Dispersão ultra-sónica de bentonite
- As argilas bentoníticas, tais como a bentonite de sódio, a bentonite de cálcio e a bentonite de potássio, são principalmente utilizadas como aditivo para fluidos de perfuração, aglutinante, purificador, adsorvente e como barreira para as águas subterrâneas.
- Devido à forte ligação e às forças de van der Waals, a dispersibilidade da bentonite requer forças de mistura intensas para quebrar os aglomerados uniformemente.
- A dispersão ultra-sónica é um método altamente fiável para produzir pastas altamente viscosas com grandes quantidades de concentração sólida. Assim, o ultrassom supera os agitadores convencionais que produzem pastas homogéneas de bentonite.
Dispersão de bentonite
A bentonite tem múltiplas aplicações, tais como lubrificante, espessante ou adsorvente. Para beneficiar das caraterísticas materiais da bentonite, as partículas/plaquetas de bentonite devem ser uniformemente distribuído num meio de base. As dispersões de bentonite têm uma elevada capacidade de inchaço e podem adsorver uma grande quantidade de fluido. Quando dispersa num líquido, a dispersão de bentonite forma uma altamente tixotrópico suspensão coloidal ou gel. As propriedades coloidais das dispersões de bentonite dependem muito da qualidade da dispersão. Por conseguinte, Ultra-sons é a técnica de dispersão preferida para obter pastas de bentonite de alta qualidade.
Dispersão ultra-sónica de bentonite (realizada com misturador ultrassónico UIP2000hdT)
Problemas
Os métodos de imersão convencionais não conseguem frequentemente induzir as forças de cisalhamento intensas necessárias para preparar uma pasta homogénea de bentonite funcionalizada. A tixotropia da bentonite e a sua extraordinária capacidade de ligação à água e de inchaço requerem equipamento de dispersão melhor do que a média, que se destaque no manuseamento de alta viscosidade e fornece cisalhamento suficiente para quebrar os aglomerados.
A viscosidade da dispersão de bentonite aumenta com o aumento da concentração. O equipamento de mistura convencional não é capaz de lidar com as pastas espessas com falta de Dispersão e Hidratação qualidade.
Devido à insuficiente capacidade de mistura, os dispersores convencionais devem ser combinados com etapas adicionais de processamento, por exemplo, moagem.
Solução
O equipamento ultrassónico de alta potência oferece forças de cisalhamento intensas que quebram facilmente a ligação entre as partículas de bentonite. As pastas de bentonite altamente viscosas podem ser processadas de forma homogénea, alimentando a suspensão através de uma câmara de reação ultra-sónica onde as partículas são desaglomerado e Dispersos para um tamanho de partícula uniforme. A agitação intensa e o cisalhamento ajudam as partículas’ redução até ao tamanho de partícula pretendido. Ultra-sons potentes delamina e esfolia a bentonite (montmorilonite), resultando numa elevada superfície de partículas que contribui para uma melhor inchaço e o funcionalização da bentonite.
Dispersão ultra-sónica de argilas
Como funciona: Forças ultra-sónicas altamente intensas induzidas em líquidos criam cavitação. Ultrassónico cavitação é expressa em cisalhamento puro. Assim, a tecnologia de mistura e dispersão por ultra-sons é ideal para produzir suspensões tixotrópicas com uma carga muito elevada de partículas.
Devido ao intenso cisalhamento, os ultra-sons permitem dispersar eficazmente as argilas em pastas. Como a sonicação é efectuada como um processo contínuo em linha, mesmo as pastas de elevada viscosidade, tais como lamas de perfuração, emulsões de betume, látex ou tintas.
Hielscher Ultrasonics é o seu parceiro quando se trata de um processamento ultrassónico fiável. Oferecemos-lhe a gama completa de homogeneizadores ultra-sónicos – do dispositivo de laboratório para o equipamento industrial de ultra-sons para aplicações exigentes, tais como Fresagem, Desaglomeração e Dispersão. Com os clusters do UIP10000 OU UIP16000Se o processo de processamento comercial de fluxos de volume muito grande, incluindo material pastoso e de elevada viscosidade, não tem praticamente limites.
Dispersores industriais ultra-sónicos
Dispersão ultra-sónica:
- Dispersão de alta velocidade
- Cargas elevadas de sólidos
- Nano dispersão
- Hidratação completa
- Não “Olhos de peixe“
- Melhoria do inchaço
- Funcionalização de partículas
- Efeito gelificante
- processamento uniforme
- reprodutibilidade
- Qualidade fiável do produto
processamento em linha por ultra-sons
Literatura/Referências
- Bergaya, F.; Theng, B.K.G.; Lagaly, G. (2011): Handbook of Clay Science. Elservier 1978.
- Grim, R.E.; Güven, N. (1978): Bentonites: Geologia, mineralogia, propriedades e usos. Elservier 2011.
- Mekhamer, W. K. (2010): A estabilidade coloidal da bentonita crua deformada mecanicamente por ultrassom. Jornal da Sociedade Saudita de Química 14, 2010. 301-306.
- Wikipédia: bentonite
Sobre a bentonite
Argilas de bentoniteA bentonite de sódio, a bentonite de cálcio e a bentonite de potássio são constituídas principalmente por minerais de esmectite, geralmente montmorilonite (por exemplo, Al-montmorilonite Al2O3-4(SiO2)-H2O). A montmorilonite é uma esmectite dioctaédrica, mas eventualmente podem ocorrer outros tipos de esmectite. A esmectite é responsável pelas propriedades desejáveis da bentonite, mas a natureza dos catiões permutáveis na camada intermédia também influencia as propriedades. Por conseguinte, as bentonites com Na+ como catião da camada intermédia podem ter propriedades muito diferentes das bentonites em que o catião da camada intermédia é Ca+. A maioria das bentonites comerciais contém mais de 80% de esmectite, no entanto, vários outros minerais podem ocorrer como impurezas. Estes minerais podem incluir o quartzo, o feldspato, a calcite e o gesso. A presença destes minerais pode afetar o valor industrial, reduzindo ou aumentando o valor da bentonite em função da aplicação específica. A bentonite apresenta coloidal forte propriedades e o seu volume aumenta várias vezes ao entrar em contacto com a água, criando uma gelatinoso e viscoso fluido. As propriedades especiais da bentonite, tais como Hidratação, inchaço, absorção de água, Viscosidadee tixotropiaO facto de ser um material de grande valor para uma vasta gama de aplicações.
As argilas bentoníticas são normalmente utilizadas como lubrificantes, espessantes, adsorventes, aditivos reológicos, aglutinantes, catalisadores, purificadores, estabilizadores, emulsionantes ou terras de branqueamento. Devido às suas funcionalidades, as múltiplas aplicações dos géis de bentonite viscoelástica estendem-se ao sector dos óleos minerais & indústria de perfuração, química, cerâmica, fundições, indústria de construção e limpeza, agricultura & horticultura, produção de papel, indústria alimentar, bem como no sector cosmético e farmacêutico.
bentonite derivados são conhecidos como Bentoneque são organoclorados modificados com funcionalidades adaptadas a aplicações específicas. Por exemplo, a Bentone 52, a Bentone 57 e a Bentone 1000 são agentes espessantes comuns utilizados em tintas e revestimentos, enquanto a Bentone 27, a Bentone 128, a Bentone 150, a Bentone 155 e a Bentone 1000 são modificadores reológicos utilizados na indústria petrolífera e de perfuração. Bentone EW, Bentone HC, Bentone MA e Bentonite BC 342 são utilizados como espessantes e gelificantes em cosméticos e produtos farmacêuticos.
As potentes máquinas de ultra-sons da Hielscher são fiáveis e eficazes na dispersão de todos os bentonite, hectorite e Bentone pós de argila orgânica uniformemente em dispersões de bentona, géis de bentona ou em formulações de produtos finais.
Fatos, vale a pena conhecer
Os homogeneizadores de tecidos por ultra-sons são frequentemente designados por sonicador/sonicador de sonda, lisador sónico, disruptor de ultra-sons, triturador ultrassónico, sono-ruptor, sonificador, desmembrador sónico, disruptor de células, dispersor ultrassónico, emulsionador ou dissolvente. Os diferentes termos resultam das várias aplicações que podem ser realizadas pela sonicação.