Hektorit Kili – Monifolt Uygulamalar için Ender Mineral

21 Mayıs 2020

Hektorit ve bentonite kil yapılarından oluşan inorganik reoloji katkı maddeleri sulu manifold formulasyonunda yaygın olarak kullanılır ve özel modifikasyon ile sulu olmayan sistemler için mükemmel stabilizasyon ve tiksotropik akış karakteristiğinin yanı sıra verimli düşük kesmeli vizkozite yapısıyla birlikte sarkma önleyici kararlılık sağlar.

Kil mineralleri yer kabuğunda en yaygın bulunan minerallerden oluşmaktadır, bu nedenle doğada bol miktarda bulunurlar. Kil mineralleri kristalli, katmanlı yapıya sahip sulu alüminum ya da magnezyum silikalardır bu nedenle iki boyutlu yapı taşlarına sahiptirler. Dolayısıyla, kil katmanı üç boyutlu katı malzeme formu oluşturmak için kümelenen nanoskopik kalınlıkta yassı taneciktir. Killer, genel olarak (merkezi) magnezyum veya alüminyum hidroksit tabakası üzerine yoğunlaştırılmış bir veya iki silikat tabakası içeren ayrı ayrı kil katmanlarının bileşimine göre sınıflandırılabilir.

Hektorit ve bentonit gibi smektit killerin ait olduğu 2:1 orandaki kil katman grubu, iki silika tabakası ve bir merkezi magnezyum hidroksit veya alüminyum hidroksit tabakası içerir. Bir dizi metal katyonu normalden daha yüksek değerlikli katyonlar bulunan seviyelere geldiğinde smektit killer, kristal yapıda meydana gelen yük eksikliği ile karşılaşırlar. Bunlar izomorf (eş yapılı) yer değiştirmeler olarak adlandırılmakla beraber kil katmancıklarında, yüzeylerinde yerleştirilmiş değiştirilebilir katyonlarla nötralize edilmiş net bir negatif yük bırakır. Şekil 2, smektit kilinin mineral yapısına genel bir bakış sunmaktadır.

Hektorit kili, bir grup smektit kiline bağlı doğal olarak meydana gelen kildir. Hektorit, birkaç magnezyum katyonlarının lityum ile kil katmanının yapısında yer değiştirmesi ile elde edilir. Katmanlardaki negatif yük, kil yapısındaki merkezi oktahedral katmanında bulunur ve manyetik nötrlüğü korumak için değişebilir sodyum ile dengelenir. Kilin bileşimindeki smektit grubunun diğer öğeleriyle kıyaslanmasıyla oluşan farklılıklara ek olarak, katmanların kendilerine özgü boyutu ve şekli performanslarında önemli rol oynamaktadır. Hektorit’in boyutu yaklaşık olarak Bentonit’ten 10 kat daha küçüktür. Kıvam artırıcı etki; katmanların kenar uzunluğu ile doğru orantılı olduğundan, hektoritin aktivasyondan sonra ortaya çıkan daha uzun kenar uzunluğu, büyük bir fayda sağlamaktadır.

Hektorit kili, yüksek kesme dispersiyonu ile saf suda şişme ile hareket eden tabakaların delaminasyonu ile aktif edilebilir. Sodyum iyonları hidratlanır, tabakaları birbirinden ayırır ve kil şişer. Dispersiyon sırasında yüksek kesme kuvvetleri tabakaların kolodial, az yüklü parçacıklar olarak birbirinden uzaklaşmasına sebep olur. Kesme, çift katman etkisi, van der Waals çekim kuvvetleri ve elektrostatik itme işlemlerinden sonra uç uca flokülasyonlar oluşur, bu da istenilen viskositenin oluşması demektir.

Bentone ile kıyaslandığında daha uzun kenar uzunluğuna sahip hektorit, suda eşit konsantrasyonda formüle edildiğinde çok daha yüksek düşük kesme viskositesi oluşturur. Tiksotropi etkisi de önemli ölçüde daha güçlüdür. Bununla birlikte, hektorit daha küçük parçacık boyutu nedeniyle delaminasyon sırasında daha yüksek kesme gerektirir.

Hektorit killeri çeşitli sistemlerde formülleştirilmektedir. Boyaların ve kaplamaların pazar segmentinde, bahsedilen uygulamaların yanı sıra hektorit killer; seramik, kozmetik ilaç, çanak, çömlek, porselen gibi alanlarda kullanılmaktadır. Yaygın olarak yapılan başka bir uygulama ise, katman yüzeylerinin güçlü adsorpsiyon gücü nedeniyle su arıtımında kullanılmasıdır.

Ek olarak, tabaka (katman) yüzeyleri; reaksiyona giren dörtlü amonyum bileşikleri, kili hidrofobik bir forma dönüştürerek modifiye edebilir. Bunu sağlayan ise solvent bazlı sistemler için kullanılan bir organokildir. Kullanılan dörtlü amonyum çeşitlerinin türüne bağlı olarak ürünler tüm farklı polariteler ve çözücülerin kimyaları için tasarlanabilir. Hektorit esaslı organokiller, benzer bentonit esaslı sınıflarla kıyasla performans olarak baskındır.

Bu ürünler, ticari olarak tescilli Bentone ve Benaqua adı altında satılmaktadır ve endüstri referansları olarak kabul edilmektedir.

 

Udo Schonhoff

Teknik Satış Müdürü
Boya EMEA Elementis

Çise Karamehmetoğlu

Satış Yöneticisi
Fuchs Kimya

Fırat Pınar

Satış Yöneticisi
Fuchs Kimya