البنتونيت المعدل بأملاح الأمونيوم الرباعية (Quaternary Ammonium Bentonite)، والمعروف تجارياً بالطين العضوي أو الطين العضوفيلي، هو نتاج تفاعل التبادل الأيوني بين بنتونيت المونتموريلونيت الطبيعي ومركبات الأمونيوم الرباعية طويلة السلسلة. في هذا التفاعل، تحل كاتيونات الأمونيوم الرباعية [R₄N]⁺ محل الكاتيونات غير العضوية الطبيعية (Na⁺, Ca²⁺) على سطح صفائح الطين، محولة السطح من محب للماء إلى كاره للماء (محب للزيوت). يحمل المنتج الرقم الكيميائي CAS 68153-34-4 ورمز HS 2508.10 للاستيراد. يتراوح مستوى التعديل العضوي (LOI) بين 26% و42% حسب الدرجة، محدِّداً نطاق توافق المنتج مع المذيبات العضوية من غير القطبية إلى عالية القطبية.
كيمياء التعديل بأملاح الأمونيوم الرباعية — كيف تتم العملية؟
المونتموريلونيت الطبيعي هو سيليكات طبقاتية 2:1 (TOT) ذات قدرة تبادل كاتيوني (CEC) 80–120 ميلي مكافئ/100غ. في حالته الطبيعية، تحمل صفائحه شحنة سطحية سالبة دائمة تُوازن بكاتيونات صوديوم وكالسيوم بين الطبقات. عند معالجته بمحلول ساخن (60–70°م) من ملح الأمونيوم الرباعية — عادةً ثنائي ميثيل ثنائي هدرجة الشحم كلوريد الأمونيوم — يحدث التبادل الأيوني:
Clay–Na⁺ + [R₄N]⁺Cl⁻ → Clay–[R₄N]⁺ + NaCl
كاتيونات الأمونيوم الرباعية، بطبيعتها العضوية كبيرة الحجم، تتمركز بين صفائح الطين وتدفعها للتباعد — المسافة بين الطبقات (d001) ترتفع من ~1.0–1.2 نانومتر إلى 1.8–4.2 نانومتر. هذا التباعد هو ما يمكّن المذيبات العضوية من اختراق الفراغات بين الصفائح وإكمال عملية الانفصال الكامل تحت القص الميكانيكي.
أنواع معدِّلات الأمونيوم الرباعية وتأثيرها على الأداء
| نوع المعدِّل | القطبية النسبية | أفضل أداء في | أمثلة من سلسلة CP |
|---|---|---|---|
| ثنائي ميثيل ثنائي هدرجة الشحم (DMHT) | منخفضة | مذيبات أليفاتية، زيوت معدنية، ديزل | CP-EL, CP-GL, CP-24B |
| ثلاثي ميثيل هدرجة الشحم (TMHT) + بنزيل | متوسطة–عالية | مذيبات عطرية، كيتونات، إسترات | CP-APA, CP-MP, CP-EDS |
| تركيب مختلط (نطاق واسع) | منخفضة–عالية | أنظمة مختلطة أو مجهولة القطبية | CP-388, CP-MPS, CP-MP10 |
تأثير التعديل على الخواص الفيزيوكيميائية
| الخاصية | البنتونيت الطبيعي | البنتونيت المعدل (الطين العضوي) |
|---|---|---|
| طبيعة السطح | محب للماء (Hydrophilic) | كاره للماء (Organophilic) |
| وسط الانتفاخ | الماء | المذيبات العضوية والزيوت |
| المسافة بين الطبقات (d001) | ~1.0–1.2 نانومتر | ~1.8–4.2 نانومتر |
| التوافق مع المذيبات | الأنظمة المائية فقط | غير قطبية حتى عالية القطبية |
| السعة التبادلية الكاتيونية | 80–120 meq/100g | مشبعة بالمعدِّل العضوي |
| اللون | رمادي-أصفر | أبيض إلى أصفر فاتح |
الخصائص التقنية العامة لجميع الدرجات
| المعامل | القيمة النموذجية |
|---|---|
| الشكل الفيزيائي | مسحوق ناعم حر الانسياب |
| اللون | أبيض إلى أصفر فاتح |
| الرطوبة (105°م، ساعتان) | ≤3.5% |
| النعومة (<74μm / 200 mesh) | ≥95–98% |
| الكثافة الظاهرية | 0.35–0.60 غ/سم³ |
| الكثافة النوعية | ~1.6–1.7 غ/سم³ |
| الرقم الهيدروجيني pH (معلق مائي 5%) | 4–7 |
| مدة الصلاحية | سنتان (تخزين محكم، جاف) |
| CAS No. | 68153-34-4 |
| HS Code | 2508.10 |
أسئلة شائعة حول البنتونيت المعدل بأملاح الأمونيوم الرباعية
1. ما هي أملاح الأمونيوم الرباعية المستخدمة في تعديل البنتونيت؟
النوع الرئيسي هو ثنائي ميثيل ثنائي هدرجة الشحم كلوريد الأمونيوم (Dimethyl dihydrogenated tallow ammonium chloride). تُشتق سلاسل الألكيل من الشحم الحيواني المهدرج (C16–C18)، مما يعطي الطول الأمثل للتوافق مع المذيبات العضوية. أنواع أخرى تشمل ثلاثي ميثيل هدرجة الشحم وبنزيل ثنائي ميثيل هدرجة الشحم، وتُستخدم للأنظمة الأعلى قطبية.
2. كيف يحدد LOI جودة التعديل العضوي؟
LOI (Loss on Ignition) عند 1000°م يقيس كتلة المعدِّل العضوي المحترق كنسبة مئوية من وزن العينة. LOI 26–30% = تعديل قياسي (جيد للأنظمة غير القطبية)؛ LOI 30–35% = تعديل محسّن (للأنظمة متوسطة-عالية القطبية)؛ LOI 35–42% = تعديل عالٍ (للأنظمة عالية القطبية أو ذاتية التنشيط). LOI ليس “كلما ارتفع كان أفضل” — التطابق مع قطبية النظام أهم من القيمة المطلقة.
3. هل البنتونيت المعدل بأملاح الأمونيوم الرباعية آمن صحياً وبيئياً؟
نعم. المنتج غير مصنف كمادة خطرة وفق GHS/CLP. غير سام حاداً (فموي، جلدي، استنشاقي). غير مسرطن وغير مسبب للطفرات. لا يحتوي على مواد SVHC وفق REACH. التنبيه الوحيد: يحتوي على ≤3% سيليكا متبلورة (كوارتز) — يجب تجنب استنشاق الغبار أثناء المناولة واستخدام كمامة P2 في الأماكن المغلقة.
4. ما الفرق بين CAS 68153-34-4 و CAS 68953-58-2؟
كلا الرقمين يشيران إلى البنتونيت المعدل بالأمونيوم الرباعية ولكن باختلاف في المعدِّل: CAS 68153-34-4 = Alkyl Quaternary Ammonium Bentonite (المستخدم في سلسلة CP). CAS 68953-58-2 = Alkyl Quaternary Ammonium Montmorillonite (مُحدد لنوعية مونتموريلونيت أنقى). الرقمان متكافئان وظيفياً في معظم التطبيقات، لكن CAS 68153-34-4 هو الأكثر شيوعاً في أوراق البيانات الفنية والتخليص الجمركي.
5. هل يمكن استخدام البنتونيت المعدل في الأنظمة المائية؟
لا. التعديل بالأمونيوم الرباعية يجعل سطح الطين كاره للماء — البنتونيت المعدل لا ينتفخ ولا يتشتت في الماء. للأنظمة المائية، يجب استخدام البنتونيت الطبيعي (غير المعدل) أو مكثفات أخرى مثل HPMC وصمغ الزانثان وCarbopol. إذا كان نظامك مائياً بالكامل، البنتونيت المعدل ليس المنتج المناسب.
احصل على ورقة البيانات التقنية وشهادة المطابقة
أرسل لنا مواصفات نظامك (نوع المذيب، نطاق القطبية، درجة حرارة التشغيل) وسنزودك بالدرجة المثالية من البنتونيت المعدل مع TDS وCOA وMSDS.
📧 [email protected] | 📱 WhatsApp: +86-13185071071
🔗 روابط ذات صلة: جميع منتجات الطين العضوي CP | طين عضوي OMMT معدل | الطين العضوي للطلاء | المورّد الصيني للطين العضوي
