Vermikülit Nedir?

24 Temmuz 2020
69
Views

Mika grubu mineraller plakamsı yapıda ve mükemmel dilimlenme özelliği gösteren tabakalı sulu aluminyum silikat bileşikleridir. Kimyasal bileşim ve fiziksel özelliklerinde gözlenen farklılıklar dikkate alınarak çeşitli sınıflandırmalar yapılmakla birlikte, mika gurubu mineralleri de içeren, tabakalı yapıya sahip silikatlara ilişkin genel bir sınıflandırma verilmektedir.

Mineralojik anlamda “vermikülit’  tabakalı, dioktahedral veya trioktahedral yapıda fillosilikat grubu minerallere verilen addır. İç tabakalarında su molekülleri ve değişebilir katyonlar içeren bu mineraller, mikanın hidrotermal alterasyonu sonucunda oluşmuştur. Fillosilikat grubu mineraller; plakadaki (sheet) tetrahedral ve octahedral sayısı, oktahedral konum durumu (di veya trioktahedral) ve her tabakadaki birim formül yüküne bağlı olarak sınıflandırılmaktadırlar.

Vermikülit Genleştirme Yöntemleri

Vermikülitler; ısıl, kimyasal ve mikrodalga yöntemler kullanılarak
genleştirilebilmektedirler. Bu yöntemler arasında en eski ve en yaygın olarak kullanılan ticari uygulamalar “yüksek sıcaklıkta kalsinasyon” olarak da anılan ısıl yöntemlerdir.

Isıl ve Kimyasal Genleştirme

Vermikülitler için en yaygın olarak kullanılmakta olan genleştirme yöntemi kısa süreli “şok” veya ”flash” ısıtmaya dayanmaktadır. Endüstriyel olarak genleştirme işlemi dikey veya yatay fırınlarda 870-1100ºC arasındaki sıcaklıklarda bir kaç dakikalık ısıtma sürelerinde gerçekleşmektedir. Şok ısıtma sırasında tabakalar arasındaki suyun ani buharlaşması ve uzaklaşan buharın da tabakaların arasını açmasından dolayı 8-12 katlık bir hacim artışı olmaktadır.

Genel olarak vermikültlerin termal genleşme mekanizması tabakalar arasındaki suyun buharlaşmasına bağlı olarak ifade edilmekle birlikte, yapılan çalışmalar dikkate alındığında mekanizmanın sadece mekanistik özelliklere bağlı olarak açıklanamayacağı ve kimyasal bazı özelliklerin de önemli olabileceği görülmektedir. Örneğin, aynı sıcaklıklara yavaş ısıtma sonucunda çıkıldığında genleşme çok önemsiz olurken, ani ısıtma durumunda genleşme başarılı olmaktadır. Öte yandan, genleşmenin tane büyüklüğüne önemli ölçüde bağlı olduğu ve iri tanelerin çok daha iyi genleşebildiği bilinmektedir. Ayrıca, mika/vermikülit tabakalaşmasının gözlendiği örnekler, saf vermikülit örneklere kıyasla, çok daha iyi genleşmektedirler. Örneğin, ticari olarak kullanılabilir nitelikteki vermikülitlerin çoğunluğu önemli oranlarda hidrobiotit içermektedirler. Dolayısı ile genel olarak kabul edilmiş termal genleşme mekanizmasının tüm bu özellikleri de kapsadığını söylemek mümkün değildir.

Mikrodalga Genleştirme

Vermikülit genleştirmesinde mikrodalga kullanılabileceği ve polar moleküllerle etkileşimi takiben genleşmenin daha da iyileştirilebileceği konusunda yapılan çalışmalar sonucunda 1973 yılında bir patent alınmıştır. Daha düşük sıcaklıklarda daha yüksek verim ve kalitede genleşmiş ürünlerin daha ekonomik olarak elde edilebilmesi amaçları doğrultusunda minerallerin mikrodalga genleştirilmesi ile araştırma ve endüstriyel ölçekli fırın dizaynları konusunda da patentler bulunmaktadır.

Literatürde vermikülitlerin mikrodalga ile genleştirilmesi konusunda yapılmış çok fazla çalışma bulunmamaktadır. 2003 yılında yapılan bir çalışmada vermikülit ve flogopitin mikrodalga genleşme özellikleri incelenmiştir. White Westinghouse (Model KM-90 VP, 2400 MHz) mutfak tipi bir mikrodalga fırın kullanılarak gerçekleştirilen bu çalışmada; su, hidrojen peroksit çözeltisi (%10, %20), 1N LiCl ve CaCl2 çözeltileri ile ön işleme tabi tutulmuş örneklerin ham örnekler ile 400ºC sıcaklığa ısıtılmış ham örneklerin farklı mikrodalga güçlerinde (600, 950 and 1300 W) ve farklı sürelerdeki genleşme eğilimleri belirlenmiştir. Sonuçta; vermikülit örneklerinin su, H2O2, Li ve Ca ile ön işleme tabi tutulmaları durumunda genleşmedeki iyileşmenin ham < su < 10% H2O2 < Ca < 20% H2O2 < Li sırasında olduğu belirlenmiştir. Flogopit örneğinde ise ön işlemler sonrasında herhangi bir iyileşme gözlenmediği ve 400ºC sıcaklığa ısıldıktan sonra tüm örneklerin genleşme özelliklerini yitirdikleri değerlendirmesinde bulunulmuştur.

Topraksız Tarım’da Vermikülit Kullanımı

Article Tags:
Article Categories:
Teknoloji

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

The maximum upload file size: 2 MB. You can upload: image, audio, video, document, spreadsheet, interactive, text, archive, code, other. Links to YouTube, Facebook, Twitter and other services inserted in the comment text will be automatically embedded.