جداسازي اجزاي بنتونيت به منظور دستيابي به نانو مونت موريلونيت

Segregation of bentonite components in order to achieve nano montmorillonite

با استفاده از فناوري نانو، امكان دستيابي به ويژگي هايي از مواد فراهم مي شود، به طوري كه اين ويژگي ها در مواد با ابعاد بزرگتر قابل مشاهده نيستند. رس?هاي بنتونيتي به طور گسترده از كاني رسي مونت?موريلونيت (بيش از 76%) و مقدار كمتري از كاني?هاي ديگر تشكيل شده اند. مونت موريلونيت خالص با ابعاد نانو داراي كاربردهاي صنعتي متنوعي است كه تهيه آن نيز عموماً پرهزينه و زمان بر است. اين پژوهش با هدف ارايه روشي براي جداسازي بخشي با ابعاد نانوي مونت موريلونيت از بنتونيت انجام شده است. روند جداسازي اجزا از طريق آزمايش هاي تعيين اندازه ي ذرات به روش ليزري (PSA)، پراش پرتو ايكس (XRD)، تعيين سطح ويژه (SSA) و بررسي تصاوير ميكروسكوپ الكتروني پويشي (SEM) در هر مرحله آناليز شدند. از مهمترين نتايج اين پژوهش مي توان به دستيابي به نانوذرات رسي با سطح ويژه ي (m2/g) 522.58 و ميانگين قطر 6.13 ميكرومتر اشاره كرد. نانوذرات توليدي در اين روش از درجه ي خلوص مناسبي برخوردار بوده به طوري كه با توجه به نتايج آزمايش هاي ريزساختاري XRD، SEM و PSA، نمونه ي نانو مونت موريلونيت به دست آمده نسبت به نمونه نانو مونت موريلونيت صنعتي كلوزايت+??Na داراي خلوص بيشتر و ميانگين قطر ذرات كوچكتري است. همچنين نتايج اين پژوهش نشان مي دهد كه نمونه ي نانورس استخراج شده فاقد كربنات و كوارتز است و سطح مخصوص آن حدود 25% نسبت به بنتونيت افزايش يافته است. روش پيشنهادي براي استخراج نانو مونت موريلونيت از بنتونيت به واسطه ي كم هزينه بودن و نيز به دليل عدم استفاده از مواد شيميايي در مراحل خالص سازي، نمونه مناسبي براي كاربردهاي اجرايي و پژوهشي بوده و امكان استفاده از اين نانو رس را در بخش هاي مختلف صنعت فراهم مي كند.

Nano technology makes the possibility to achieve specific properties for materials. In this process, by reducing the size of materials in the range of nano size, new noticeable behaviour for material can be observed. Such behaviour cannot be observed for larger particles from that material. Bentonite soils contain more than 76% montmorillonite and some other minerals. Pure montmorillonite with nano size has a vast industrial application in which its production is relatively costly and time consuming. This research is aimed to propose a method for segregation of bentonite components to reach nano montmorillonite. To achieve this objective, a mechanical method is proposed. Based on this method, a nano montmorillonite with micro and nano size is achieved. The segregation process is monitored with PSA, XRD, SSA and SEM experiments. The results of this research show that a nano montmorillonite with SSA of 522.58 m2/g and average diameter of 6.13 micron is attained. The achieved nano montmorillonite has larger purity in comparison to Cloisite Na+. In addition, it has lower average particle size than Cloisite Na+. Furthermore, according to the results of this research the extracted nano clay is free from carbonate and quartz particles. The SSA of this nano montmorillonite was 25% more than that of bentonite. The proposed method is relatively inexpensive. Moreover, since no chemical is used in its production process, it is a suitable sample for practical, research, and industrial projects.