Bentonit
Bentonit är ett geologiskt material som kan klassas både som jordart och sedimentär bergart, beroende på sedimentets litifieringsgrad. Bentonit har bildats genom sedimentation av vulkanisk aska, och har en hög halt av svällande lermineral s.k. smektiter, varav det mest kända är mineralet montmorillonit. Bentonit bildas genom naturlig nedbrytning av vulkanisk aska (vulkaniskt glas). Bentoniten uppträder oftast som mer eller mindre fasta lerlager i sedimentära formationer.
Från teknisk synpunkt finns i huvudsak tre sorter av bentonit: naturlig natriumbentonit (Na-bentonit), naturlig kalciumbentonit (Ca-bentonit) och natriumaktiverad bentonit. Namnet bentonit kommer från Bentonformationen vid Rock River i Wyoming.
Fysiska egenskaper
Bentonitens främsta egenskaper beror av dess förmåga att binda till sig polära molekyler, t.ex. vatten, vilket medför att bentoniten sväller. Beroende av tillgången på t.ex. vatten, leder svällningen/uppsugningen till en pasta eller till en trögflytande vätska med relativt låg viskositet. Natriumbentonit sväller mer än kalciumbentonit. Natriumaktiverad kalciumbentonit uppnås genom behandling av kalciumbentoniten med natriumsalter. Svällningsförmågan eller bindningsförmågan kan också påverkas genom behandling med polymerer. Svällningsförmågan gör bentoniten särskilt tät mot vätskor, förutsatt att dess fortsatta svällning är förhindrad genom t.ex. belastning. En annan viktig egenskap är dess förmåga att sorbera/fastlägga vissa ämnen.
Användningsområden
Bentonit har länge använts som bindemedel vid tillverkning av t.ex. kulsinter för framställning av järn, men även som viskositetsförhöjare och bindemedel för att få upp borrkax ur djupa borrhål i berg. Vid oljeborrning ger sådan inblandning med bentonit i borrvattnet även möjligheter att förhindra s.k. blow-outs eller utblåsningar av explosiva gaser.
Bentonit spelar en stor roll vid tätning av vattenförande delar i tunnlar och bergrum och inte minst i slutförvaren av använt kärnbränsle. Där fungerar den som en buffert mellan berggrunden och de kapslar av koppar som det uttjänta kärnbränslet förvaras i.[1] Sorptionsförmågan hos bentonit utnyttjas t.ex. i kattsand och vid klarning av viner. Bentonit används även som klumpförebyggande medel, då med E-nummer 558.
Eftersom bentonit bildas av askan vid ett vulkanutbrott och förekommer som distinkta lager i andra sedimentära bergarter, exempelvis kalksten, används bentonitlager för regional och global korrelering av åldern för de omgivande sedimenten. Detta kan till exempel göras genom att man daterar bentonitmineralen med hjälp av radiometriska dateringar.
Källor
Noter
- ^ ”Vår metod för slutförvaring”. Svensk Kärnbränslehantering AB. 1 mars 2012. Arkiverad från originalet den 22 april 2013. https://web.archive.org/web/20130422032830/http://www.skb.se/Templates/Standard____14883.aspx. Läst 14 april 2013.
Media som används på denna webbplats
Författare/Upphovsman: James St. John (https://www.flickr.com/people/jsjgeology/), Licens: CC BY 2.0
Volcanic tuff (bentonite) (ash-fall tuff) (Split Fish Layer, Fossil Butte Member, Green River Formation, Lower Eocene; Promised Lands Quarry, Hams Fork Plateau, southwestern Wyoming, USA. 67 mm across along the base. Volcanic tuff interbed in succession of fossiliferous lacustrine marlstones, Split Fish Layer, Fossil Butte Member, Green River Formation, Lower Eocene, ~49 to 51 Ma.
Locality: wall of Promised Lands Quarry (SE1/4 sec. 22, T22N, R17W), Hams Fork Plateau, ~13.5 to 14 km northwest of the town of Kemmerer, southwestern Wyoming, USA.
This is a volcanic tuff, also known as a bentonite. It formed during an ash fall event following an explosive volcanic eruption. The tuff is probably a magnesian rhyolite or dacite. Tuff beds such as this occur as interbeds in the famous fossil fish-bearing beds of the Green River Formation in southwestern Wyoming. The source volcano for this particular volcanic tuff is undetermined, but published research has shown that it likely derived from the Absaroka Volcanic Field (= modern-day Yellowstone National Park area and adjacent Absaroka Mountains of northwestern Wyoming) or the Challis Volcanic Field of central Idaho.Författare/Upphovsman: puroticorico, Licens: CC BY 2.0
Petrified Forest National Park, Arizona -- The pastel bands of color in the Blue Mesa indicate the type of environment in which the sediments were deposited. Blues and grays are a sign of carbon from decaying organic material that was buried or under water and not exposed to air. Reds result from an iron mineral, hematite. When exposed to air, even a small amount of iron causes the rocks to oxidize or rust. The whites represent nearly pure bentonite clay. Ground water, percolating through the buried sediments, also accounts for some color changes.