Бентонит

Бентонит (назван по месторождению Бентон, США) — природный глинистый минерал, имеющий свойство разбухать при гидратации (в 14—16 раз). При ограничении пространства для свободного разбухания в присутствии воды образуется плотный гель, который препятствует дальнейшему проникновению влаги. Это свойство, а также нетоксичность и химическая стойкость делает его незаменимым в производстве, строительстве и многих других сферах деятельности.

Природные залегающие бентониты обычно имеют рН 6—9,5 (для 5 % водной суспензии после её отстаивания в течение 1 часа) и содержат менее 2 % карбоната натрия; общее содержание взаимозаменяемых натрия и кальция не превышает 80 мэ/100 г. Существуют два типа бентонитов:

• кальциевый, с низкой степенью набухания;
• натриевый, с высокой степенью набухания (скорость вспучивания менее 7 мл/г или более 12 мл/г).

Некоторые природные залегающие бентониты могут иметь характеристики, отличающиеся от этих значений; там, где это имеет место, обычно считается, что бентонит является активированным.

Применение

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E558, препятствующей слёживанию и комкованию.[1]

Бентонит применяется для приготовления бурового раствора. Применяется в литейном деле, при переработке нефтепродуктов и железных руд, в производстве керамики, для осветления растворов.

Бентонит является биологически активным веществом, добавление его в корм и с удобрениями в почву повышает продуктивность животных и урожайность с/х культур.

Бентонит используется в гидростроительстве для борьбы с фильтрацией, им экранируют каналы. В СССР разрабатывалось более десятка крупных месторождений бентонитовых глин: Черкасская область, Кавказ, Казахстан.

Изучение и освоение месторождений отечественного бентонита началось с крымского кила. Долгое время кил служил эталоном для сравнения с глинами других регионов СССР.

Основным компонентом бентонита является монтмориллонит, который после модификации используется в нефтегазовой, пищевой, косметической, фармакологической и строительной промышленностях.

Бентонит также применяется для декорирования различного вида террариумов, палюдариумов, аквариумов и иных приспособлений для содержания земноводных и других представителей водных стихий в домашних условиях.

Применение в виноделии

В виноделии бентонит используют для ускорения осветления сусла, виноматериалов и стабилизации вин против белковых помутнений. Основной компонент, бентонита (60—70 %) — монтмориллонит Al₂[Si₄O₁₀](ОH)₂·nH₂О, который представляет собой листовой силикат с расширяющейся структурной ячейкой; обладает высокой набухаемостью и способен давать гелеобразную суспензию.

Бентонит задают в виноматериал в виде 20%-ной водной суспензии из расчета 1—4 г/л. Дозу определяют путем проведения пробной оклейки. Обычно производственную обработку Б. совмещают с деметаллизацией, оклейкой желатином или поливинилпирролидоном. Для ускорения образования осадка добавляют полиакриламид или полиоксиэтилен. При осветлении сусла бентонит повышает скорость оседания мутящих частиц, адсорбирует окислительные ферменты, удаляет микроорганизмы, снижает количество белка и др. веществ.

Осветление достигается путем совместного действия процессов флокуляции и адсорбции бентонитом мутящих частиц виноматериала, стабильность — вследствие адсорбции белка, конденсированных фенольных веществ, полисахаридов и др. соединений, которые при длительном хранении способны вступать в реакцию между собой и с другими компонентами вина или выпадать в осадок.

Бентонит также добавляют в тиражную смесь для улучшения условий ремюажа в производстве шампанского.

Месторождения

Самые крупные месторождения бентонита расположены в США (Блек-Гилс, Сандерс-Дефайанс), Канаде, Великобритании, России, Армении, Украине (Черкасское месторождение бентонитовых глин). Крупнейшими производителями и главными экспортерами бентонита являются США, Греция, Япония, Италия, Аргентина, Испания, Узбекистан.

Литература

• Ю. А. Полканов. Минералы Крыма: Науч.-попул. очерк. — СимферопольТаврия, 1989. — 160 с.:ил., 8 л. ил.
• А. В. Пахарев. Разработка бентонитов: Томский политехнический университет 6 — 11 апреля 2009 г
• «Энциклопедия виноградарства. В 3 томах». Гл. редактор А. И. Тимуш, Кишинёв: Главная редакция Молдавской Советской энциклопедии, 1986 г.