อัตตาพัลไกต์ พีมีลักษณะเฉพาะตัวคือผลึกแท่งที่มีมิติเดียว ผลึกประกอบด้วยแผ่นซิลิกอน-ออกซิเจนทรงสี่หน้า และแผ่นแมกนีเซียม (อะลูมิเนียม)-ออกซิเจนทรงแปดหน้า ภายในผลึกแท่งมีช่องรูพรุนที่สม่ำเสมอ โครงสร้างจุลภาคพิเศษนี้ทำให้แอททาพัลไกต์มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ ผลึกแท่งพันกันและก่อตัวเป็นมวลรวมเส้นใย ในระดับมหภาค ผลึกนี้มีความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นที่ดี
สมบัติทางกายภาพและทางเคมี
การดูดซับ:
แอตตาพัลไกต์มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่ง สามารถดูดซับโมเลกุลอินทรีย์ ไอออนของโลหะหนัก และโมเลกุลของก๊าซได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภายใต้สภาวะเดียวกัน มันสามารถดูดซับสารมลพิษ 30%–50% ได้มากกว่าสารดูดซับทั่วไป
คุณสมบัติของคอลลอยด์:
ในน้ำจะเกิดการกระจายตัวแบบคอลลอยด์ที่เสถียร มีความหนืดและการแขวนลอยที่ดี คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการเคลือบผิวและโคลนเจาะ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการไหลอย่างมีนัยสำคัญ
การแลกเปลี่ยนไอออน:
ไอออนบวกในโครงสร้างผลึกสามารถแลกเปลี่ยนกับไอออนบวกในสารละลายได้ คุณสมบัตินี้มีประโยชน์ในการปรับปรุงดินและบำบัดน้ำเสีย ช่วยควบคุมค่า pH ของดินและกำจัดไอออนที่เป็นอันตราย
เคมี ความมั่นคง:
แอททาพัลไกต์มีความเสถียรทางเคมีที่ดี ไม่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด-ด่างปกติ ทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้ในระดับหนึ่ง จึงเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน
การดัดแปลงของอัตตาพัลไกต์
โครงสร้างและคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้แอททาพัลไกต์มีคุณค่าสูงในการใช้งาน อย่างไรก็ตาม โครงสร้างผลึกจำกัดประสิทธิภาพการดูดซับ ดังนั้น หลังจากการทำให้บริสุทธิ์ จำเป็นต้องมีการปรับปรุงพื้นผิว กระบวนการนี้จะเพิ่มพื้นที่ผิว ประจุไฟฟ้า และขนาดรูพรุน ส่งผลให้คุณสมบัติการดูดซับและตัวพาดีขึ้น
ฟิลด์แอปพลิเคชัน
การปกป้องสิ่งแวดล้อม
- การฟอกน้ำ:
การดูดซับที่แข็งแกร่งช่วยขจัดโลหะหนัก สารมลพิษอินทรีย์ และกลิ่นไม่พึงประสงค์ สามารถกำจัดไอออนตะกั่วออกจากน้ำเสียได้มากกว่า 95% - การฟอกอากาศ:
สามารถทำเป็นวัสดุฟอกอากาศได้ โดยดูดซับก๊าซอันตราย (ฟอร์มาลดีไฮด์ เบนซิน SO₂) และอนุภาคขนาดเล็ก เมื่อใช้ร่วมกับถ่านกัมมันต์ การกำจัดฟอร์มาลดีไฮด์จะดีขึ้นประมาณ 20% - การฟื้นฟูดิน:
ช่วยควบคุมค่า pH ปรับปรุงดิน และดูดซับสารปนเปื้อน การเติมแอททาพัลไกต์ช่วยลดการดูดซึมโลหะหนักของพืชลง 30%–40% ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของอาหาร
อุตสาหกรรมเคมี
- ตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยา:
พื้นที่ผิวสูงและความเสถียรสูงทำให้เป็นตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม รองรับส่วนประกอบสำคัญหลายชนิด ในปฏิกิริยาเมทานอลต่อโอเลฟิน การเลือกโอเลฟินดีขึ้นกว่า 10% - สารดูดซับ:
สารนี้ช่วยกลั่นและทำให้ผลิตภัณฑ์เคมีบริสุทธิ์ ยกตัวอย่างเช่น สารลดสีจากดินเหนียว Attapulgite ได้รับความนิยมในการกลั่นน้ำมันพืช สารเหล่านี้มีประสิทธิภาพดีกว่าสารแบบดั้งเดิม - สารเติมแต่งยางและพลาสติก:
ช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล ทนความร้อน และทนต่อการเสื่อมสภาพ อีกทั้งยังช่วยลดต้นทุนการผลิตอีกด้วย การเติม attapulgite 5%–10% จะเพิ่มความแข็งแรงดึงของยางขึ้น 15%–20%
เกษตรกรรม
- สารเติมแต่งอาหารสัตว์: อุดมไปด้วยธาตุอาหารรอง (เช่น ไอโอดีน สังกะสี และซีลีเนียม) ช่วยเสริมสารอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของสัตว์ คุณสมบัติการดูดซับยังช่วยควบคุมสมดุลของจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหารของสัตว์ เสริมสร้างภูมิคุ้มกันของสัตว์และการใช้อาหาร และลดการใช้ยาปฏิชีวนะ การเติมแอททาพัลไกต์ในปริมาณที่เหมาะสมลงในอาหารสัตว์และสัตว์ปีกสามารถลดอัตราการเกิดโรคในสัตว์ได้ 20%-30% และเพิ่มน้ำหนักตัวได้ 10%-15%
- สารเสริมปุ๋ย: ดูดซับสารอาหารจากปุ๋ย ลดการสูญเสียสารอาหาร ช่วยให้ปลดปล่อยสารอาหารอย่างช้าๆ และปรับปรุงการใช้ปุ๋ย เมื่อใช้ร่วมกับปุ๋ยเคมีทั่วไป สามารถเพิ่มการใช้ปุ๋ยได้ 15%-20% ลดอัตราการใช้ปุ๋ย และลดมลพิษทางการเกษตรจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ชัดเจน
- สารปรับปรุงดิน: ช่วยปรับปรุงโครงสร้างมวลรวมของดิน เพิ่มการกักเก็บน้ำและปุ๋ยในดิน และส่งเสริมการเจริญเติบโตของรากพืช การใช้สารปรับปรุงดินแอททาพัลไกต์ในดินทรายสามารถเพิ่มการกักเก็บน้ำในดินได้ 30%-40% ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตพืชได้อย่างมาก
แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ
- วัสดุก่อสร้าง: แอททาพัลไกต์สามารถนำมาใช้ในการผลิตวัสดุฉนวน วัสดุทนไฟ วัสดุเคลือบสถาปัตยกรรม และผลิตภัณฑ์อื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น การเติมแอททาพัลไกต์ลงในวัสดุฉนวนสามารถลดค่าการนำความร้อนได้ 10%-15% ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อน การเติมแอททาพัลไกต์ลงในวัสดุเคลือบสถาปัตยกรรมสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการขัดถูและเชื้อราได้
- สารเคมีในชีวิตประจำวัน: สามารถนำมาใช้ในเครื่องสำอาง (เช่น ลิปสติก รองพื้น และโลชั่น) และผงซักฟอก เพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัส ความคงตัว และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ การเติมแอททาพัลไกต์ลงในลิปสติกจะช่วยให้ลิปสติกนุ่มลื่นและติดทนนานขึ้น การเติมแอททาพัลไกต์ลงในผงซักฟอกจะช่วยเพิ่มคุณสมบัติในการชะล้างและป้องกันการสะสมซ้ำของลิปสติก
- การทำกระดาษ: เป็นสารตัวเติมและ การเคลือบ สำหรับกระดาษ สามารถเพิ่มความแข็งแรง ความขาว และความสามารถในการพิมพ์ของกระดาษได้ พร้อมทั้งลดต้นทุนการผลิต การเติมแอททาพัลไกต์ในปริมาณที่เหมาะสมลงในกระดาษสามารถเพิ่มความแข็งแรงแรงดึงได้ 10%-15% และเพิ่มความขาวได้ 5-8 จุดเปอร์เซ็นต์
บทสรุป
นักวิจัยกำลังศึกษาโครงสร้างผลึกแท่งและโครงสร้างช่องรูพรุนของแอททาพัลไกต์ พวกเขากำลังสร้างวัสดุนาโนขั้นสูงที่มีฟังก์ชันเฉพาะเจาะจงและแม่นยำ วัสดุใหม่เหล่านี้จะทำหน้าที่ในการดูดซับ การเร่งปฏิกิริยา และการประกอบ การวิจัยในอนาคตจะส่งเสริมการประยุกต์ใช้แอททาพัลไกต์ที่มีมูลค่าสูง อุตสาหกรรมจะมุ่งสู่วัสดุคุณภาพสูง ซึ่งจะช่วยเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์ ยกระดับห่วงโซ่อุตสาหกรรม และสนับสนุนการพัฒนาอย่างยั่งยืน