خاک دیاتومیت | Diatomite soil

دیاتومه ها موجودات تک سلولی بسیار ریزی هستند که متعلق به خانواده جلبک های دریائی باسیلاریوفیس (طلائی قهوه ای) هستند. سلول های زنده دیاتومه ها با پوشش نازک و ژل مانندی که اغلب رنگی قهوه ای دارد، پوشیده شده اند. رسوبات دیاتومیتی معمولاً ریزدانه بوده و عمدتاً از سیلیس بی شکل تشکیل شده است. همراه سیلیس معمولاً مقدار کمی مواد آلی، رس و همچنین ممکن است رسوبات آتشفشانی نیز وجود داشته باشد. به خاک، حاصل از انباشتـه شدن فسیل های سیلیـسی که از بقایای جانداران تک سلولی بسیار ریز به نام “دیاتومه” تشکیل می‌شود، خاک دیاتومیت، دیاتومه و یا دیاتومید می‌گویند. این خاک در اثر مکانیزم تجمع پوسته یا اسکلت های فسیل شده جلبک ها و گیاهان و جانوران میکروسکوپی و تک سلولی تشکیل شده است.
خاک دیاتومید به نام های دیگری نیز شناخته می شود و از نظر واژه شناسی، الفاظ دیاتومیت یا خاک های دیاتومیتی و کیزلور همگی کاربرد دارند. اندازه ذرات دیاتومیت از ۵ تا ۱۰۰۰ میکرومتر تغییر می کند، ولی اندازه غالب بین ۵۰ تا ۱۰۰ میکرومتر است. مهمترین مشخصه پودر دیاتومیت سطح آزاد زیاد و حجم توده ای کم است به گونه ای که می تواند بیش از ۲ برابر وزن خود آب جذب کند. شکل (۱) نشان دهنده نمونه از خاک دیاتومید است.

نخستین تولید اقتصادی دیاتومیت در سال ۱۸۸۴ از ذخائر مریلند آمریکا صورت گرفته است. در این فرآیند دیاتومیت خام را به شیوه کلسیـنه کردن اصلاح نموده و بـه محصـولات در سایـز های مختلف و در نـتیجه با خصوصیات متفاوت تولید شده است. از گذشته تا به حال استفاده‌ های گوناگونی از خاک دیاتومید می شده است. طبق شواهد و اطلاعات به دست آمده اولین کاربرد صنعتی خاک دیاتومیت به حدود ۲۰۰۰ سال قبل و استفاده یونانیان در ساخت وسایل و ظروف سفالی و یا سرامیکی بر می‌گردد. همچنین علاوه بر آن در قرن ششم میلادی از آجرهای دیاتومیتی در ساخت کلیسای صوفی شهر قسطنطنیه استفاده شده است. یکی از مهم ترین کاربرد های اولیه دیاتومیت در اواسط دهه ۱۸۶۰ میلادی توسط آلفرد نوبل و در ساخت دینامیت بود. همچنین در مواردی استفاده از دیاتومیت برای جذب نیتروگلیسیرین مایع به منظور افزایش ایمنی در حمل و نقل آن نیز گزارش شده است.

امروزه بیشترین کاربرد دیاتومیت مربوط به کارگیری آن به عنوان فیلتر، برای جداسازی ذرات جامد معلق در مایع، در صنایع مختلف از جمله کارخانه های زیر است:

• کارخانجات تولید قند
• مایع شکر خام
• فیلتر کردن داروها
• نوشیدنی ها (همچون آبمیوه ها)
• تصفیه و خالص سازی آنتی بیوتیک ها
• تصفیه آب (آب های شهری و آب استخرها)

دومین مصرف عمده دیاتومیت ها به عنوان پر کننده در صنایع ساخت رنگ و‌کاغذسازی است. در این صنایع کاربرد دیاتومیت علاوه بر عامل پر کننده، به منظور کنترل شفافیت و درخشش است. وجود تخلخل در دیاتومیت ها باعث شده تا از آن به عنوان عایق گرما و صدا استفاده شود.

بزرگترین تولیدکنندگان دیاتومیت دنیا عبارتند از:

• ایالات متحده امریکا (۳۳ %)
• شوروی سابق (۲۴ %)
• فرانسه (۱۲ %)
• رومانی (۲ %)
• آلمان (۱ %)

میزان مصرف دیاتومیت در ساخت عایق‌های حرارتی و صوتی در کشور آمریکا در حدود ۴ درصد کل تقاضا و برابر ۲۴ هزار تن در سال ۱۹۹۳ گزارش شده است. این میزان مصرف در سال ۱۹۹۹ به ۲ درصد کل تقاضا کاهش یافته و به حدود ۱۵ هزار تن رسیده است. پیش بینی می‌شود که کل دیاتومیت مصرفی در جهان برای این کاربرد خاص در حدود ۲۰۰ الی ۲۵۰ هزار تن در سال باشد.

به طور کلی می توان خواص فیزیکی دیاتومه ها را به صورت زیر تقسیم بندی کرد:

• اندازه دیاتومه: اندازه هر یک از ذرات خاک کمک تصفیه دیاتومه بین ۱ تا ۲۰۰ میکرون است
• منافذ بسیار زیاد و قابلیت جذب بالا: تقریبا ۹۰% از حجم دیاتومه در بر گیرنده حفره ها است.
• ساختار منحصر به فرد ذرات: ذرات دیاتومه اشکال نامنظم، مسطح و نازک دارند.
• حجم زیاد در واحد وزن: وزن ذرات جدا از هم دیاتومه ها کمتر از ۱۶۰ گرم در لیتر است.
• بدنه سیلیسی: مقدار سیلیس بسته به کیفیت سنگ از ۸۶ تا ۹۴ درصد متغیر است.
• ترکیب کاملا خنثی: تغییری در رنگ، بو و طعم محصولات تصفیه شده ایجاد نمی کند.
• مقاوم بالا: در برابر حرارت بالا، در برابر pH بالا