آشنایی با پرلیت و کاربرد آن در صنعت

پرلیت نوعی سنگ آتشفشانی با ترکیب اسیدی تا حدواسط است که در محیط آب و یا مرطوب تشکیل می شود . پرلیت دارای بافت شیشه ای است و به سبب همراه داشتن آب ، اشکال کروی در آن ایجاد شده است . میزان اب همراه با پرلیت در حدود ۲ تا ۵ درصد است . بعضی از دانشمندان معتقدند پرلیت از هیدراسیون ابسیدین حاصل گردیده است و آب موجود در آن بصورت مولکولی و هیدروکسیل است .نسبت مقدار این دو نوع آب در پرلیت به فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد . پرلیت ها ناپایدارند و با گذشت زمان شروع به تبلور می کنند و سپس خاصیت اصلی خود را از دست می دهند . بیشتر پرلیت های مرغوب به دوران سوم و چهارم زمین شناسی تعلق دارند . چنانچه پرلیت آلتره شود ، به مونتموریلونیت ، اوپال و کلسدونی تبدیل می شود.
● موارد مصرف:
مصارف مهم پرلیت منبسط شده عبارت است از :
ـ تهیه بتون سبک وزن ،
ـ پرکننده ،
ـ عایق صوتی و حرارتی ،
ـ کشاورزی و بعنوان صافی و ساینده است .
پرلیت را می توان به نسبتهای مختلف با سیمان مخلوط کرد و از آن قطعه های سبک وزن تهیه کرد . ملات پرلیت از ملات از ملات سیمان سبکتر ، هدایت گرمائی آن کم و جذب صدای آن بیشتر است . در رنگ سازی ،‌پلاستیک ، لاستیک و عایق بندی فضای خالی دیوارهای دوجداره نیز به کار می رود . صفحات پرلیتی را به کمک پرلیت و یک ماده چسباننده نظیر گچ می توان تهیه نمود . این صفحات وزن کم دارند و بعنوان عایقهای خوب حرارتی و صوتی به کار می روند . صفحات جذب صدا، از مخلوط پرلیت و آسبست پرس شده تهیه می گردند.
عایق حرارتی :مخلوط پرلیت ، آسبست و یک ماده چسباننده نظیر گچ بصورت عایق حرارتی بسیار خوبی به مصرف می رسد که از آن به منظور عایق بندی مخازن و لوله ها تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد استفاده می شود.
▪ مصارف باغبانی : اضافه کردن پرلیت به خاک مزایای مهمی دارد از جمله : میزان جذب و نگهداری اب آن زیاد است که این موضوع سبب می گردد تا از تبخیر آب جلوگیری شود و آب به مدت طولانی در خاک باقی بماند . مرطوب بودن خاک باعث می شود تا نیاز خاک به آب کمتر باشد و بدین ترتیب از شسته شدن مواد غذائی خاک جلوگیری می کند.
وجود خلل و فرج در پرلیت همراه با خاک ، تبادل هوا و خاک را فزونی می بخشد و ریشه گیاهان به راحتی در خاک رشد می کند.
● تهیه سیمان پوزولان و بتون (ماده اولیه مناسب برای تهیه انواع زئولیتها با استفاده از محلولهای گرمابی)
▪ ساینده ها : به دلیل داشتن سختی بالا ۶-۵
▪ متالوژی : پرلیت خام اگر بصورت یک لایه روی مواد مذاب قرار گیرد مانع اکسیده شدن ماده مذاب ، کاهش افت دما و جمع آوری سرباره می شود .بنابراین آن را بصورت لایه نازک روی آسفالت می ریزند تا باعث محافظت آن قبل ار استفاده شود.
▪ سرامیک: برای تهیه عناصر سیلیس ، آلکالی و آلومینیوم مورد نیاز برای سرامیکها می توان آن را جایگزین کوارتز و فلدسپات کرد.
● شرایط تشکیل وژنز پرلیت:
پرلیت حاوی ۲۰ % کوارتز به همراه فلدسپار و کمی میکا و در برخی مواقع کانی های فرومنیزین است. پرلیت دارای ژنز ماگمایی است و بیشتر پرلیتهای مرغوب به دوران سوم و چهارم زمین شناسی تعلق دارند. چنانچه پرلیت آلتره شود به مونتموریونیت، اوپال و کلسدونی تبدیل می گردد.
این کانی به طور گسترده در مناطق آتشفشانی عهدحاضر و جوان و به طور محدود در ترشیر یا آتشفشان های جوان ریولیتی به وقوع می پیوندد.
بر اساس مطالعاتی که بر رو ی پرلیتها انجام گرفته نتایج زیر حاصل شده است:
۱) ذخایر پرلیت منحصر به آتشفشانهای عهد حاضر است.
۲) عمدتاً دارای ترکیب ریولیتی می باشد.
۳) پرلیتهای با بافت شیشه ای گاهی در برگیرنده ابسیدین هستند که نشانه ای از تبدیل سنگ نخستین به پرلیت است.
۴) پرلیت در مقایسه با ابسیدین از آب بیشتری در ترکیب خود برخوردار است ولی درصد عناصر دیگر آنها بسیار به هم نزدیک است.
۵) با اندازه گیری نسبتهای ایزوتوپی مشخص شده است که بخش اعظم آب پرلیت منشأ جوی دارد.
۶) در مقطع نازک، سنگ پرلیت دارای ساخت و بافت پرلیتی است که به صورت ترکهای کروی به نظر می رسند و حتی با چشم غیر مسلح قابل رؤیت می باشند که نتیجه سرد شدن گدازه و آبگیری بعدی آن است.
۷) بسیاری از مواد آتشفشانی اسیدی جوان که زمان کافی برای آبگیری نداشته‌اند، در اصل ابسیدین بوده و در میدان حرارتی پرلیت منبسط نمی‌شوند.
نظریه‌های قدیمی، ژنز و منشأ پرلیت را نتیجه انجماد سریع ماگمایی اسیدی، به علت تبادل حرارتی سریع با محیط می دانند ولی در این نظریه‌ها عواملی مانند میزان آب، اثر گازها و شرایط سرد شدن هنوز شناخته نشده‌اند.
یک نظریه دیگر، پیدایش پرلیت را نتیجه آبگیری ثانویه شیشه آتشفشانی نظیر ابسیدین دانسته و خاستگاه بخشی از آب موجود در پرلیت را آبهای جوی می داند. در صورتی که خاستگاه تمام آب موجود در ابسیدین، آب ماگمایی است.
با مطالعاتی که بر روی پرلیتهای کالیفرنیا انجام شده مشخص گردید که پرلیت از ابسیدین و در حضور بخار آب بوجود آمده است و مراحل زیر برای پرلیتی شدن ابسیدین پیشنهاد شده است:
۱) قرار گرفتن ابسیدین بصورت سیل، دایک و گنبد
۲) تبدیل ابسیدین به برش بعد از جایگزین شدن
۳) مجاورت بخار آب با ابسیدین و دگرسان شدن ابسیدین به پرلیت
۴) دگرسانی نهایی بخشی از پرلیت به رس و نفوذ دوباره توده ریولیتی به درون پرلیت.
آب لازم برای این فرآیند ممکن است از سنگهای مجاور یا سنگ میزبان یا از تبلور ریولیت حاصل شده باشد. نظریه دیگری تشکیل سنگ پرلیت را از سرد شدن سریع ماگمایی اسیدی در شرایط حضور آب تصور می‌نماید.
مطابق این نظریه، گدازه‌های اسیدی که محتوای مقادیر زیادی آب و گازهای فرار می باشند، به علت کاهش ناگهانی فشار محیط مقادیر زیادی خاکستر و پومیس تولید می‌نماید، به عبارت دیگر در اثر کاهش ناگهانی فشار درحین بیرون ریختن ماگما، بخار آب و گازهای فرار آزاد گشته و نتوانسته به صورت محبوس در گدازه باقی بماند و در این نوع گدازه‌های خروجی، تخلخلی در سنگ ایجاد و بافت پومیسی در سنگ بوجود می آید.
در صورتی که آب ماگمایی باقی مانده در افق های پایین تر که تحت فشار قابل ملاحظه ای قرار گرفته‌اند، در صورت تبادل حرارتی سریع به گدازه شیشه ای و در غیر این صورت به گدازه‌های نظیر ریولیت و داسیت تبدیل می‌گردد.
مطالعات جدیدتر ژنز پرلیت را به صورت زیر بیان کرده و سه حالت اصلی را برای آن متذکر می‌شود:
۱) در زونهای شیشه ای در جریانهای خاکستر توف جوش خورده
۲) در جریانهای گدازه ای از گنبدهای آتشفشانی
۳) در دیواره دایک ها و سیلهای نفوذی فلستیک
با توجه به اینکه توده‌های پرلیت بیشتر به صورت جریانها، دایکها، سیلها، گنبدها و در حاشیه خارجی توده‌های کم عمق سنگهای آتشفشانی دیده می‌شوند، لذا این ذخایر بصورت پیوسته نیستند. ذخایر اقتصادی پرلیت در جریانهای مواد مذاب ماسیف و توده ای ترسیری تا عهد حاضر (عمدتاً ائوسن و الیگوسن) که مناطق وسیعی را در بر گرفته‌اند محدود می‌شوند و به روش های روباز می‌توان آنها را استخراج کرد.

نویسنده: سهیلا نفیس

منبع : سایت جامع علمی داکفا