โซเดียม เบนโทไนท์
มาทำความรู้จักกับ… โซเดียม เบนโทไนท์ (Sodium Bentonite)
คุณสมบัติ ประโยชน์ และการใช้งาน
โซเดียม เบนโทไนท์ คืออะไร
เป็นดินประเภทหนึ่งที่มีแร่หลักคือมอนต์มอริลโลไนต์ (Montmorillonite) ซึ่งมี โซเดียม (Na⁺) เป็นตัวแลกเปลี่ยนประจุหลัก โดดเด่นด้วยคุณสมบัติในการพองตัว (swelling capacity) และการดูดซับน้ำที่สูงมาก เมื่อดูดน้ำจะขยายตัวได้ถึง 15-20 เท่าของปริมาตรเดิม ทำให้มีลักษณะเป็นเจลเหนียวหนืด ชนิดนี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของเถ้าภูเขาไฟที่มีปฏิกิริยากับน้ำใต้ดิน จนเกิดเป็นดินเหนียวที่มีโซเดียมเป็นองค์ประกอบสำคัญ
แหล่งที่ที่มาของสาร
เป็นดินเหนียวชนิดหนึ่งในตระกูลเบนโทไนท์ ซึ่งมีองค์ประกอบหลักเป็นแร่ มอนต์มอริลโลไนต์ (Montmorillonite) โดยเฉพาะชนิดที่มี โซเดียม (Na⁺) เป็นประจุหลักที่อยู่ในโครงสร้างแร่เกิดจากการสลายตัวของ เถ้าภูเขาไฟ ที่ทำปฏิกิริยากับน้ำใต้ดินในช่วงเวลาหลายล้านปี กลายเป็นดินเหนียวที่มีความละเอียดสูงและมีโครงสร้างแร่ชั้น (layered structure) ทำให้มีพื้นที่ผิวภายใน (internal surface area) สูงมาก เมื่อสัมผัสกับน้ำ โมเลกุลน้ำจะแทรกตัวระหว่างชั้น ทำให้ดินพองตัวอย่างมาก
โครงสร้างทางเคมี
- เป็นแร่ในกลุ่ม Smectite clays
- โครงสร้างเป็นแบบ 2:1 (Tetrahedral-Octahedral-Tetrahedral sheet)
- มี cation exchange capacity (CEC) สูง สามารถแลกเปลี่ยนประจุบวกกับสารอื่น ๆ ในระบบได้
ใน โซเดียม เบนโทไนท์ จะมีโซเดียมเป็นไอออนหลัก (Na⁺) ในตำแหน่งแลกเปลี่ยนประจุ ทำให้:
✔️ มี แรงผลักระหว่างชั้นสูง
✔️ เมื่อดูดน้ำ ชั้นจะแยกออกจากกันได้ดี เกิดการพองตัวสูง (swelling capacity)
✔️ สามารถดูดซับน้ำได้มากกว่าชนิดแคลเซียมเบนโทไนท์หลายเท่า
คุณสมบัติทางฟิสิกส์และเคมี
🔬 1. การพองตัว (Swelling Capacity)
เมื่อดูดน้ำจะพองตัวได้ 15-20 เท่าของปริมาตรเดิม หรือมากกว่า ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์
🔬 2. ความหนืดสูง (High Viscosity)
เมื่อผสมกับน้ำในอัตราส่วนที่เหมาะสม จะเกิดเจลที่มีความหนืดสูงและมีความคงตัว (suspension stability) ทำให้สามารถปิดรูพรุนหรือซึมเข้าไปอุดช่องว่างได้
🔬 3. ความสามารถในการดูดซับ (Absorption & Adsorption)
สามารถดูดซับน้ำและสารละลายต่าง ๆ ได้ดีเยี่ยม จึงนิยมนำมาใช้ในงานบำบัดน้ำเสีย
🔬 4. การแลกเปลี่ยนไอออน (Cation Exchange Capacity)
มีความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนกับสารในระบบสูง จึงใช้เป็นสารปรับปรุงดินและตัวดูดซับสารพิษในอาหารสัตว์
แหล่งกำเนิดและการผลิต
ส่วนใหญ่ในเชิงพาณิชย์มาจากแหล่ง เหมืองเบนโทไนท์ในสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะที่ไวโอมิง (Wyoming) ซึ่งเป็นแหล่งที่มีชื่อเสียงด้านคุณภาพสูงสุด และพบในประเทศจีน อินเดีย และตุรกี
กระบวนการผลิตหลังจากขุดขึ้นมาจะประกอบด้วย:
- การบด (Crushing)
- การอบแห้ง (Drying)
- การแยกขนาด (Sizing)
- บางครั้งมีการเพิ่มโซเดียม (Sodium Activation) ถ้าเป็นเบนโทไนท์ที่มีแคลเซียมสูงเพื่อเพิ่มการพองตัว
การใช้งานในอุตสาหกรรม
🏗️ 1. วิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม
- ทำ Slurry wall หรือ Cutoff wall ป้องกันน้ำซึมในเขื่อน บ่อขยะอุตสาหกรรม บ่อเก็บน้ำเสีย
- ใช้ใน Drilling mud สำหรับขุดเจาะบ่อน้ำมัน บ่อบาดาล ป้องกันการพังทลายของหลุมเจาะ ควบคุมแรงดัน และหล่อลื่นหัวเจาะ
🌱 2. เกษตรกรรม
- เป็น สารปรับปรุงดิน (Soil conditioner) เพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำ โดยเฉพาะในดินทรายหรือพื้นที่แห้งแล้ง
🐓 3. อุตสาหกรรมอาหารสัตว์
- เป็น สารพา (Carrier) สำหรับแร่ธาตุหรือวิตามิน
- เป็น สารดูดซับ (Mycotoxin binder) ช่วยดูดซับสารพิษจากเชื้อราในอาหารสัตว์
🧪 4. เคมีภัณฑ์และเครื่องสำอาง
- เป็น สารเพิ่มความหนืด (Thickener) ในครีม มาส์ก โคลนพอกตัว หรือผลิตภัณฑ์ดูแลผิว
- ใช้ใน การบำบัดน้ำเสีย ดูดซับโลหะหนักหรือสารแขวนลอยในระบบน้ำ
🐟 5. บ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ
- ใช้โรยหรือผสมในบ่อดินเพื่อ ป้องกันการรั่วซึมของน้ำ ในบ่อกุ้ง บ่อปลา
โซเดียม เบนโทไนท์ เป็นแร่ดินเหนียวธรรมชาติที่มีคุณสมบัติเด่นในด้าน การพองตัวสูง การดูดซับน้ำและสารต่าง ๆ และการสร้างเจลที่มีความคงตัวสูง ทำให้เป็นวัตถุดิบสำคัญในอุตสาหกรรมหลากหลาย ตั้งแต่งานก่อสร้าง วิศวกรรมโยธา น้ำมัน เกษตร อาหารสัตว์ ไปจนถึงเครื่องสำอางและการบำบัดน้ำเสีย
คุณสมบัติเด่น
✔ การพองตัวสูง – สามารถพองตัวและปิดช่องว่างได้ดีเยี่ยม
✔ ความหนืดสูง – สร้างเนื้อเจลหรือ suspension ที่คงตัว
✔ ความสามารถในการดูดซับ (Absorption & Adsorption) – ดูดซับน้ำและสารละลายได้มาก
✔ การแลกเปลี่ยนไอออน (Cation Exchange Capacity, CEC) – สูงกว่าดินเหนียวชนิดอื่น
- การพองตัวสูง (High Swelling Capacity)
🔹 มีความสามารถในการ พองตัวได้สูงมากเมื่อสัมผัสน้ำ โดยสามารถเพิ่มปริมาตรได้ 15-20 เท่า หรือมากกว่าขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์
🔹 การพองตัวนี้เกิดจากโครงสร้างแร่ มอนต์มอริลโลไนต์ (Montmorillonite) ที่เป็น layered structure และมีโซเดียม (Na⁺) เป็น cation หลัก ทำให้แรงผลักระหว่างชั้นสูง ชั้นจึงแยกออกจากกันได้ดีเมื่อดูดน้ำ
- ความหนืดสูง (High Viscosity)
🔹 เมื่อผสมกับน้ำในอัตราส่วนที่เหมาะสม จะเกิดเป็น สารละลายคอลลอยด์ (colloidal suspension) ที่มีความหนืดสูง
🔹 ความหนืดนี้ช่วยในการ ปิดผนึกรอยรั่วซึม (sealant) เช่น ในบ่อเก็บน้ำ บ่อขยะ หรือบ่อบาดาล และใช้สร้าง slurry wall ในงานวิศวกรรมโยธา
- ความสามารถในการดูดซับสูง (High Absorption & Adsorption)
🔹 สามารถดูดซับน้ำได้ในปริมาณมาก ทำให้ใช้เป็น สารปรับปรุงดิน (soil conditioner) เพื่อเพิ่มความชื้นในพื้นที่แห้งแล้ง
🔹 นอกจากนี้ยังมี ความสามารถในการดูดซับสารพิษ (adsorption of toxins) เช่น mycotoxin ในอาหารสัตว์ และโลหะหนักในระบบบำบัดน้ำเสีย
- ความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนสูง (High Cation Exchange Capacity: CEC)
🔹 มีค่า CEC สูงมาก จึงสามารถ แลกเปลี่ยนประจุบวกกับแร่ธาตุหรือสารเคมีในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ
🔹 ใช้เป็นตัวปรับปรุงคุณภาพดินและในกระบวนการแยกสารต่าง ๆ ในอุตสาหกรรมเคมี
- การคงตัวของสารแขวนลอย (Suspension Stability)
🔹 สามารถสร้างเนื้อ suspension ที่คงตัวได้นาน โดยไม่ตกตะกอนง่าย จึงเหมาะสำหรับงานขุดเจาะ (drilling mud) และเป็น stabilizer ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง
- เป็นวัสดุปิดผนึกธรรมชาติ (Natural Sealant)
🔹 ด้วยคุณสมบัติการพองตัวและความหนืดสูง จึงนิยมใช้ ป้องกันการรั่วซึมของน้ำในบ่อกักเก็บต่าง ๆ โดยไม่ต้องใช้วัสดุสังเคราะห์
ด้วยคุณสมบัติในการพองตัวสูง ความหนืดสูง การดูดซับและแลกเปลี่ยนไอออนที่ยอดเยี่ยม รวมถึงความสามารถในการสร้างเจลที่คงตัว ทำให้เป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่จำเป็นในงานก่อสร้าง วิศวกรรม บำบัดน้ำเสีย เกษตร และอุตสาหกรรมเคมี
การใช้งานหลักในอุตสาหกรรม
🏗️ 1. งานก่อสร้างและวิศวกรรมโยธา
- ใช้ในการ ทำ Slurry walls หรือ cutoff walls สำหรับป้องกันน้ำซึมในเขื่อน บ่อขยะ หรือบ่อเก็บน้ำเสีย
- ใช้เป็นส่วนผสมใน Drilling mud สำหรับขุดเจาะน้ำมันและบ่อบาดาล เพื่อหล่อลื่นหัวเจาะและควบคุมแรงดัน
🌱 2. อุตสาหกรรมเกษตรและปศุสัตว์
- เป็น สารปรับปรุงคุณภาพดิน โดยเพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำในพื้นที่แห้งแล้ง
- ใช้เป็น สารผสมอาหารสัตว์ ช่วยดูดซับสารพิษและควบคุมความชื้นในอาหารสัตว์
🧪 3. อุตสาหกรรมเคมีและเครื่องสำอาง
- ใช้เป็น Thickener หรือ stabilizer ในครีม โลชั่น และโคลนพอกตัว
- ใช้ใน การบำบัดน้ำเสีย ดูดซับโลหะหนัก สารแขวนลอย และไขมัน
🐟 4. งานบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ
- ใช้เคลือบบ่อดินเพื่อ ป้องกันการรั่วซึมของน้ำ ในบ่อกุ้ง บ่อปลา และบ่อน้ำเกษตร
ข้อควรระวังในการใช้งาน
- ควรเลือกใช้ โซเดียม เบนโทไนท์แท้ ไม่ปนแคลเซียมเบนโทไนท์ หากต้องการคุณสมบัติในการพองตัวสูง
- ปริมาณการใช้งานต้อง ปรับตามสภาพพื้นที่ ความลึก และวัตถุประสงค์ใช้งาน
โซเดียม เบนโทไนท์ เป็นดินแร่ธรรมชาติที่มีคุณค่ามหาศาลในหลายอุตสาหกรรม ด้วยความสามารถในการพองตัว ดูดซับ และสร้างเนื้อเจลที่มีความคงตัวสูง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานก่อสร้าง วิศวกรรม โครงการเกษตร การบำบัดน้ำเสีย และอุตสาหกรรมที่ต้องการการปิดผนึกหรือสารเพิ่มความหนืดในระบบ
สนใจติดต่อ เวิลด์เคมีคอล กรุ๊ป ผู้นําด้านการจําหน่ายและนำเข้า สารเคมีภัณฑ์ เคมีภัณฑ์อุตสาหกรรม ขนาดใหญ่ และ ขนาดย่อม ประเภท เคมีอุตสาหกรรม เคมีทําความสะอาด เคมีสระว่ายน้ำ เคมีบำบัดน้ำ เคมีงานปั้น-งานหล่อ เคมีอาหาร กลิ่น สารสกัด สี น้ำหอม เคมีเครื่องสำอาง อาทิ กลีเซอรีน โซดาไฟเกล็ด โซเดียมเมต้าไบซัลไฟต์ เอทิลแอลกอฮอล์ ฯลฯ สารพัดด้านเคมี เวิลด์เคมิคอล กรุ๊ป พร้อมให้บริการและให้ปรึกษากับลูกค้าทุกท่าน
สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่
Line ID : @worldchemical
Facebook : https://www.facebook.com/chemical.chiangmai
เว็บไซต์ : www.worldchemical.co.th
โทร : 053 204 446-7
