Atapulgita pApresenta uma morfologia única de cristal em bastão unidimensional. Seus cristais consistem em folhas tetraédricas de silício-oxigênio e folhas octaédricas de magnésio (alumínio)-oxigênio. No interior dos cristais em bastão, existem canais de poros regulares. Essa microestrutura especial confere à atapulgita inúmeras propriedades excelentes. Os cristais em bastão se entrelaçam e formam um agregado fibroso. Macroscopicamente, apresenta boa flexibilidade e plasticidade.
Propriedades físicas e químicas
Adsorção:
A atapulgita possui uma grande área superficial específica. Apresenta forte capacidade de adsorção. Pode adsorver com eficácia moléculas orgânicas, íons de metais pesados e moléculas de gás. Nas mesmas condições, pode adsorver 30%–50% mais poluentes do que os adsorventes tradicionais.
Propriedades coloidais:
Em água, forma dispersões coloidais estáveis. Possui boa tixotropia e suspensão. Esta propriedade é crucial em revestimentos e lamas de perfuração. Melhora significativamente o desempenho reológico.
Troca iônica:
Os cátions na estrutura cristalina podem trocar com cátions da solução. Essa característica é útil na melhoria do solo e no tratamento de águas residuais. Ajuda a regular o pH do solo e remove íons nocivos.
Químico estabilidade:
A atapulgita possui boa estabilidade química. Não reage facilmente em ambientes ácido-base normais. Pode suportar temperaturas elevadas. Isso a torna adequada para ambientes industriais complexos.
Modificação da Atapulgita
A estrutura e as propriedades únicas conferem à atapulgita alto valor de aplicação. No entanto, a estrutura cristalina limita seu desempenho de adsorção. Portanto, após a purificação, é necessária a modificação da superfície. Esse processo aumenta a área superficial, a carga superficial e o tamanho dos poros. Como resultado, as propriedades de adsorção e de transporte melhoram.
Campos de Aplicação
Proteção Ambiental
- Purificação de água:
A adsorção forte remove metais pesados, poluentes orgânicos e odores. Ela pode remover mais de 95% de íons de chumbo de águas residuais. - Purificação do ar:
Pode produzir materiais purificadores de ar. Estes absorvem gases nocivos (formaldeído, benzeno, SO₂) e partículas. Quando combinado com carvão ativado, a remoção de formaldeído melhora em cerca de 20%. - Remediação do solo:
Regula o pH, melhora a qualidade do solo e adsorve contaminantes. A adição de atapulgita reduz a absorção de metais pesados pelas culturas em 30%–40%. Isso garante a segurança alimentar.
Indústria química
- Transportador de catalisador:
Sua alta área superficial e estabilidade o tornam um carreador de catalisador ideal. Suporta muitos componentes ativos. Em reações de metanol para olefina, a seletividade de olefinas aumenta em mais de 10%. - Adsorvente:
Refina e purifica produtos químicos. Por exemplo, os descolorantes de argila atapulgita dominam o refino de óleo comestível. Eles apresentam melhor desempenho do que os agentes tradicionais. - Aditivo de borracha e plástico:
Melhora a resistência mecânica, a resistência ao calor e a resistência ao envelhecimento. Também reduz o custo de produção. A adição de atapulgita 5%–10% aumenta a resistência à tração da borracha em 15%–20%.
Agricultura
- Aditivo para ração: Rico em oligoelementos (como iodo, zinco e selênio), suplementa os nutrientes necessários para o crescimento animal. Suas propriedades de adsorção também ajudam a regular o equilíbrio do microbioma gastrointestinal do animal, melhorar a imunidade animal e a utilização da ração, além de reduzir o uso de antibióticos. Adicionar uma quantidade adequada de atapulgita à ração de gado e aves pode reduzir a incidência de doenças animais em 20%-30% e aumentar o ganho de peso em 10%-15%.
- Melhorador de fertilizantes: Absorve nutrientes dos fertilizantes, reduzindo a perda de nutrientes, permitindo uma liberação lenta de nutrientes e melhorando a utilização dos fertilizantes. Quando usado em combinação com fertilizantes químicos convencionais, pode aumentar a utilização de fertilizantes em 15%-20%, reduzindo as taxas de aplicação de fertilizantes e a poluição difusa na agricultura.
- Condicionador de solo: Melhora a estrutura dos agregados do solo, aumenta a retenção de água e fertilizantes no solo e promove o crescimento das raízes das culturas. O uso de condicionadores de solo à base de atapulgita em solos arenosos pode aumentar a retenção de água do solo em 30%-40%, aumentando significativamente a produtividade das culturas.
Outras aplicações
- Materiais de construção: A atapulgita pode ser utilizada na produção de materiais isolantes, materiais à prova de fogo, revestimentos arquitetônicos e outros produtos, melhorando seu desempenho. Por exemplo, a adição de atapulgita a materiais isolantes pode reduzir sua condutividade térmica em 10%-15%, melhorando o isolamento térmico. A adição a revestimentos arquitetônicos pode melhorar a resistência à abrasão e ao mofo.
- Produtos químicos diários: Pode ser usada em cosméticos (como batons, bases e loções) e detergentes para melhorar a textura, a estabilidade e a funcionalidade do produto. Adicionar atapulgita ao batom pode torná-lo mais delicado e duradouro. Adicioná-la a detergentes pode aumentar suas propriedades de detergência e antirredeposição.
- Fabricação de papel: Como enchimento e revestimento No caso do papel, pode melhorar a resistência, a brancura e a capacidade de impressão, além de reduzir os custos de produção. Adicionar uma quantidade adequada de atapulgita ao papel pode aumentar sua resistência à tração em 10%-15% e sua brancura em 5 a 8 pontos percentuais.
Conclusão
Pesquisadores estão explorando as estruturas cristalinas e porosas da atapulgita. Eles estão construindo nanomateriais avançados com funções precisas e direcionadas. Esses novos materiais serão utilizados em adsorção, catálise e compósitos. Pesquisas futuras promoverão aplicações de alto valor da atapulgita. A indústria migrará para materiais de alta qualidade. Isso aumentará o valor do produto, modernizará a cadeia industrial e apoiará o desenvolvimento sustentável.