1. Diatomīta pārskats
1.1 Definīcija un veidošanās
Diatomīts, arī pazīstams kā diatomu zeme (DE) vai kīzelgurs, ir mīksta, poraina, dabiski rodama sedimentārā klints . To veido izmirušo diatomu — vienšūnu ūdens fotosintētisko aļģu — fosilizētie atlieku paliekas, kas pastāv Zemes virsmā vairāk nekā 100 miljonus gadu .
Šiem mikroskopiskajiem organismiem ir sarežģītas silīcija bāzes šūnu sienas (frustulas) pēc nāves to atlikumi nogulst ūdens vides, tostarp ezeros, okeānos un purvos. Miljoniem gadu garumā, ģeoloģiskā kompresija un mineralizācija uzkrāj šos frustulus diatomeju zemes nogulumos. Šo minerālu visā pasaulē iegūst senajās ūdens baseinu reģionos, piemēram, ASV, Ķīnā, Vācijā un Dānijā.
1.2 Klasifikācija un kvalitātes standarti
Atkarībā no apstrādes metodes diatomeju zeme galvenokārt ir sadalīta divās kategorijās: naturālā diatomeju zeme un kalcinētā diatomeju zeme .
Naturālo diatomeju zemi tieši iegūst un sasmalcina lietošanai. Kalcinēto diatomeju zemi apstrādā 600–1000℃organisko vielu noņemšanai, poru struktūras blīvuma palielināšanai un filtrācijas veiktspējas un mehāniskās izturības uzlabošanai .
Augstas klasēs pārtikai un farmaceitiskai lietošanai piemērots diatomīts tiek pakļauts dziļai attīrīšanai, lai samazinātu smagās metālu un piemaisījumu saturu, atbilstot ASV Pārtikas un zāļu uzraudzības dienesta (FDA) un Eiropas Savienības starptautiskajiem pārtikas drošības standartiem . Ar bagātīgiem rezervēm, zemu apstrādes izmaksām un videi draudzīgu raksturu diatomīts ir būtisks ilgtspējīgs materiāls, kura pielietojuma jomas nepārtraukti paplašinās.
2. Diatomīta galvenās īpašības
2.1 Fiziskās struktūras īpašības
Diatomīta fiziskās īpašības ir izrietušas no fosilizēto diatomu frustulu struktūras, kurā augsta porozitāte ir tā galvenā raksturīgā iezīme.
Tā porainība ir 80%–90%un tai ir liela specifiskā virsmas platība, nodrošinot spēcīga adsorbcijas spēja šķidrumiem, gāzēm un smalkām daļiņām. Tā stingrā frustulas struktūra nodrošina labu stabilitāti spiediena ietekmē, ar izcilām nodilumizturības un filtrācijas īpašībām .
Vienīgās fiziskās ierobežojuma robežas ir zema dabiskā plastiskums un salīdzinoši zema mehāniskā izturība , ko izraisa augsta porainība, kuru efektīvi var uzlabot ar modifikācijas apstrādi.
2.2 Ķīmiskās īpašības
Augstas kvalitātes diatomīta rudas galvenais ķīmiskais sastāvdaļa ir amorfs SiO₂ (80 %–95 %) , ar nelielām Al₂O₃, Fe₂O₃ un organiskās vielas piemaisījumu daļiņām.
Tas ir aprīkots ar izteiksmīga ķīmiskā neaktīvība , pretojoties vairumam skābju un sārnu korozijai (izņemot fluorskābi). Tajā pašā laikā tas ir nav toksiķisks un draudzīgs videi , kas garantē drošu lietošanu pārtikas, farmaceitiskajā un vides aizsardzības jomā.
2.3 Termiskās īpašības
Diatomīts ir izcilas termiskās īpašības materiāls ar augstu kušanas temperatūru — 1650–1750 ℃ . Tam piemīt izcilas termiskās stabilitātes īpašības un zema termiskā vadītspēja , tāpēc tas ir efektīvs un uzticams termoizolācijas un ugunsizturīgs materiāls rūpnieciskajām un būvniecības lietojumprogrammām.
3. Diatomīta keramikas priekšrocības
3.1 Izcilas adsorbcijas un filtrācijas īpašības
The ultraugsta porainība un liela specifiskā virsmas platība ir diatomīta galvenās konkurences priekšrocības. Atšķirībā no parastajiem filtrēšanas materiāliem tas nodrošina efektīvu adsorbciju un filtrāciju efektu.
Tas precīzi var uztvert mikrodaļiņas, smagās metālu savienojumus un organiskās piemaisījumus vienlaikus nodrošinot šķidrumu un gāzu brīvu plūsmu, tādējādi nodrošinot vispārējas filtrācijas īpašības, kas ir daudz labākas nekā tradicionālo filtrēšanas materiālu.
3.2 Drošs un netoksisks ar stabiliem ķīmiskajiem raksturlielumiem
Iegūstot priekšrocības no stabila ķīmiskā inerts un nekaitīgas īpašības , diatomeju zeme ir ārkārtīgi droša pārtikas, dzērienu un farmaceitiskās produkcijas ražošanai . Tai nav nepieciešamas papildu drošības aizsardzības pasākumi, un tā neizraisīs sekundāro piesārņojumu apstrādātajiem produktiem, atbilstot stingrajām rūpnieciskās drošības prasībām.
3.3 Vieglums un augsta termoizolācijas veiktspēja
Diatomeju zeme ir vieglāka un izturīga pret augstām temperatūrām . Tā nepieviesīs papildu slodzi būvniecības un rūpnieciskajiem materiāliem. Turklāt tā efektīvi uzlabos termoizolācijas un skaņas izolācijas veiktspēju produktos, īstenojot materiālu daudzfunkcionālu optimizāciju.
3.4 Ekonomisks un videi draudzīgs
Kā dabiskais minerāls diatomīts ir bagātīgi pasaulē un tā ieguves un pārstrādes izmaksas ir zemas , tādējādi kalpojot kā izdevīga alternatīva sintētiskajiem materiāliem.
Tas pilnībā biodegradējams sadeg dabiskajā vidē. Tā izmantošana kā dabiskais insekticīds un augsnes uzlabotājs samazina atkarību no ķīmiskajiem līdzekļiem, ideāli atbilstot ilgtspējīgas zaļās attīstības prasībām.