تُسمى الألياف المكونة أساسًا من معادن السيبيوليت بألياف السيبيوليت المعدنية. السيبيوليت معدن سيليكاتي غني بالمغنيسيوم، صيغته الكيميائية الفيزيائية MgO[Si12O30](OH)4·12H2O. تتكون جزيئات الماء الأربعة من ماء بلوري، أما الباقي فهو ماء الزيوليت، وغالبًا ما يحتوي على كميات ضئيلة من عناصر مثل المنغنيز والكروم.
يتميز السيبيوليت بقدرة امتصاص جيدة، وإزالة اللون، والاستقرار الحراري، ومقاومة التآكل، ومقاومة الإشعاع، والعزل الحراري، ومقاومة الاحتكاك، ومقاومة الاختراق، ويستخدم على نطاق واسع في مجالات الحفر، والبترول، والأدوية، وصناعة الجعة، ومواد البناء، والمبيدات الحشرية، والأسمدة، ومنتجات المطاط، والفرامل، وغيرها.
متطلبات ألياف معدن السيبيوليت في بعض المجالات هي كما يلي:
تبلغ نسبة إزالة اللون ≥ 100%، ومعدل تحويل المادة إلى لب > 4 م³/طن، وتتميز بسرعة تشتتها، أي ثلاثة أضعاف سرعة تشتت الأسبستوس. تبلغ درجة انصهارها 1650 درجة مئوية، ولزوجتها 30-40 ثانية، ويمكنها التحلل طبيعيًا دون إحداث تلوث. وهي ثاني أهم بنود الخطة الوطنية الرامية إلى التخلص من الأسبستوس، والتي طُبقت على نطاق واسع في الخارج، وتُعرف باسم الألياف المعدنية الخضراء.
ميزة
1. إن استخدام السيبيوليت كمنتج مطاطي خالٍ من التلوث، ويتميز بأداء ممتاز في منع التسرب ومقاومة عالية للأحماض.
2. ينتج عن التخمير باستخدام السيبيوليت إزالة لون السائل وتنقيته بمعدل سبعة أضعاف مقارنة بالأسبستوس.
3. يتميز استخدام السيبيوليت في صناعة مواد الاحتكاك بمرونة جيدة، وتوزيع مستقر للصلابة، ومعدل امتصاص للصوت يفوق الأسبستوس بـ 150 ضعفًا. كما أن صوت الاحتكاك منخفض للغاية، مما يجعله مادة خام ذات قيمة مضافة عالية تساهم في عائدات التصدير.
ألياف السيبيوليت هي ألياف معدنية طبيعية، وهي نوع ليفي من معدن السيبيوليت، وتُعرف باسم ألفا-سيبيوليت. ووفقًا للخبراء، فإن السيبيوليت، كمعدن سيليكات ذي سلسلة طبقية، يمتلك وحدة هيكلية طبقية بنسبة 2:1 تتكون من طبقتين من رباعيات أوجه السيليكون والأكسجين محصورتين بين طبقة من ثمانيات أوجه المغنيسيوم والأكسجين. الطبقة رباعية الأوجه متصلة، ويخضع اتجاه أنواع الأكسجين التفاعلية فيها لانعكاس دوري. تشكل الطبقات ثمانية الأوجه قنوات مرتبة بالتناوب بين الطبقتين العلوية والسفلية. يتوافق اتجاه القناة مع محور الليف، مما يسمح لجزيئات الماء، وأيونات المعادن، والجزيئات العضوية الصغيرة، وغيرها، بالدخول إليها. يتميز السيبيوليت بمقاومة جيدة للحرارة، وخصائص تبادل أيوني وحفزية ممتازة، بالإضافة إلى خصائص ممتازة أخرى مثل مقاومة التآكل، ومقاومة الإشعاع، والعزل، والعزل الحراري. وبشكل خاص، يمكن لمجموعة Si-OH في بنيته أن تتفاعل مباشرة مع المواد العضوية لتوليد مشتقات معدنية عضوية.
في وحدتها البنائية، تتناوب رباعيات أوجه أكسيد السيليكون وثمانيات أوجه أكسيد المغنيسيوم، مما يُظهر خصائص انتقالية بين البنية الطبقية والبنية الشبيهة بالسلسلة. يتميز السيبيوليت بخصائص فيزيائية وكيميائية فريدة، إذ يتمتع بمساحة سطحية نوعية عالية (تصل إلى 800-900 م²/غ)، ومسامية كبيرة، وقدرات امتزاز وتحفيز قوية.
تتعدد مجالات استخدام السيبيوليت، فبعد سلسلة من المعالجات كالتنقية والمعالجة فائقة الدقة والتعديل، يمكن استخدامه كمادة ماصة، وعامل تنقية، ومزيل للروائح، وعامل تقوية، وعامل تعليق، وعامل انسيابي، وعامل حشو، وغيرها، في مجالات صناعية كمعالجة المياه، والحفز، والمطاط، والطلاءات، والأسمدة، والأعلاف، وغيرها. إضافة إلى ذلك، فإن مقاومة السيبيوليت الجيدة للأملاح ودرجات الحرارة العالية تجعله مادة طينية عالية الجودة تُستخدم في حفر آبار النفط، وحفر آبار الطاقة الحرارية الأرضية، وغيرها من المجالات.
تاريخ النشر: 4 ديسمبر 2023
