани на двете страни на листот O. Т- листовите се така наречени затоа што секој алуминиум или силициум јон во листот е опкружен со четири кислородни јони распоредени како тетраедар. Листовите O се наречени затоа што секој алуминиумски јон е опкружен со шест кислородни или хидроксилни јони распоредени како октаедар. Целосниот ТОТ слој има слаб негативен електричен полнеж, а тоа се неутрализира со катјони на калциум или натриум кои ги поврзуваат соседните слоеви заедно, со растојание помеѓу слоевите од околу 1 нанометар. Бидејќи негативниот полнеж е слаб, само дел од можните места за катјони на површината на слојот ТОТ всушност содржат калциум или натриум. Молекулите на водата лесно можат да се инфилтрираат помеѓу листовите и да ги пополнат преостанатите места. Ова е причина за отекување на монтморилонит и други минерали од смектитна глина.
Различните типови на бентонит се именувани според соодветниот доминантен катјон. За индустриски цели, се препознаваат две главни класи на бентонит: натриум и калциум бентонит. Натриум бентонит е повреден, но калциум бентонит е почест. Во стратиграфијата и тефрохронологијата, целосно девитрифицираните (истрошено вулканско стакло) леглата за паѓање на пепел понекогаш се нарекуваат и „К-бентонити“ (илитизирана глинена карпа) кога доминантниот вид на глина е илит (глина што не се надувува). Меѓутоа, во чистата глинена минералогија, терминот илит е посоодветен од „К-бентонит“ („променета К-карпа“), бидејќи тоа е посебен вид глина што не се отекува, додека комерцијалниот термин бентонит имплицитно се однесува на отечена глина., смектит (во европската и британската терминологија) или монморилонит (во терминологијата на САД).
Натриум бентонит Натриум бентонит се шири кога е влажен, апсорбирајќи неколку пати повеќе од неговата сува маса во вода. Поради неговите одлични колоидни својства, често се користи за дупчење кал за нафтени и гасни бунари и дупнатини за геотехнички и еколошки истражувања. Својството на отекување, исто така, го прави натриум бентонит корисен како заптивната смеса, бидејќи обезбедува самозапечатлива бариера со ниска пропустливост. Се користи за обложување на основата на депониите, на пример. Бентонитот е исто така дел од засипниот материјал што се користи во Пилот проектот за изолација на отпад. Различни модификации на површината на натриум бентонит подобруваат некои реолошки или запечатувачки перформанси во геоеколошки апликации, на пример, додавање полимери.Theng, B.K.G. 1979. Formation and Properties of Clay Polymer Complexes. Developments in Soil Science 9. Elsevier, Amsterdam,
Натриум бентонитот може да се комбинира со елементарен сулфур како ѓубриво. Тие дозволуваат бавна оксидација на сулфурот во сулфат, растителна хранлива материја потребна за некои култури како кромидот или лукот, кои синтетизираат многу органо-сулфурни соединенија и ги одржуваат нивоата на сулфати во почвата исцедена од дожд подолго од чистиот сулфур во прав или гипс. Сулфур/бентонит влошки со додадени органски ѓубрива се користат за органско земјоделство.
Калциум бентонит Калциум бентонит е корисен адсорбент на јони во раствор,Lagaly G., 1995. Surface and interlayer reactions: bentonites as adsorbents. pp. 137–144, in Churchman, G.J., Fitzpatrick, R.W., Eggleton R.A. Clays Controlling the Environment. Proceedings of the 10th International Clay Conference, Adelaide, Australia. CSIRO Publishing, Melbourne, како и масти и масла. Тоа е главната активна состојка на фулеровата земја, веројатно едно од најраните индустриски средства за чистење.R.H.S, Robertson, 1986. Fuller's Earth. A History of calcium montmorillonite. Volturna, Press, U.K., . Има значително помал капацитет на отекување од натриум бентонит.
Калциум бентонитот може да се претвори во натриум бентонит (наречен и натриумско засилување или активирање на натриум) за да покаже многу од својствата на натриум бентонит со процес на јонска размена. Како што вообичаено се практикува, ова значи додавање на 5-10% растворлива натриумова сол како натриум карбонат во влажниот бентонит, добро мешање и оставање време за јонска размена и водата да го отстрани разменетиот калциум. Некои својства, како што се вискозноста и губењето течност на суспензиите, на калциум бентонит (или бентонит активиран со натриум) може да не се целосно еквивалентни со оние на природниот натриум бентонит. На пример, резидуалните калциум карбонати (кои се формираат ако разменетите катјони се недоволно отстранети) може да резултираат со инфериорни перформанси на бентонит во геосинтетичките облоги.
Илтизација на смектитни глини со калиумови јони и карпи К-бентонит Илитот е главната глинена состојка на поташаниот бентонит (тип на карпа познат и како К-бентонит или калиум бентонит). К-бентонит е термин резервиран за вулканска стратиграфија и тефрохронологија и е поврзан само со типот на избришани глинени карпи. Илитот, глинениот минерал, е филосиликат богат со калиум, формиран од промена на смектичка глина во контакт со подземните води богати со јони. Illite е минерал од глина TOT со високо полнење, во кој листовите се релативно силно врзани со побројни калиумови јони, и затоа повеќе не е отечена глина и има малку индустриски намени. За разлика од високохидрираната јони кои делуваат како јони „набабрувачи“ или „проширувачи“, слабо хидриран јоните се однесуваат како „колапсери“ кога се разменуваат со јони достапни во меѓуслојниот простор присутни помеѓу два TOT слоја. Дехидриран јоните се преференцијално сместени помеѓу две шестаголни шуплини лице-в-лице формирани од шест споени силика тетраедри присутни на површината на базалната рамнина на слојот TOT (видете ја соодветната слика која покажува елементарен TOT слој). Бидејќи дехидрирани, овие Некогаш се вели дека јоните формираат врски на внатрешната сфера со околните атоми на кислород присутни во шестоаголната празнина каде што се наоѓаат. Тоа значи дека нема молекула на вода помеѓу јон и атомите на кислород прикачени на силика тетраедра (Т).
Употреба мини|Создавање кашеста маса од бентонит за финирање по пресување на виното Главните употреби на бентонит се при дупчење кал и како врзивно средство, прочистувач, абсорбента и носач за ѓубрива или пестициди. Од околу 1990 година, речиси половина од американското производство на бентонит се користеше како кал за дупчење. Помалите употреби вклучуваат полнење, заптивната смеса и катализатор во рафинирање на нафта. Калциумскиот бентонит понекогаш се продава како полна земја, чија употреба се преклопува со оние на другите форми на бентонит.
Врзиво Бентонитот е широко користен како врска за леење-песок во леарниците за железо и челик. Натриум бентонит најчесто се користи за големи одлеаноци кои користат суви калапи, додека калциум бентонит почесто се користи за помали одлеаноци кои користат „зелени“ или влажни калапи. Бентонитот исто така се користи како средство за врзување во производството на пелети од железна руда ( таконит ) како што се користи во индустријата за производство на челик. Бентонитот, во мали проценти, се користи како состојка во комерцијални и домашни глинени тела и керамички глазури. Во голема мера ја зголемува пластичноста на глинените тела и го намалува таложењето во глазурите, што ја олеснува работата со двете за повеќето апликации.
Јонската површина на бентонит има корисна особина за правење леплива обвивка на зрната песок. Кога мал дел од ситно мелената бентонитна глина се додава во тврдиот песок и се навлажнува, глината ги врзува честичките од песокот во обликуван агрегат познат како зелен песок кој се користи за правење калапи во леење песок.
Прочистување Бентонитите се користат за обезбојување на различни минерални, растителни и животински масла. Тие исто така се користат за разјаснување на вино, алкохол, јаболковина, пиво, медовина и оцет.