Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Филосиликатты минералдар тобы
Phyllosilicate group of minerals
Монмориллион – сулы ерітінділерден микроскопиялық кристалдар түрінде шөгіп қалыптасатын өте жұмсақ филосиликатты минералдар тобы. Оның аты Франциядағы Монморильон қаласынан шыққан. Монмориллион смектит тобының мүшесі болып табылады және 2:1 типті саз, яғни орталық октаэдрлі алюминий қабатын аралыққа қойып, екі тетраэдрлі кремний қабатынан тұрады. Бөлшектерінің орташа диаметрі 1 мкм-ға жуық, ал қалыңдығы 0,96 нм; жеке саз бөлшектерін көру үшін электронды микроскопты қолданып, шамамен 25 000 есе үлкейту қажет. Бұл топқа сапонит, нонтронит, бейдельлит және гекторит кіреді. Монмориллион смектиттің кіші классы, 2:1 филосиликатты минерал, 50%-дан астам октаэдрлік зарядқа ие; оның катион алмасу қабілеті орталық алюминий жазықтығындағы алюминийдің магнийге изоморфты алмасуына байланысты. Мұндай жағдайларда төмен валентті катиондардың алмасуы жақын орналасқан оттегі атомдарын катиондарды тарта алатын теріс зарядпен қалдырады. Керісінше, бейдельлит – кремний қабатындағы алюминийдің кремнийге изоморфты алмасуынан туындаған 50%-дан астам тетраэдрлік зарядқа ие смектит. Монмориллион сазының жеке кристалдары тығыз байланыспағандықтан, су араласып, саздың ісінуіне себеп болады, сондықтан монтмориллион ісінетін топырақтың ерекше құрауышы болып табылады. Монмориллионның су мөлшері өзгермелі және ол суды сіңірген кезде көлемі айтарлықтай ұлғаяды. Химиялық тұрғыдан, ол гидратталған натрий-кальций-алюминий-магний силикат гидроксиді: (Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O болып келеді. Калий, темір және басқа катиондар да жиі кездеседі, ал катиондардың нақты арақатынасы бастапқы дереккөзден өзгереді. Ол көбінесе хлорит, мусковит, иллит, кукеит және каолинитпен бірігіп кездеседі.
Montmorillonite is a very soft phyllosilicate group of minerals that form when they precipitate from water solution as microscopic crystals, known as clay. It is named after Montmorillon in France. Montmorillonite, a member of the smectite group, is a 2:1 clay, meaning that it has two tetrahedral sheets of silica sandwiching a central octahedral sheet of alumina. The particles are plate shaped with an average diameter around 1 μm and a thickness of 0.96 nm; magnification of about 25,000 times, using an electron microscope, is required to resolve individual clay particles. Members of this group include saponite, nontronite, beidellite, and hectorite. Montmorillonite is a subclass of smectite, a 2:1 phyllosilicate mineral characterized as having greater than 50% octahedral charge; its cation exchange capacity is due to isomorphous substitution of Mg for Al in the central alumina plane. The substitution of lower valence cations in such instances leaves the nearby oxygen atoms with a net negative charge that can attract cations. In contrast, beidellite is smectite with greater than 50% tetrahedral charge originating from isomorphous substitution of Al for Si in the silica sheet. The individual crystals of montmorillonite clay are not tightly bound hence water can intervene, causing the clay to swell, hence montmorillonite is a characteristic component of swelling soil. The water content of montmorillonite is variable and it increases greatly in volume when it absorbs water. Chemically, it is hydrated sodium calcium aluminium magnesium silicate hydroxide |(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2*nH2O. Potassium, iron, and other cations are common substitutes, and the exact ratio of cations varies with source. It often occurs intermixed with chlorite, muscovite, illite, cookeite, and kaolinite.
Үңгір жағдайлары
Монмориллионт үңгір ортасында шоғырланып, өзгеруі мүмкін. Үңгірдің табиғи ыдырауы нәтижесінде тау жынысының құрамында болған алюминосиликаттардың концентрациясы қалуы мүмкін. Монмориллионт алюминосиликаттардың ерітінділерінде баяу түзілуі мүмкін. Жоғары HCO3− концентрациясы және ұзақ мерзім оның қалыптасуына жағдай жасайды. Монмориллионт құрғақ жағдайда палигорскитке, ал қышқыл жағдайда (pH 5 немесе одан төмен) 10Å галозитке (энделит) айналады. 10Å галозиті кептіру арқылы 7Å галозитіне өзгеруі мүмкін.
Montmorillonite can be concentrated and transformed within cave environments. The natural weathering of the cave can leave behind concentrations of aluminosilicates which were contained within the bedrock. Montmorillonite can form slowly in solutions of aluminosilicates. High |HCO3− concentrations and long periods of time can aid in its formation. Montmorillonite can then transform to palygorskite under dry conditions and to halloysite 10Å (endellite) in acidic conditions (pH 5 or lower). Halloysite 10Å can further transform into halloysite 7Å by drying.
Қолданылуы
Монмориллионит мұнай бұрғылау өнеркәсібінде бұрғылау балшығының құрамдас бөлігі ретінде қолданылады, балшықты тұтқыр етеді, бұл бұрғылау құралын салқындатуға және бұрғыланған қатты заттарды алып тастауға көмектеседі. Ол сондай-ақ құрғақшылыққа бейім топырақта топырақ суын ұстауға, топырақ бөгеттері мен су бөгеттерін салуда және сұйықтықтардың ағып кетуін болдырмау үшін топырақ қоспасы ретінде қолданылады. Монмориллионит құю құмының құрамдас бөлігі ретінде және ауа мен газдардан ылғалдылықты жою үшін кептіргіш ретінде де пайдаланылады. Монмориллиониттер каталитикалық процестерде кеңінен қолданылады. Крекинг катализаторлары 60 жылдан бері монтмориллионит балшығын пайдаланып келеді. Басқа қышқылға негізделген катализаторларда қышқылмен өңделген монтмориллионит балшығы қолданылады. Көптеген басқа балшықтар сияқты, монтмориллионит су қосылғанда ісінеді. Монмориллиониттер судың молекулалық аралық кеңістіктерге енуі және сонымен қатар адсорбция нәтижесінде басқа балшықтарға қарағанда әлдеқайда көп кеңейеді. Кеңею мөлшері үлгідегі алмастырылатын катионның түріне көбінесе байланысты. Натрийдің басым алмастырылатын катион ретінде болуы балшықтың көлемін бастапқы көлемінен бірнеше есеге дейін ұлғайтуы мүмкін. Сондықтан, натрий монтмориллиониті табиғи тас карьерлерінде тау жыныстарын жару үшін, қалдықтар мөлшерін азайту мақсатында немесе жарылғыш заттарды қолдануға болмайтын бетон құрылыстарды бұзу үшін жарылғыш емес заттардың негізгі құрауышы ретінде қолданылады. Бұл ісіну қасиеті монтмориллиониттен тұратын бентонитті су ұңғымалары үшін сақиналық тығын немесе тығын ретінде, сондай-ақ полигонды қорғау үшін қолдануға мүмкіндік береді. Басқа қолданыстарға жануарлар азығында ұйысуға қарсы агент ретінде, қағаз өндірісінде шөгінділердің пайда болуын азайту және ұстау және дренажға көмектесетін компонент ретінде жатады. Монмориллионит косметикада да қолданылады. Натрий монтмориллиониті сіңіру және түйіршіклену қасиеттеріне байланысты кейбір мысықтарға арналған төсектердің негізі ретінде де қолданылады. Монмориллионит сарқынды судан сынапты жою үшін де қолданылуы мүмкін.
Montmorillonite is used in the oil drilling industry as a component of drilling mud, making the mud slurry viscous, which helps to keep the drill bit cool, and to remove drilled solids. It is also used as a soil additive to hold soil water in drought prone soils, used in the construction of earthen dams and levees, and to prevent the leakage of fluids. It is also used as a component of foundry sand and as a desiccant to remove moisture from air and gases. Montmorillonite clays have been extensively used in catalytic processes. Cracking catalysts have used montmorillonite clays for over 60 years. Other acid based catalysts use acid treated montmorillonite clays. Similar to many other clays, montmorillonite swells with the addition of water. Montmorillonites expand considerably more than other clays due to water penetrating the interlayer molecular spaces and concomitant adsorption. The amount of expansion is due largely to the type of exchangeable cation contained in the sample. The presence of sodium as the predominant exchangeable cation can result in the clay swelling to several times its original volume. Hence, sodium montmorillonite has come to be used as the major constituent in nonexplosive agents for splitting rock in natural stone quarries in an effort to limit the amount of waste, or for the demolition of concrete structures where the use of explosive charges is unacceptable. This swelling property makes montmorillonite containing bentonite useful also as an annular seal or plug for water wells and as a protective liner for landfills. Other uses include as an anticaking agent in animal feed, in papermaking to minimize deposit formation, and as a retention and drainage aid component. Montmorillonite has also been used in cosmetics. Sodium montmorillonite is also used as the base of some cat litter products, due to its adsorbent and clumping properties. Montmorillonite can be used to remove arsenic from wastewater.
Балшықтан жасалған бұйымдар
Монмориллионты қыздыру арқылы арциллит, яғни кеуекті материал алуға болады. Бұл қыздырылған саз, ойын алаңдары және басқа да топырақ өнімдері үшін топырақты жақсартушы ретінде сатылады, мысалы, акадамаға балама ретінде бонсай үшін топырақ ретінде қолданылады.
Montmorillonite can be calcined to produce arcillite, a porous material. This calcined clay is sold as a soil conditioner for playing fields and other soil products such as for use as bonsai soil as an alternative to akadama.
Медицина және фармакология
Монмориллионт ауыр металдарды сіңіруге тиімді, бірақ оның адам денсаулығына тигізетін әсері белгісіз. Ауыр металдарды сіңіру тек топырақпен тікелей жанасқанда ғана мүмкін болады деп есептеледі. Сондықтан, оны ішке қабылдағанда ешқандай пайдасы болмайды, себебі ол дерлік ішек шырышты қабықтарынан өте алмайды. Сырттан қолдану үшін монтмориллионт контактты дерматитті емдеуге қолданылады.
Montmorillonite is effective as an adsorptive of heavy metals, however the impact this has on human health is unknown. It's assumed that heavy metal adsorption would only be applicable when the clay has direct contact. Hence it will not help when ingested, as it almost certainly doesn't pass through the intestinal mucous membranes. For external use, montmorillonite has been used to treat contact dermatitis.
Үй жануарларына арналған азық
Монмориллионт қышы кейбір иттер мен мысықтарға арналған азықтарға ұйысудың алдын алу үшін және ол қоршаған ортаның зиянды заттарына төзімділік қасиетін көрсетуі мүмкін болғандықтан қосылады, бірақ осы мәселе бойынша зерттеулер әлі де толыққанды нәтиже берген жоқ. Оны ұсақ ұнтақ күйінде көлдерде флокулянт ретінде де қолдануға болады. Суға түсірілгенде, бетіне себілсе, суды "бұлтты" етеді, ол судағы кішкентай бөлшектерді өзгертіп, түбіне шөгіп, суды тазартады. Содан кейін кои және алтын балық (сазан) балықтың ас қорытуына көмектесетін осы "жинақталған" затты жейді. Ол көл шаруашылығына арналған дүкендерде сатылады.
Montmorillonite clay is added to some dog and cat foods as an anti caking agent and because it may provide some resistance to environmental toxins, though research on the subject is not yet conclusive. In a fine powder form, it can also be used as a flocculant in ponds. Tossed on the surface as it drops into the water, making the water "clouded", it attracts minute particles in the water and then settles to the bottom, cleaning the water. Koi and goldfish (carp) then actually feed on the "clump" which can aid in the digestion of the fish. It is sold in pond supply shops.
Ашылу
Монмориллион алғаш рет 1847 жылы Францияның Виен департаменті, Монмориллионда кездесуі бойынша сипатталды, бұл АҚШ-та бентониттің табылуына дейін 50 жылдан астам бұрын болған. Ол әлемнің көптеген аймақтарында табылса және басқаша атаулармен де белгілі. Жақында Пакистанның Сүлеймен тауларында Монмориллионның жаңа қоры табылды.
Montmorillonite was first described in 1847 for an occurrence in Montmorillon in the department of Vienne, France, more than 50 years before the discovery of bentonite in the US. It is found in many locations worldwide and known by other names. Recently, a new source of Montmorillonite has been explored in Sulaiman Mountains of Pakistan.