پرلیت نوعی سنگ آتشفشانی معدنی با ترکیب اسیدی تا حد واسط 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 آب 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 به صورت مولکولی و هیدروکسیل است.
نسبت مقدار این دو نوع آب در پرلیت به فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد. پرلیت ها نا پایدارند 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.
فهرست مطالب
آشنایی بیشتر با پرلیت
پرلیت یک معدن سیلیکاتی است که از سنگهای آذری (سیلیسیوس) استخراج میشود. این ماده دارای ویژگیهای خاصی است که آن را در صنایع مختلف مفید میکند. در زیر به برخی اطلاعات بیشتر پرداخته میشود:
1. تشکیل و ویژگیهای شیمیایی:
پر از سنگهای آذری به ویژه تفتلوسیت به عنوان ماده اصلی خود تشکیل میشود. این معدن دارای ترکیبات شیمیایی خاصی از جمله اکسید آلومینیوم و سیلیکا است.
2. ویژگیهای فیزیکی:
دارای ویژگیهای فیزیکی مناسبی است. این ماده سبک و حاصلخیز است و دارای ساختاری پروژه شکل و حاوی حبابهای هوای محصور در داخل ذرات است.
3. استفاده در ساختمانها و ساخت بتن سبک:
یکی از کاربردهای اصلی در صنعت ساختمان و ساخت بتن سبک است. افزودن پرلیت به بتن، باعث کاهش وزن و افزایش عایق حرارتی آن میشود.
4. استفاده در کشاورزی:
خاک پرلیت به عنوان یک افزودنی خاکی در کشاورزی استفاده میشود. این ماده به خاک افزایش تهویه و زهکشی، افزایش حاصلخیزی، و کنترل بهتر رطوبت کمک میکند.
5. کاربرد در صنعت غذایی:
در صنعت غذایی، به عنوان یک جاذب رطوبت و حفظ کننده رطوبت در بستهبندی مواد غذایی مورد استفاده قرار میگیرد.
6. تصفیه آب:
به عنوان یک جاذب فیلتر در صنعت تصفیه آب بهکار میرود. این ماده با جذب ذرات و مواد معلق به تصفیه آب کمک میکند.
7. استفاده در صنایع الکترونیک:
به عنوان یک ماده عایق حرارتی و خازنی در تولید قطعات الکترونیکی مورد استفاده قرار میگیرد.
8. استفاده در صنعت گلف:
در صنعت گلف، به عنوان لایه پوششی برای زمینهای گلف مورد استفاده قرار میگیرد. این ویژگی کمیاب خاصیت حاصلخیزکنندگی و افزایش دفع آب خاک را ارتقا میدهد.
به دلیل خصوصیات منحصربهفرد خود در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد و تاثیرات مفیدی در بهبود ویژگیهای محصولات و فرآیندها دارد.
بیشتر بخوانید: پرلیت چیست؟ همه چیز در مورد پرلیت
مصارف مهم پرلیت منبسط شده
مصارف مهم پرلیت منبسط شده عبارت است از:
- تهیه بتون سبک وزن
- پرکننده
- عایق صوتی و حرارتی
- کشاورزی
- بعنوان صافی و ساینده
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 دو جداره نیز به کار می رود.
صفحات پرلیتی را به کمک پرلیت و یک ماده چسباننده نظیر گچ میتوان تهیه نمود. این صفحات وزن کم دارند و به عنوان 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 آب 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 به صورت یک لایه روی مواد مذاب قرار گیرد مانع اکسیده شدن ماده مذاب، کاهش افت دما و جمع آوری سرباره می شود. بنابراین آن را به صورت لایه نازک روی آسفالت میریزند تا باعث محافظت آن قبل از استفاده شود.
سرامیک: برای تهیه عناصر سیلیس، آلکالی و آلومینیوم مورد نیاز برای سرامیکها می توان آن را جایگزین کوارتز و فلدسپات کرد.
همچنین می توانید مقاله کاربرد پرلیت در صنعت و مصارف پرلیت خام و منبسط را بخوانید.
شرایط تشکیل و ژنز 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 عهد حاضر و جوان و به طور محدود در ترشیر یا آتشفشان های جوان ریولیتی به وقوع می پیوندد.
بر اساس مطالعاتی که بر روی پرلیتها انجام گرفته نتایج زیر حاصل شده است:
- ذخایر پرلیت منحصر به آتشفشانهای عهد حاضر است.
- عمدتاً دارای ترکیب ریولیتی می باشد.
- پرلیتهای با بافت شیشهای گاهی در برگیرنده ابسیدین هستند که نشانهای از تبدیل سنگ نخستین به پرلیت است.
- پرلیت در مقایسه با ابسیدین از آب بیشتری در ترکیب خود برخوردار است ولی درصد عناصر دیگر آنها بسیار به هم نزدیک است.
- با اندازه گیری نسبتهای ایزوتوپی مشخص شده است که بخش اعظم آب پرلیت منشأ جوی دارد.
- در مقطع نازک، سنگ پرلیت دارای ساخت و بافت پرلیتی است که به صورت ترکهای کروی به نظر میرسند و حتی با چشم غیر مسلح قابل رؤیت میباشند که نتیجه سرد شدن گدازه و آبگیری بعدی آن است.
- بسیاری از مواد آتشفشانی اسیدی جوان که زمان کافی برای آبگیری نداشته اند، در اصل ابسیدین بوده و در میدان حرارتی پرلیت منبسط نمی شوند.
نظریه های قدیمی، ژنز و منشأ پرلیت را نتیجه انجماد سریع ماگمایی اسیدی، به علت تبادل حرارتی سریع با محیط می دانند ولی در این نظریه ها عواملی مانند میزان آب، اثر گازها و شرایط سرد شدن هنوز شناخته نشده اند.
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:
- قرار گرفتن ابسیدین بصورت سیل، دایک و گنبد
- تبدیل ابسیدین به برش بعد از جایگزین شدن
- مجاورت بخار آب با ابسیدین و دگرسان شدن ابسیدین به پرلیت
- 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 می نماید.
مطابق این نظریه، گدازه های اسیدی که محتوای مقادیر زیادی آب و گازهای فرار می باشند، به علت کاهش ناگهانی فشار محیط مقادیر زیادی خاکستر و پومیس تولید می نماید، به عبارت دیگر در اثر کاهش ناگهانی فشار در حین بیرون ریختن ماگما، بخار آب و گازهای فرار آزاد گشته و نتوانسته به صورت محبوس در گدازه باقی بماند و در این نوع گدازه های خروجی، تخلخلی در سنگ ایجاد و بافت پومیسی در سنگ به وجود می آید.
در صورتی که آب ماگمایی باقی مانده در افق های پایین تر که تحت فشار قابل ملاحظه ای قرار گرفته اند، در صورت تبادل حرارتی سریع به گدازه شیشه ای و در غیر این صورت به گدازه های نظیر ریولیت و داسیت تبدیل می گردد.
مطالعات جدیدتر ژنز پرلیت
مطالعات جدیدتر ژنز پرلیت را به صورت زیر بیان کرده و سه حالت اصلی را برای آن متذکر می شود:
۱) در زونهای شیشهای در جریانهای خاکستر توف جوش خورده
۲) در جریانهای گدازهای از گنبدهای آتشفشانی
۳) در دیواره دایک ها و سیلهای نفوذی فلستیک
با توجه به اینکه توده های پرلیت بیشتر به صورت جریانها، دایکها، سیلها، گنبدها و در حاشیه خارجی توده های کم عمق سنگهای آتشفشانی دیده می شوند، 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 گرفته اند محدود می شوند و به روش های روباز می توان آنها را استخراج کرد.