بایگانی برچسب: s

زمین شناسی ورمیکولیت

 پيدايش ورميكوليت، بيشتر در نتيجه دگرساني (alteration) ميكا (بيوتيت و فلوگوپيت) در اثر فرآيندهاي هوازدگي (weathering processes) و دگرساني گرمابي (hydrothermal alteration processes) است. شواهدي دال بر تشكيل كاني ورميكوليت در اثر عملكرد چشمه‌هاي آبگرم معدني با دماي 60 تا 90 درجه سانتي‌گراد و اسيديته 3 تا 6 در ژاپن گزارش شده است.
ورميكوليت گاه جزو كاني‌هاي تشكيل‌دهنده برخي اسليت‌ها است و يا به عنوان يك كاني ثانويه، حفرات سنگهاي آتشفشاني بازيك (خصوصاً بازالت) را به صورت بافت بادامكي (amygdaloidal) پر مي‌كند. همچنين ورميكوليت (به همراه ميكاي كلريتي) يكي از كاني‌هاي فرعي تشكيل‌دهندة رسوبات قديمي با منشاء دريايي محسوب مي‌شود. با توجه به تأثير منفي پتاسيم موجود در آب دريا بر فرآيند تشكيل، احتمال پيدايش اين كاني از دگرساني كاني‌هاي خانواده ميكا در رسوبات دريايي اندك است. لذا ورميكوليت يافت شده در رسوبات دريايي، مي‌بايست از دگرساني كاني‌هايي غير از ميكا و براي مثال از مواد آتشفشاني، كلريت و هورنبلند ايجاد شده باشد. ورميكوليت، همچنين با كربناتيت‌ها و سنگ آهك‌هاي دگرگون‌شده نيز يافت شده است. نظريه‌هاي موجود در زمينه نحوة پيدايش كانسارهاي ورميكوليت حاصل انجام مطالعات تفصيلي بر روي سه ذخيره بزرگ بوده است.
مطالعات انجام يافته در معدن لايبي (Libby) واقع در ايالت مونتاناي آمريكا نشان مي‌دهد كه پيدايش ماده معدني حاصل از دگرساني بيوتيت در داخل پيكره پيروكسنيت‌ها به هيدروبيوتيت و در نهايت ورميكوليت است. اين پيروكسنيت‌ها بخشي از كمپلكس اولترامافيك آلكالن ريني كريك (Riny Creek) است كه سنگ درونگير كانسار را تشكيل مي‌دهد. دگرساني بيوتيت‌ها به عملكرد آبهاي زيرزميني نسبت داده شده است، اگرچه ممكن است هيدروبيوتيت، ناشي از دگرساني حرارت بالا به نظر برسد.
بررسي نهشته‌هاي ورميكوليت تايگرويل (Tigerville) واقع در كاروليناي جنوبي، نشان مي‌دهد كه در تشكيل ذخاير ورميكوليت پرعيار اين منطقه، فعاليت‌هاي گرمايي بر روي بيوتيتي كه پيش‌تر به واسطه عملكرد آبهاي زيرزميني حاصل شده، ضروري است.

مطالعات انجام يافته در كانسار ورميكوليت اينوري (Enoree) نيز بر تشكيل ورميكوليت و هيدروبيوتيت در اثر فرآيندهاي هوازدگي دلالت دارد. مناطق داراي ورميكوليت در اين كانسار در مرز بين سنگهاي دگرگونه (با ماهيت رسوبي) و توده اولترامافيك پتاسيك قرار گرفته‌اند.
پيدايش ذخاير اقتصادي ورميكوليت عمدتاً حاصل دگرساني بيوتيت است، كه در اين امر عوامل هوازدگي بيشتر از فرآيندهاي گرمابي نقش دارد، چرا كه ايجاد ورميكوليت در شرايط تعادلي و در دماي بيشتر از 300 درجه سانتي‌گراد در فرآيندهاي گرمابي محتمل نيست. ورميكوليت حاصله بلورهاي درشتي تشكيل مي‌دهد كه پسودومورف ميكا است. اين نوع ورميكوليت از سازنده‌هاي رسي برخي از خاك‌ها به شمار مي‌آيد. وجود شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب، اين نوع دگرساني را تشديد مي‌كند.

ورمیکولیت دوستدار طبیعت

Mica (vermiculite

ورمیكولیت،نام عمومی گروهی از آلومینوسیلیكات های آبدار آهن و منیزیم است و یا بخشی از گروه كانی های فیلوسیلیكاته (سیلیكات های صفحه ای) كه در ظاهر شبیه به میكا می باشد، از دگرسانی و یا هوازدگی كانی های بیوتیت و فلوگوپیت ایجاد می شود. نام کانى ورميکوليت از واژه لاتين (کرم يا کرم _ حشره)، و Vermicular به معناى کرم مانند گرفته شده است زيرا در اثر ضربه گرمايى (دماى بيش از C ° 870 ) حجم آن تا 30-20 برابر حجم اوليه افزايش يافته(منبسط شده) و رشته هاى کرم مانندى به وجود مى آورد. امروزه ورمیکولیت در سطح وسیعی در جهان بکار می رود
فرمول عمومى ورميکوليت :

Na0.21,K0.39 ,Mg0.19,Ca0.13,6H2O)(Mg5,Fe+20.2 ,Fe+30.8 )[Si 5.5,Al 2.5,O 20](OH) 4
ورمیکولیت دارای آب فشرده در میان لایه های سیلیکاته است.در نتیجه هنگامی که حرارت داده می شود، آب خارج شده و کانی منبسط می گردد. از مشخصات دیگر آن میتوان به جذب رطوبت، ایجاد تخلخل و باقی ماندن در جریان سیال آزاد، مقاومت گرمایی بالا، از نظر شیمیایی خنثی، ضد پوسیدگی، بی بو، مقاوم در برابر آتش و … را نام برد. اما کاربرد های آن در صنایع مختلف: كشاورزی، باغبانی و گلكاری (كودشیمیایی، علف كش و حشره كش ها و ایجاد تخلخل و جذب بیشتر خاك)، عایق کاری، نسوز، مصالح ساختمانی (سیمان و بتون های سبک)، جاذب و حامل، فیلم های انعطاف پذیر، پركننده های پلاستیكی و …
ورميكوليت به آساني به پوسته هاي غير قابل انعطاف، خم پذير و نازك تقسيم مي شود. تجمع ورميكوليت فاقد تورق در توليد لايه هاي گچ، كاهش خاكستر كه در حباب هاي ديگ بخار با سوخت ذغال سنگ وجود دارد، يك جزء (ذره) موجود در گل هاي حفاري كاربرد دارد.
در گرماي ناگهاني ° 1000-900 سانتی گراد آب بين لايه اي ورميكوليت مصرف شده و باعث تورقي عمود بر صفحات ورقه هاي نازك مي شود كه منتهي به انبساط 12-8 و کاهش چگالي از 960-640 Kg/m3 تا  192-56 Kg/m3  شده است كه وابسته به اندازه دانه و روش انبساط است. ورميكوليت تورق عموماً به رنگ طلايي يا برنزي با جلاي فلزي هستند. ورميكوليت حرارتي متورق شبيه به پرليت است.
اين ماده در مكانهاي گوناگوني در جهان يافت مي‌شود اما امروزه بيشتر در آفريقاي جنوبي، چين، برزيل، زيمبابوه و آمريكا وجود دارد. در ايران منابع معدني قابل توجهي از ورميكيوليت كشف نشده است و يا اينكه به دليل حجم بالاي باطله كه روي اين معادن را پوشانده است استخراج آنها در شرايط فعلي مقرون به صرفه نيست. اين ماده نيز به دليل برخورداري از آب تركيبي در اثر گرم شدن با پديده‌اي به نام پوسته شدن (Exfoliation) منبسط مي شود و مي‌تواند ماده‌اي سبك در توليد بتن سبك و فوق‌سبك ايجاد نمايد.
ورميکوليت در اندازه هاى ريز (به عنوان يکى از تشکيل دهنده هاى رسى خاک)، تا ورقه هاى ورميکوليت به صورت پولک هاى بزرگ در ابعاد چند سانتى مترى و در حالت منبسط آن به صورت دانه آکاردئونى يافت مى شود. رنگ اين کانى از سياه ، قهوه اى روشن تا تيره، در نمونه هاى خام تا طلايى، قهوه اى و برنزى در نمونه هاى منبسط و سختى آن بين 1.5 تا 2 (در مقياس موس) تغيير مى کند. ورميکوليت مانند کانى تالک حاوى لايه هايى از آب در ميان لايه هاى سيليکاته است. همچنين لمس اين کانى صابونى بوده و از اين نظر با تالک قابل مقايسه است. درصد آب آزاد آن حداکثر 0.5 درصد بوده و اسيديته (PH) دوغاب آن 7-9.5 است. همچنين وزن مخصوص ورميکوليت در نمونه هاى خام و منبسط، به ترتيب 960-460 ، 192-56 کيلوگرم بر متر مکعب است. اين کانى غير قابل احتراق مى باشد. نقطه ذوب کانى 1315 درجه سانتى گراد و ظرفيت گرمايى ويژه آن 840 ژول بر کيلوگرم درجه سانتى گراد است. رسانايى گرمايى اين کانى نيز 41/0-27/0 در سيستم انگليسي برآورد شده است.
ورميکوليت به صورت خام، کمتر استفاده مى شود و بيشتر کاربردهاى آن به صورت منبسط است. در اثر انبساط، حجم کانى به 20 تا 30 برابر حجم اوليه رسيده و جرم حجمى به ميزان قابل ملاحظه اى کاهش مىيابد. ميزان رسانايى گرمايى نيز پس از انبساط، بسيار کاهش می يابد.

ورمیکولیت با دارا بودن خواص ویژه و همچنین دوستدار محیط بودن کم کم جای خود را در صنایع داخلی باز می کند.

ورمیکولیت چیست؟

ورمیکولیت vermiculite
ورمیکولیت vermiculite

ورمیکولیت منبسط كه به اختصار ورميكوليت گفته مي شود، ماده عايقي است كه از منبسط كردن يا ورقه اي كردن يك كاني طبيعي ميكا در اثر حرارت بدست مي آيد. ( استاندارد ملی 8084- بند 4-8)

ورميكوليت نام عمومي گروهي از آلومينوسيليكات هاي آبدار آهن ومنيزيم است و بخشي از گروه كاني هاي فيلوسيليكاته (سيليكات هاي صفحه اي ) كه در ظاهر شبيه به ميكا مي باشد، که از دگرساني ويا هوازدگي كاني هاي بيوتيت وفلوگوپيت ايجاد مي شود. ورميكوليت داراي آب فشرده در ميان لايه هاي سيليكاته است؛ درنتيجه هنگامي كه حرارت داده مي شود، آب خارج شده و كاني منبسط مي گردد.

از مشخصات ديگر آن ميتوان به جذب رطوبت، ايجاد تخلخل و باقي ماندن در جريان سيال آزاد، مقاومت گرمايي بالا، از نظر شيميايي خنثي، ضد پوسيدگي، بي بو، مقاوم در برابر آتش و… را نام برد.

كاربرد هاي ورمیکولیت در صنايع مختلف: كشاورزي، باغباني و گلكاري (كودشيميايي ، علف كش وحشره كشه ها وايجاد تخلخل و جذب بيشتر خاك) عايق كاري، نسوز، مصالح ساختماني (سيمان و بتون هاي سبك)، جاذب و حامل، فيلم های انعطاف پذير، پركننده های پلاستيكي و…
كانه ورميكوليت يك سيليكات آبدار است كه داراي خواص ويژه اي می باشد بخاطر ساختار مولكولی خاص آن چنانچه حرارت داده شود افزايش حجم يافته و قابليتهای متعددی پيدا می كند. نظير عايق صوتی و گرمایی بودن، جاذب و حامل مواد شيميايي، پر كننده و عايق كننده بتون وغيره
با انجام فرآوريهای شيميايی مي توان از آن يك جاذب رطوبت خوب ساخت. جاذب رطوبتی كه بسيار سبك است و بر اثر جذب رطوبت افزايش حجم محسوسی نداشته و ساختار بلوری آن از هم نمی پاشد و بر اثر جذب رطوبت مايع نمي گردد. و مي تواند در صنايع فوق حساس نظير نانو الكترونيك بعنوان پوشش عايق و جاذب رطوبت مورد استفاده قرار گيرد.

در اين روش با جايگزين کردن و تعويض يونی کاتيونهای غير ساختاری کانه ورميکوليت می توان قدرت جذب آن را بشدت افزايش داد. بطوريکه قدرت جذب آن 10 برابر میشود. بدون اينکه افزايش حجم محسوسی داشته باشد و يا اينکه براثر تکرار اين مسئله ساختار بلوری آن دچار از هم گسيختگی شود.
خصوصیات فیزیکی ورمیکولیت:
*ضریب هدایت حرارتی ورمیکولیت: w/m°C  0/057-0/063
*نسوزندگی ورمیکولیت: بیش از °  1250سانتی گراد
*عایق صوتی
*از نظر شیمیایی خنثی
* صد در صد معدنی
*فساد ناپذیر و بی بو
*PH=7-7.5

ورمیکولیت و باغبانی

این ماده در کشاورزی کاربرد گسترده ای دارد، از جمله: زمین های چمن، باغ ها، مواردی که رشد سریع گیاه از اولویت برخوردار است، در مناطق مواجه شده با خشکسالی و همچنین در شرایط ویژه کم آبی خاک را از جریان بادهای گرم حفظ می کند و در سرما نیز از یخ زدگی ریشه ها جلوگیری به عمل می آورد. این کانی به دلیل دارا بودن شاخصه هایی همچون تمیز و غیر سمی، بی بو، خنثی از نظر شیمیایی و آنتی باکتریال و استریل بودن در باغبانی مورد استفاده گسترده ای دارد، چرا که این ماده خود از کپک زدگی و قارچ گذاری و فاسد شدن گیاه و ریشه جلوگیری می کند. ورمیکولیت به دلیل قابلیت نقل و انتقال کاتیون ها می تواند موادی نظیر آمونیوم، پتاس، کلسیم، منیزیم و آهن را به ریشه و گیاه در حال رشد برساند و به سبب همین خصوصیت تبادل یونی قادر است جذب مواد مغذی را برای گیاه آسان تر کند .

در کشورهای پیشرو در کشاورزی سال‌هاست که ورمیکولیت به‌ عنوان شبه‌ خاک در داخل آپارتمان‌ ها و یا سیستم‌ های هیدروپونیک (Hydroponic Growing) در پرورش گل و گیاه در مواردی که محدودیت استفاده از خاک معمولی را دارند، استفاده می‌شود (Soiless) و موادغذایی مورد نیاز گیاهان به‌صورت مایع به ورمیکولیت و نهایتاً ریشه‌ ها رسانده می‌شود.

ورمیکولیت با ایجاد فضای مناسب در خاک و سبک کردن آن، هوادهی به ریشه را به شدت بهبود می بخشد و این در حالی است که رطوبت و مواد غذایی را به آسانی در اختیار قلمه ها و ریشه های جوان قرار می دهد.

برخی نمونه های مصرف :

  • قلمه زدن
  • رویش دانه
  • گیاهان خانگی
  • بستر کشت بذر
  • حفاظت در مقابل عوامل طبیعی
  • انبار کردن محصولات ریشه ای مانند پیاز

گرید بندی ورمیکولیت بر اساس اندازه ذرات :

001