बेंटोनाइट

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Not to be confused with दुर्लभ Ba,Ca,Mg-मिश्रित कार्बोनेट खनिज बेनस्टोनाइट.
For दुर्लभ क्रोमियम युक्त एट्रिंगाइट, या Cr-AFt, see बेंटोराइट.
For दुर्लभ नीला बेरियम टाइटेनियम साइक्लोसिलिकेट, see बेनिटोइट.
See also: एक प्रकार की मिट्टी
व्योमिंग में अपक्षय ज्वालामुखीय राख टफ के प्राचीन जमाव से बेंटोनाइट परतें
ग्रे शेल और बेंटोनाइट्स (बेंटन शेल; कोलोराडो स्प्रिंग्स, कोलोराडो)

बेंटोनाइट (/ˈbɛntənaɪt/)[1][2] मुख्य रूप से रसायन विज्ञान में अवशोषण की जानी वाली ऐसी मिट्टी है जिसमें अधिकतम मॉन्टमोरोलाइट प्रकार की मिट्टी मिश्रित होती है, इस प्रकार की मिट्टी या तो Na-मोंटमोरिलोनाइट या सीए-मोंटमोरिलोनाइट प्रकार की होती है तथा इसके साथ ही मोंटमोरिलोनाइट या सीए-मोंटमोरिलोनाइट की तुलना में इसकी क्षमता अधिक होती है।

बेंटोनाइट सामान्यतः समुद्री जल में ज्वालामुखीय से निकलने वाले लावा से बनी काली मिट्टी के अपक्षयन के कारण या ज्वालामुखीय की राख को बेड के छिद्र के माध्यम से जलतापीय संचलन से बनता है,[3][4] जो राख में उपस्थित ज्वालामुखीय ग्लास ओब्सीडियन, रिओलाइट, डैकाइट को मिट्टी के खनिजों में परिवर्तित या विचलित कर देती है। इस प्रकार के खनिज परिवर्तन प्रक्रिया में अनाकार सिलिका का बड़ा अंश (40-50 wt.%) विघटन (रसायन विज्ञान) और लीचिंग (कृषि) दूर करने में प्रयोग किया जाता है, जिससे बेंटोनाइट एकत्रित हो जाती है। इस प्रकार बेंटोनाइट बेड सफेद या हल्के नीले या हरे रंग के होते हैं तथा रिडॉक्स को Fe2+
 द्वारा प्रदर्शित करते हैं, जो इस प्रकार के खतरे के समय, क्रीम रंग में परिवर्तित होकर और फिर पीला, लाल, या भूरा रंग का होने पर ऑक्सीकरण के समय Fe3+
 के द्वारा प्रदर्शित होता हैं क्योंकि इस खतरे में यह और अधिक अपक्षयित होती है।[5] इस प्रकार की मिट्टी में, बेंटोनाइट में बड़ी मात्रा में पानी को अवशोषित करने की क्षमता होती है, जिससे इसकी मात्रा आठ गुना बढ़ जाती है।[5] यह बेंटोनाइट बेड को भवन निर्माण और सड़क निर्माण के लिए अनुपयुक्त बनाता है। चूंकि इस प्रकार की संपत्ति का उपयोग ड्रिलिंग मड और भूजल सीलेंट में लाभ के लिए किया जाता है। बेंटोनाइट बनाने वाले मॉन्टमोरिलोनाइट या स्मेक्टाइट अल्युमीनियम सिलिकेट खनिज फाइलोसिलिकेट्स खनिज के रूप में होता है, जो सूक्ष्म प्लैटी अनाज का रूप ले लेता है। ये मिट्टी को बहुत बड़ा कुल सतह क्षेत्र देते हैं, जिससे बेंटोनाइट मुख्यतः अवशोषक की तरह कार्य करने लगता हैं। गीली होने पर प्लेटें दूसरे से चिपक भी जाती हैं। यह मिट्टी को संसक्ति प्रदान करता है जो इसे बाइंडर (सामग्री) के रूप में उपयोगी बनाता है और मिट्टी के बर्तनों के लिए उपयोग की जाने वाली काओलोनाईट मिट्टी की नमनीयता में सुधार करने के लिए योज्य के रूप में उपयोग होता हैं।[6]

बेंटोनाइट के पहले निष्कर्षों में से रॉक रिवर, व्योमिंग के पास क्रीटेशस बेंटन शेल में था। इस प्रकार बेंटन शेल, स्ट्रैटिग्राफिक उत्तराधिकार में अन्य लोगों के साथ, फोर्ट बेंटन, मोंटाना के नाम पर, 19 वीं शताब्दी के मध्य में क्षेत्ररक्षण ब्रैडफोर्ड मीक और यू.एस. भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के एफ.वी. हेडन द्वारा नामित किया गया था।[4] तब से बेंटोनाइट कई अन्य स्थानों में पाया गया है, जिसमें चीन और ग्रीस में एजियन समुद्र में मिलोस ज्वालामुखी द्वीप का बेंटोनाइट के रूप में एकत्रित होकर सम्मिलित हो जाता है। 2018 में बेंटोनाइट का कुल विश्वव्यापी उत्पादन 20,400,000 मीट्रिक टन था।[7]

प्रकार

2:1 मिट्टी के खनिज क्रिस्टलोग्राफिक संरचना क्रमशः टेट्राहेड्रा-ऑक्टाहेड्रा-टेट्राहेड्रा (टीओटी परत इकाई) की तीन आरोपित चादरों से बनी है
शुद्ध मॉन्टमोरिलोनाइट की विस्तृत आणविक संरचना, स्मेक्टाइट समूह का सबसे अच्छा ज्ञात अंत-सदस्य। दो लगातार टीओटी परतों के बीच इंटरलेयर स्पेस हाइड्रेटेड कटियन से भरा होता है (मुख्य रूप से Na+
 और Ca2+
 आयन) टीओटी परतों के ऋणात्मक विद्युत आवेशों की भरपाई करते हैं और पानी के अणुओं के साथ इंटरलेयर विस्तार का कारण बनते हैं।

भूविज्ञान में, बेंटोनाइट शब्द को प्रकार के मिट्टी के पत्थर एक मिट्टी की चट्टान, मिट्टी के खनिज पर नहीं लागू होते हैं, जो अधिकतम मॉन्टमोरिलोनाइट स्मेक्टाइट समूह से मिट्टी के खनिज से बनी होता है। यह ज्वालामुखीय राख या टफ के विचलन से बनता है,[5] सामान्यतः समुद्री वातावरण में[3][4] इसका परिणाम बहुत नरम चट्टानों में होता है जिसमें अधिक प्रतिरोधी खनिजों के अवशिष्ट क्रिस्टल हो सकते हैं, और इस प्रकार जो स्पर्श करने के लिए साबुन का उपयोग होता है। चूंकि वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में, बेंटोनाइट शब्द का उपयोग सामान्यतः स्मेक्टाइट मिट्टी के खनिजों से बनी किसी भी वाली मिट्टी को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, जिसमें मॉन्टमोरिलोनाइट सम्मिलित है।[5]भूगर्भ विज्ञानी के लिए अपक्षयित ज्वालामुखीय चट्टान का अविभाजित संदर्भ या वाली मिट्टी के औद्योगिक मिश्रण भ्रम का स्रोत हो सकते हैं।

बेंटोनाइट बनाने वाला मोंटमोरिलोनाइट एल्यूमीनियम सिलिकेट खनिज फाइलोसिलिकेट्स खनिज के रूप में होता है जिसकी क्रिस्टल संरचना को कम-आवेश टीओटी के रूप में वर्णित किया गया है। इस प्रकार इसका अर्थ यह है कि मॉन्टमोरिलोनाइट के क्रिस्टल में परतें होती हैं, जिनमें से प्रत्येक ओ शीट के दोनों ओर बंधी हुई दो टी शीट से बनी होती है। इस प्रकार टी शीट्स को इसलिए कहा जाता है क्योंकि शीट में प्रत्येक एल्यूमीनियम या सिलिकॉन आयन टेट्राहेड्रॉन के रूप में व्यवस्थित चार ऑक्सीजन आयनों से घिरा होता है। इस प्रकार ओ शीट्स को इसलिए कहा जाता है क्योंकि प्रत्येक एल्यूमीनियम आयन छह ऑक्सीजन या हाइड्रॉक्सिल आयनों से घिरा होता है जो ऑक्टाहेड्रॉन के रूप में व्यवस्थित होता है। पूर्ण टीओटी परत में कमजोर ऋणात्मक विद्युत आवेश होता है, और यह कैल्शियम या सोडियम केशन द्वारा बेअसर होता है जो लगभग 1 नैनोमीटर की परतों के बीच की दूरी के साथ आसन्न परतों को साथ बांधता है। क्योंकि ऋणात्मक आवेश कमजोर होते है, टीओटी परत की सतह पर संभावित कटियन साइटों का केवल अंश वास्तव में कैल्शियम या सोडियम होता है। पानी के अणुओं के बीच यह सरलता से घुसपैठ कर सकते हैं और शेष साइटों को भर सकते हैं। यह मॉन्टमोरिलोनाइट और अन्य स्मेक्टाइट मिट्टी के खनिजों के उचित मान के लिए उत्तरदायी है।[6]

विभिन्न प्रकार के बेंटोनाइट प्रत्येक का नाम संबंधित प्रमुख धनायन के नाम पर रखा गया है।[8] इस प्रकार औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, बेंटोनाइट के दो मुख्य वर्ग पहचाने जाते हैं: सोडियम और कैल्शियम बेंटोनाइट या सोडियम बेंटोनाइट अधिक मूल्यवान होता है किन्तु कैल्शियम बेंटोनाइट अधिक सामान्य है।[7] स्ट्रेटीग्राफी और टेफ्रोकालक्रम में, पूर्ण रूप से डीविट्रिफिकेशन (अनुभवी ज्वालामुखी कांच) राख के पतन होने के लिए बेड को कभी-कभी बेंटोनाइट्स को इलिटाइज्ड क्ले रॉक के रूप में भी जाना जाता है, जब प्रमुख मिट्टी को इस प्रजाति की मिट्टी के रूप में प्रयोग होता है।[9] चूंकि, शुद्ध मिट्टी के खनिज विज्ञान में, इलाइट शब्द के-बेंटोनाइट परिवर्तित के-रॉक की तुलना में अधिक उपयुक्त है क्योंकि इस प्रकार यह विशिष्ट प्रकार की गैर- वाली मिट्टी है, जबकि व्यावसायिक शब्द बेंटोनाइट वाली मिट्टी, स्मेक्टाइट ( यूरोपीय और यूके शब्दावली में), या मॉन्टमोरिलोनाइट को यूएस शब्दावली में किया जाता हैं।

सोडियम बेंटोनाइट

सोडियम बेंटोनाइट गीला होने पर फैलता है, पानी में अपने सूखे द्रव्यमान के कई गुना अधिक अवशोषित करता है। इसके उत्कृष्ट कोलाइडल गुणों के कारण,[10] इसका उपयोग अधिकांशतः भू-तकनीकी और पर्यावरणीय जांच के लिए तेल और गैस कुओं और बोरहोल के लिए ड्रिलिंग मिट्टी में किया जाता है।[11] की संपत्ति भी सोडियम बेंटोनाइट को सीलेंट के रूप में उपयोगी बनाती है, क्योंकि इस प्रकार यह स्व-सीलिंग, कम पारगम्यता अवरोध प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, गड्ढों को भरने के आधार को पंक्तिबद्ध करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। इस प्रकार बेंटोनाइट अपशिष्ट अलगाव पायलट परियोजना में उपयोग की जाने वाली बैकफ़िल सामग्री का भाग है।[12] सोडियम बेंटोनाइट के लिए विभिन्न सतह संशोधन भू-पर्यावरण अनुप्रयोगों में कुछ रियोलॉजी या सीलिंग प्रदर्शन में सुधार करते हैं, उदाहरण के लिए, पॉलिमर के अतिरिक्त इत्यादि।[13]

सोडियम बेंटोनाइट को गंधक के साथ फर्टिलाइजर के रूप में जोड़ा जा सकता है। इस प्रकार सल्फर के धीमे ऑक्सीकरण को सल्फेट में बदलने की अनुमति देते हैं, प्याज या लहसुन जैसी कुछ फसलों के लिए आवश्यक पौधे पोषक तत्व बहुत सारे ऑर्गेनो-सल्फर यौगिकों को संश्लेषित करते हैं, और इस प्रकार शुद्ध पाउडर सल्फर या जिप्सम की तुलना में वर्षा-निक्षारित मिट्टी में सल्फेट के स्तर को लंबे समय तक बनाए रखते हैं।[14] जैविक खेती के लिए अतिरिक्त जैविक उर्वरकों के साथ सल्फर/बेंटोनाइट पैड का उपयोग किया गया है।[15]

कैल्शियम बेंटोनाइट

कैल्शियम बेंटोनाइट समाधान में आयनों का उपयोगी सोखना उपयोग किया जाता है,[16] इसके साथ ही वसा और तेल का उपयोग भी होता हैं। यह मुल्तानी मिट्टी का मुख्य सक्रिय संघटक है, संभवतः सबसे प्रांरभिक औद्योगिक सफाई अभिकर्मकों में से एक है।[17] इसमें सोडियम बेंटोनाइट की तुलना में कम क्षमता होती है।[18]

आयन विनिमय प्रक्रिया द्वारा सोडियम बेंटोनाइट के कई गुणों को प्रदर्शित करने के लिए कैल्शियम बेंटोनाइट को सोडियम बेंटोनाइट (जिसे सोडियम लाभकारी या सोडियम सक्रियण कहा जाता है) में परिवर्तित किया जा सकता है। जैसा कि सामान्यतः अभ्यास किया जाता है, इसका अर्थ है कि गीले बेंटोनाइट में सोडियम कार्बोनेट जैसे घुलनशील सोडियम नमक का 5-10% जोड़ना, अच्छी तरह से मिलाना, और आयन एक्सचेंज के लिए समय देना और एक्सचेंज किए गए कैल्शियम को निकालने के लिए पानी देना आवश्यक होता हैं।[19][20] कुछ गुण, जैसे सोडियम-बेनिफिशिएटेड कैल्शियम बेंटोनाइट (या सोडियम-सक्रिय बेंटोनाइट) की चिपचिपाहट और निलंबन के तरल पदार्थ की कमी, प्राकृतिक सोडियम बेंटोनाइट के पूरी तरह से समतुल्य नहीं हो सकते हैं।[10] उदाहरण के लिए, अवशिष्ट कैल्शियम कार्बोनेट को यदि एक्सचेंज किए गए उद्धरणों को अपर्याप्त रूप से हटा दिया जाता है तथा इसका गठन जियोसिंथेटिक लाइनर्स में बेंटोनाइट के खराब प्रदर्शन के कारण हो सकता है।[21]

पोटैशियम आयनों और के-बेंटोनाइट रॉक द्वारा स्मेक्टाइट क्ले का इलिटाइजेशन

इलाइट पोटाश बेंटोनाइट जो एक रॉक प्रकार जिसे के-बेंटोनाइट या पोटेशियम बेंटोनाइट के रूप में भी जाना जाता है इसका मुख्य मिट्टी-घटक है। के-बेंटोनाइट शब्द है जो ज्वालामुखी स्तरिकी और टेफ्रोक्रोनोलोजी के लिए आरक्षित है और यह केवल अपक्षयित क्ले रॉक प्रकार से संबंधित है। इलाइट, मिट्टी का खनिज, पोटेशियम युक्त फाइलोसिलिकेट है जो समृद्ध भूजल के संपर्क में स्मेक्टिक मिट्टी के परिवर्तन से बनता है। इस प्रकार K+
 आयन[9] इलाइट उच्च-आवेश टीओटी मिट्टी का खनिज है, जिसमें चादरें अधिक पोटेशियम आयनों द्वारा अपेक्षाकृत मजबूती से बंधी होती हैं, और इसलिए यह अब वाली मिट्टी नहीं है और इसके कुछ औद्योगिक उपयोग हैं।[22] अत्यधिक हाइड्रेटेड के विपरीत Na+
 आयन जो या विस्तारक आयनों के रूप में कार्य करते हैं, जो अच्छे हाइड्रेटेड नही माने जाते हैं, इस प्रकार K+
 आयनों के साथ आदान-प्रदान करते समय संपार्श्विक के रूप में व्यवहार करते हैं Na+
 आयन दो टीओटी परतों के बीच उपस्थित इंटरलेयर स्पेस में पहुंच योग्य हैं। इस प्रकार निर्जलित K+
 आयन अधिमानतः दो फेस-टू-फेस हेक्सागोनल गुहाओं के बीच में स्थित होते हैं, जो टीओटी परत के बेसल प्लेन की सतह पर उपस्थित सिलिका टेट्राहेड्रा से जुड़ते हैं, इस प्रकार प्राथमिक टीओटी परत दिखाते हुए संबंधित आंकड़ा देखा जा सकता हैं। क्योंकि निर्जलित, ये K+
 आयनों को कभी-कभी हेक्सागोनल गुहा में उपस्थित आसपास के ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ आंतरिक-गोले के बंधन बनाने के लिए कहा जाता है। इसका अर्थ है कि बीच में पानी का कोई अणु नहीं है K+
 आयन और सिलिका टेट्राहेड्रा (T) से जुड़े ऑक्सीजन परमाणु हैं।

अनुप्रयोग

वाइन प्रेसिंग के बाद फाइनिंग के लिए बेंटोनाइट घोल बनाना

बेंटोनाइट का मुख्य उपयोग ड्रिलिंग द्रव में और बाइंडर (सामग्री), शोधक, अवशोषण (रसायन विज्ञान), और उर्वरक या कीटनाशकों के वाहक के रूप में होता है। इस प्रकार 1990 तक, बेंटोनाइट के अमेरिकी उत्पादन का लगभग आधा ड्रिलिंग मिट्टी के रूप में उपयोग किया गया था। इस प्रकार साधारण रूप से उपयोगी तेल शोधशाला में फिलर (सामग्री), सीलेंट और कटैलिसीस सम्मिलित होते हैं। कैल्शियम बेंटोनाइट को कभी-कभी फुलर की धरती के रूप में विपणन किया जाता है, जिसका उपयोग बेंटोनाइट के अन्य रूपों के साथ ओवरलैप होता है।[11][23]

ड्रिलिंग मड

ड्रिलिंग उपकरण के कारणड्रिल बिट (अच्छी तरह से) को स्नेहन और शीतलक करने के लिए ड्रिलिंग मड में बेंटोनाइट का उपयोग किया जाता है, कटिंग को हटाने के लिए, बोरहोल की दीवारों को स्थिर करने के लिए, और ब्लोआउट (वेल ड्रिलिंग) को रोकने में सहायता करने के लिए पर्याप्त हाइड्रोलिक दबाव बनाए रखकर किया जाता हैं। बेंटोनाइट मड केक में तेल और गैस के निर्माण में सहायता के लिए अपनी प्रवृत्ति से ड्रिलिंग द्रव आक्रमण को भी कम करता है।[11] इस प्रकार ड्रिलिंग और भू-तकनीकी इंजीनियरिंग उद्योग में बेंटोनाइट की अधिकांश उपयोगिता इसके अद्वितीय रियोलॉजी गुणों से आती है। इस प्रकार पानी में अपेक्षाकृत कम मात्रा में बेंटोनाइट सस्पेंशन (रसायन विज्ञान) चिपचिपापन, कतरनी पतला करना या कतरनी-पतला करने वाली सामग्री को बनाता है। अधिकांशतः, बेंटोनाइट निलंबन भी थिक्सोट्रॉपी होते हैं,[24] चूंकि रेओपेक्टी व्यवहार के दुर्लभ स्थिति भी सामने आती हैं।[25] इस प्रकार से पर्याप्त उच्च सांद्रता पर (लगभग 60 ग्राम बेंटोनाइट प्रति लीटर सस्पेंशन (रसायन विज्ञान), ~6wt.%), बेंटोनाइट सस्पेंशन जेल की विशेषताओं को ग्रहण करना प्रारंभ कर देते हैं जो तरल पदार्थ जिसमें न्यूनतम उपज (इंजीनियरिंग) की आवश्यकता होती है।.[24]

बाइंडर

बेंटोनाइट का व्यापक रूप से बाइंडर रेत के रूप में उपयोग किया गया है। लोहे और इस्पात फाउंड्री रेत फाउंड्री-सैंड बॉन्ड या सोडियम बेंटोनाइट का उपयोग सामान्यतः बड़ी कास्टिंग के लिए किया जाता है जो सूखे सांचों का उपयोग करते हैं, जबकि कैल्शियम बेंटोनाइट का उपयोग सामान्यतः छोटे कास्टिंग के लिए किया जाता है जो हरे या गीले मोल्ड का उपयोग करते हैं। स्टील में उपयोग किए जाने वाले लौह अयस्क (टैकोनाइट) छर्रों के निर्माण में बेंटोनाइट का उपयोग बाध्यकारी एजेंट के रूप में भी किया जाता है।[11] इस प्रकार बेंटोनाइट, छोटे प्रतिशत में, वाणिज्यिक और घरेलू मिट्टी के निकायों और सिरेमिक ग्लेज़ में घटक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह मिट्टी के पिंडों की प्लास्टिसिटी (भौतिकी) को बहुत बढ़ाता है और ग्लेज़ में उपयुक्त होने का कारण इसको कम करता है, जिससे अधिकांश अनुप्रयोगों के साथ काम करना सरल हो जाता है।[26][27]

इस प्रकार रेत के दानों पर चिपचिपा लेप बनाने में बेंटोनाइट के पृष्ठसक्रियकारक में उपयोगी गुण होता है। जब बारीक पिसी हुई बेंटोनाइट क्ले का छोटा भाग सख्त रेत में मिलाया जाता है और गीला किया जाता है, तो मिट्टी रेत के कणों को मोल्डेबल एग्रीगेट में बांध देती है, जिसे मोल्डिंग रेत के रूप में जाना जाता है, जिसका उपयोग सैंड कास्टिंग में मोल्ड बनाने के लिए किया जाता है।[28]

शुद्धि

बेंटोनाइट्स का उपयोग विभिन्न खनिज, वनस्पति और पशु तेलों को रंगहीन करने के लिए किया जाता है। उनका उपयोग शराब, शराब, साइडर, बीयर, मीड और सिरका को स्पष्ट करने के लिए भी किया जाता है।[11]

बेंटोनाइट में सोखने का गुण होता है जलीय घोल से अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में प्रोटीन अणु का उपयोग करते हैं। इसके परिणामस्वरूप बेंटोनाइट शराब बनाना की प्रक्रिया में विशिष्ट रूप से उपयोगी है, जहां इसका उपयोग सुनहरी वाइन से वाइन में अत्यधिक मात्रा में प्रोटीन को हटाने के लिए किया जाता है। यदि यह बेंटोनाइट के इस उपयोग के लिए नहीं थे, तो कई या अधिकांश सफेद वाइन गर्म तापमान के संपर्क में आने पर अवांछनीय फ़्लोसंचय को दूर कर देते हैं, क्योंकि ये प्रोटीन विकृतीकरण (जैव रसायन) हैं। इसमें रेड और व्हाइट वाइन दोनों के अधिक तेजी से स्पष्टीकरण (वाइन) को प्रेरित करने का आकस्मिक उपयोग भी है।[29]

जलीय घोल (दूषित अपशिष्ट जल) से क्रोमियम (VI) आयनों को हटाने के लिए बेंटोनाइट को प्रभावी कम लागत वाले पदार्थ के रूप में भी माना जाता है।[30]

अवशोषक

बेंटोनाइट का उपयोग विभिन्न पालतू जानवरों की देखभाल की वस्तुओं में किया जाता है जैसे पालतू कचरे को अवशोषित करने के लिए उपयोग किया जाता हैं। इसका उपयोग तेल और ग्रीस को अवशोषित करने के लिए भी किया जाता है।[11]

वाहक

बेंटोनाइट का उपयोग कीटनाशकों, उर्वरकों और अग्निरोधी के लिए निष्क्रिय वाहक के रूप में किया जाता है। यह सुनिश्चित करने में उपयोग करता है कि सक्रिय एजेंट समान रूप से फैलाव (रसायन विज्ञान) है और कीटनाशकों और उर्वरकों को पौधों पर बनाए रखा जाता है।[11]

भराव

चिपकने वाले, सौंदर्य प्रसाधन, रँगना, प्राकृतिक रबर और साबुन सहित उत्पादों की विस्तृत विविधता में बेंटोनाइट का उपयोग भराव (सामग्री) के रूप में किया जाता है। यह इन उत्पादों में स्टेबलाइजर और एक्सटेंडर के रूप में भी काम करता है।[11]

सीलेंट

पानी के संपर्क में की संपत्ति सोडियम बेंटोनाइट को सीलेंट के रूप में उपयोगी बनाती है क्योंकि यह स्व-सीलिंग, कम-पारगम्यता (पृथ्वी विज्ञान) बाधा प्रदान करती है। इसका उपयोग भूजल के धातु प्रदूषकों को सीमित करने, और खर्च किए गए परमाणु ईंधन के लिए उपसतह निपटान प्रणाली को सील करने के लिए निक्षालन के प्रवास को रोकने के लिए लैंडफिल के आधार को लाइन करने के लिए किया जाता है।[31] इसी प्रकार के उपयोगों में घोल की दीवारों को बनाना, निम्न-श्रेणी की दीवारों का जलरोधक बनाना और अन्य अभेद्य बाधाओं का निर्माण करना सम्मिलित है, उदाहरण के लिए, पुराने कुओं को प्लग करने के लिए, पानी के कुएं के एनुलस (तेल के कुएं) को सील करना आवश्यक होता हैं।

उपरोक्त उद्देश्यों के लिए जियोसिंथेटिक क्ले लाइनरर्स (जीसीएल) बनाने के लिए बेंटोनाइट को सिंथेटिक सामग्री के बीच सैंडविच भी किया जा सकता है। यह तकनीक अधिक सुविधाजनक परिवहन और स्थापना की अनुमति देती है, और यह आवश्यक बेंटोनाइट की मात्रा को बहुत कम कर देती है। इसकी जड़ों की वृद्धि को रोकने के लिए नए लगाए गए पेड़ों के चारों ओर अवरोध बनाने के लिए भी इसका उपयोग किया जाता है: ताकि आस-पास के किसी भी फुटपाथ, पार्किंग स्थल, खेल के मैदान आदि को हानि से बचाया जा सके; या पाइप, ड्रेनेज सिस्टम, सीवर इत्यादि जैसे आसपास के भूमिगत मौलिक ढांचे में से कोई भी किसान प्रतिधारण तालाबों और लाइन नहरों को सील करने के लिए बेंटोनाइट का उपयोग करते हैं।[32]

उत्प्रेरक

भारी पेट्रोलियम अंशों को तोड़ने (रसायन विज्ञान) में उत्प्रेरक के रूप में उपयोग के लिए उच्च शुद्धता वाले कैल्शियम बेंटोनाइट को एसिड के साथ उपचारित किया जाता है।[11]

चिकित्सा

बेंटोनाइट को थोक रेचक के रूप में निर्धारित किया गया है, और इसका उपयोग कई त्वचाविज्ञान सूत्रों के आधार के रूप में भी किया जाता है।[33] इस प्रकार युद्धक्षेत्र ड्रेसिंग में उपयोग के लिए दानेदार बेंटोनाइट का अध्ययन किया जा रहा है।[34] विभिन्न संकेतों के लिए बेंटोनाइट ऑनलाइन और खुदरा दुकानों में भी बेचा जाता है।[35]

बेंटोक्वाटम बेंटोनेट-आधारित सामयिक दवा है, जिसका उद्देश्य ज़हर आइवी या ज़हर ओक जैसे पौधों में पाए जाने वाले तेल, यूरुशीओल के संपर्क में आने के खिलाफ ढाल के रूप में कार्य करना है।[36] इसके सोखने वाले गुणों के कारण बेंटोनाइट को जलशुष्कक के रूप में भी उपयोग किया जा सकता है। बेंटोनाइट डेसिस्कैंट्स का सफलतापूर्वक फार्मास्युटिकल, न्यूट्रास्युटिकल और डायग्नोस्टिक उत्पादों को नमी के क्षरण से बचाने और शेल्फ जीवन बढ़ाने के लिए उपयोग किया गया है। अधिकांश सामान्य पैकेज वातावरणों में, बेंटोनाइट जलशुष्कक सिलिका जेल जलशुष्कक की तुलना में उच्च जल सोखने की क्षमता प्रदान करते हैं। इस प्रकार बेंटोनाइट भोजन और दवाओं के संपर्क के लिए खाद्य एवं औषधि प्रशासन का अनुपालन करता है।[37]

थाईलैंड में खेती

पूर्वोत्तर थाईलैंड में बेंटोनाइट मिट्टी का उपयोग करते हुए किसानों द्वारा मिट्टी प्रौद्योगिकी के उपयोग ने नाटकीय रूप से मिट्टी के क्षरण को व्युत्क्रम कर दिया जाता है और इसके परिणामस्वरूप उच्च पैदावार और उच्च उत्पादन कीमतों के साथ अधिक आर्थिक लाभ हुआ है। इस प्रकार 2002-2003 में अंतर्राष्ट्रीय जल प्रबंधन संस्थान और भागीदारों द्वारा किए गए अध्ययनों ने क्षेत्र में खराब मिट्टी के लिए स्थानीय रूप से प्राप्त बेंटोनाइट मिट्टी के उपयोग पर ध्यान केंद्रित किया हैं। इन अनुप्रयोगों को संरचित क्षेत्र परीक्षणों में किया गया हैं। बेंटोनाइट मिट्टी को लागू करने से बारिश से सिंचित परिस्थितियों में उगाए जाने वाले चारे के ज्वार की उपज में प्रभावी रूप से सुधार हुआ था।[38][39]

बेंटोनाइट एप्लिकेशन ने किसानों को उनकी फसलों के लिए मिलने वाली कीमतों को भी प्रभावित किया। उत्पादन लागत अधिक होती है, किन्तु अधिक उत्पादन और भोजन की गुणवत्ता के कारण, मिट्टी के किसान मिट्टी का उपयोग न करने वाले किसानों की तुलना में अधिक भोजन का निवेश और विकास कर सकते हैं।[40][41]

आधुनिक निर्माण में बेंटोनाइट घोल की दीवारें

बेंटोनाइट घोल की दीवारें (डायाफ्राम दीवारों के रूप में भी जानी जाती हैं,[42] जिसका उपयोग निर्माण में किया जाता है, जहां घोल की दीवार बेंटोनाइट और पानी के मोटे कोलाइडयन का मिश्रण से भरी खाई है।[43] यह एक प्रकार की खाई जो आसपास की मिट्टी में हाइड्रोलिक दबाव के कारण ढह जाती है, क्योंकि हाइड्रोलिक दबाव को संतुलित करता है। कंक्रीट, और रीबार के लिए फार्म, घोल से भरी खाई में इकट्ठा किए जा सकते हैं, और फिर कंक्रीट को फॉर्म में डाला जा सकता है। इस प्रकार सघन होने वाला तरल कंक्रीट बेंटोनाइट घोल को विस्थापित करता है और बाद वाले को खाई से बाहर निकलने का कारण बनता है। इस विस्थापित बेंटोनाइट घोल को फिर रीसाइक्लिंग इकाई में ले जाया जाता है, जहाँ से इसे बाद में निर्माण स्थल पर कहीं और नई खाई में पुन: उपयोग किया जा सकता है।

इसके अतिरिक्त, क्योंकि कोलाइड पानी के लिए अपेक्षाकृत अभेद्य है, घोल की दीवार भूजल के रिसाव को रोक सकती है, जो भूजल के आगे प्रसार को रोकने में उपयोगी है जो कि औद्योगिक कचरे जैसे जहरीले पदार्थों से दूषित हो गया है।[43]

सिरेमिक

प्लास्टिसिटी को भौतिकी मिट्टी की संपत्ति है जो इसे आकार देने वाले बल को हटा दिए जाने के बाद बिना दरार के हेरफेर करने और अपना आकार बनाए रखने की अनुमति देती है; कम नमनीयता वाली मिट्टी को शॉर्ट या नॉन-प्लास्टिक के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार बेंटोनाइट की छोटी मात्रा को मिट्टी में मिलाने से इसकी नमनीयता बढ़ सकती है, और इसलिए कुछ आकार देने वाली तकनीकों द्वारा लेख बनाने में आसानी होती है। चूंकि, बेंटोनाइट में सामान्यतः खनिज होते हैं जो मिश्रण के जले हुए रंग को प्रभावित करते हैं,[26] और इसके गुण इस प्रकार के मिश्रण को सूखने पर महत्वपूर्ण सिकुड़न और संभावित दरार के लिए प्रवण बना सकते हैं।[44]

सिरेमिक ग्लेज़ में अधिकांशतः बेंटोनाइट होता है। इस प्रकार ग्लेज़ को जमने से रोकने या धीमा करने के लिए बेंटोनाइट मिलाया जाता है। इस प्रकार के मिट्टी के बर्तन या बिस्किट से चलने वाले बर्तनों पर ग्लेज़ के अनुप्रयोग की निरंतरता में भी सुधार कर सकता है। इस प्रकार बार ग्लेज़ के पानी की निश्चित मात्रा बिस्किट द्वारा अवशोषित कर ली जाती है तो बेंटोनाइट प्रभावी रूप से छिद्रों को बंद कर देता है और आगे के पानी के अवशोषण को रोकता है जिसके परिणामस्वरूप अधिक समान रूप से मोटी परत होती है।[27]

आपातकालीन उपयोग

बेंटोनाइट का उपयोग उद्योग और आपातकालीन प्रतिक्रिया में रासायनिक शोषक और कंटेनर सीलेंट के रूप में किया जाता है।

इतिहास और प्राकृतिक घटना

Further information: बेंटोनाइट उत्पादन द्वारा देशों की सूची

2018 में, चीन बेंटोनाइट का शीर्ष उत्पादक था, जिसके पास दुनिया के उत्पादन का लगभग एक-चौथाई भाग था, इसके पश्चात संयुक्त राज्य अमेरिका और भारत का स्थान था। कुल विश्वव्यापी उत्पादन 24,400,000 मीट्रिक टन बेंटोनाइट और 3,400,000 मीट्रिक टन मुल्तानी मिट्टी का था।[45][7]

अधिकांश उच्च श्रेणी के प्राकृतिक सोडियम बेंटोनाइट का उत्पादन पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका से दक्षिण डकोटा के ब्लैक हिल्स और व्योमिंग के ब्योर्न बेसिन और तुर्की के टोकाट रेसादिये क्षेत्र के बीच के क्षेत्र में किया जाता है।[11]मिश्रित सोडियम या कैल्शियम बेंटोनाइट यूनान , ऑस्ट्रेलिया, भारत, रूस और यूक्रेन में खनन किया जाता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, कैल्शियम बेंटोनाइट मुख्य रूप से मिसिसिपी और अलाबामा में खनन किया जाता है।[11] इस प्रकार कैल्शियम बेंटोनाइट का उत्पादन करने वाले अन्य प्रमुख स्थानों में न्यूजीलैंड, जर्मनी, ग्रीस, तुर्की, भारत और चीन सम्मिलित हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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