Введение

Аморфное вулканическое стекло
двухфазная структура в стали

Перлит – это аморфное вулканическое стекло с относительно высоким содержанием воды, обычно образующееся в результате гидратации обсидиана. Он встречается в природе и обладает необычным свойством значительно расширяться при достаточном нагреве. Это промышленный минерал, подходящий "в качестве керамического флюса для снижения температуры спекания", и коммерческий продукт, ценный благодаря своей низкой плотности после обработки.

Свойства

Перлит размягчается при достижении температуры, при которой вода, заключенная в его структуре, испаряется и высвобождается, что приводит к увеличению объема материала в 7–16 раз. Расширенный материал имеет ярко-белый цвет благодаря отражающей способности заключенных в нем пузырьков. Нерасширенный ("сырой") перлит имеет объемную плотность около 1100 кг/м3 (1,1 г/см3), в то время как типичный расширенный перлит имеет объемную плотность примерно 30–150 кг/м3 (0,03–0,150 г/см3).

Источники и производство

Перлит – невозобновляемый ресурс. Мировые запасы перлита оцениваются в 700 миллионов тонн. Подтвержденные ресурсы перлита в Армении составляют 150 миллионов м³, в то время как общий объем предполагаемых ресурсов достигает 3 миллиардов м³. Учитывая удельную плотность 1,1 тонны/м³, подтвержденные запасы в Армении составляют 165 миллионов тонн. Другие заявленные запасы: Греция – 120 миллионов тонн, Турция, США и Венгрия – около 49,57 миллионов тонн. Мировое производство перлита в 2018 году, лидирующие позиции в котором занимают Китай, Турция, Греция, США, Армения и Венгрия, составило 4,6 миллиона тонн. Он также может использоваться для создания композитных материалов с сандвич-структурой или для производства синтактической пены. Перлитовые фильтры широко используются для фильтрации пива перед розливом в бутылки. Небольшие количества перлита также применяются в литейном производстве, криогенной изоляции и керамике (в качестве добавки к глине). Он также используется в производстве взрывчатых веществ.

Водная фильтрация

В настоящее время перлит используется в коммерческих системах фильтрации бассейнов в качестве замены фильтрам из диатомовой земли. Перлит – превосходный фильтрующий материал и широко применяется как альтернатива диатомовой земле. Популярность использования перлита в качестве фильтрующей среды значительно возрастает во всем мире. На рынке представлено несколько продуктов для фильтрации на основе перлита. Ряд перлитовых фильтров и фильтрующих материалов на основе перлита получили одобрение NSF 50 (Aquify PMF Series и AquaPerl), что стандартизирует качество воды, безопасность и эффективность технологий. Перлит можно безопасно утилизировать через существующие канализационные системы, хотя некоторые операторы бассейнов предпочитают отделять перлит с помощью отстойников или систем фильтрации для последующей раздельной утилизации.

Биотехнология

Благодаря термической и механической стабильности, нетоксичности и высокой устойчивости к воздействию микроорганизмов и органических растворителей, перлит широко применяется в биотехнологических областях. Было установлено, что перлит является отличной подложкой для иммобилизации биокатализаторов, таких как ферменты, для применения в биоремедиации и сенсорике.

Сельское хозяйство

В садоводстве перлит можно использовать как почвенную добавку или самостоятельно в качестве среды для гидропоники или укоренения черенков. При использовании в качестве добавки он обладает высокой водопроницаемостью и низкой влагоемкостью, а также помогает предотвратить уплотнение почвы.

Безопасность труда

Поскольку перлит содержит диоксид кремния, при работе с большими объемами рекомендуется использовать защитные очки и респираторы, фильтрующие пыль кремния.

Соединенные Штаты

Управление по охране труда и гигиене труда (OSHA) установило нормативное ограничение (предельно допустимая концентрация) для воздействия перлита на рабочем месте – 15 мг/м3 при общем воздействии и 5 мг/м3 при респираторном воздействии за 8-часовой рабочий день. Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) в 10 мг/м3 при общем воздействии и 5 мг/м3 при респираторном воздействии за 8-часовой рабочий день.