Applicazioni della bentonite: dove si usa

La bentonite è un’argilla naturale basata su minerali del gruppo delle smectiti, più spesso montmorillonite. Grazie alla capacità di rigonfiarsi, legare particelle, trattenere acqua e adsorbire impurità, la bentonite viene usata in edilizia, perforazione, fonderia, metallurgia, vinificazione, agricoltura, cosmetica e prodotti assorbenti.

L’ampio campo di applicazione della bentonite non dipende da una sola proprietà universale, ma dalla combinazione di plasticità, rigonfiamento, tissotropia, capacità legante e grande superficie specifica delle particelle argillose.

Che cos’è la bentonite

La bentonite è un materiale argilloso di origine naturale. Le sue proprietà dipendono dalla composizione minerale e dai cationi scambiabili predominanti. In pratica si distinguono soprattutto bentonite sodica e bentonite calcica.

La bentonite sodica di solito si rigonfia maggiormente in acqua e forma bene sospensioni viscose. Per questo è molto usata nei fanghi di perforazione, nell’impermeabilizzazione e nelle barriere a bassa permeabilità. La bentonite calcica si rigonfia meno, ma può essere utile come adsorbente, legante o materia prima per prodotti industriali specifici.

Proprietà principali della bentonite

A contatto con l’acqua, la bentonite può aumentare di volume, formare una massa gelatinosa e ridurre la permeabilità di uno strato. Nelle sospensioni aiuta a mantenere particelle solide in sospensione, mentre nelle miscele secche può funzionare come legante.

Tra le proprietà importanti della bentonite ci sono:

• rigonfiamento quando viene bagnata;
• capacità di formare sospensioni viscose;
• adsorbimento di proteine, oli, impurità e ioni;
• legame di sabbia e particelle minerali;
• bassa permeabilità di uno strato compattato;
• inerzia chimica in molte applicazioni edilizie e tecnologiche.

Queste proprietà determinano dove si usa la bentonite e quale qualità serve per una determinata industria.

Dove e come si usa la bentonite

La bentonite viene impiegata in molti settori perché lo stesso minerale può funzionare come materiale impermeabilizzante rigonfiante, sorbente, legante, addensante o additivo tecnologico. I principali ambiti sono:

1. In edilizia si usa per impermeabilizzare fondazioni, realizzare barriere antifiltrazione, teli bentonitici, diaframmi, tunnel e strutture sotterranee in terreni difficili e ricchi d’acqua.
2. Nell’industria tessile può sostituire in modo più economico composizioni di apprettatura a base di amido per tessuti di cotone e preparazione dei filati alla tessitura.
3. In cosmetica la bentonite purificata si usa in maschere, creme, lozioni, ombretti, paste e altri prodotti in cui sono importanti sorzione, addensamento e stabilità della formula.
4. Nei prodotti chimici per la casa viene impiegata in detergenti, pulitori, paste, sospensioni e alcuni rivestimenti protettivi.
5. In agricoltura si usa per migliorare alcune proprietà del suolo, come supporto per fertilizzanti e prodotti fitosanitari, e come componente di alcuni additivi per mangimi e prodotti granulati.
6. Nell’industria alimentare la bentonite purificata idonea a tale uso serve per chiarificare vini, succhi e alcune bevande, o in processi in cui bisogna ridurre torbidità e legare parte delle impurità.
7. Nella raffinazione del petrolio e nella purificazione degli oli, i materiali bentonitici possono aiutare a rimuovere parte di composti solforati, azotati e altre impurità.
8. Nell’ingegneria meccanica, in fonderia e in metallurgia si usa nelle sabbie da formatura, come legante per sabbia e come additivo nella pellettizzazione del minerale di ferro.
9. In medicina e farmacia possono essere usati solo materiali a base di bentonite appositamente purificati e autorizzati per tale scopo. La bentonite da costruzione o tecnica non è adatta a queste applicazioni.

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Edilizia e impermeabilizzazione

In edilizia la bentonite è usata per impermeabilizzazione e controllo delle infiltrazioni. Entra nella composizione di geocompositi bentonitici, barriere argillose, strati impermeabili e materiali per gallerie, opere sotterranee, scavi, fondazioni e discariche.

Quando si inumidisce, la bentonite si rigonfia e riempie i vuoti, rendendo lo strato compattato meno permeabile all’acqua. Questa proprietà è utile quando bisogna ridurre la filtrazione dell’umidità nel terreno o proteggere una struttura dal contatto con l’acqua.

Perforazione, fonderia e metallurgia

Una delle applicazioni più note della bentonite riguarda i fanghi di perforazione. Nella perforazione aiuta a stabilizzare le pareti del foro, trasportare i detriti, mantenere solidi in sospensione, ridurre la filtrazione e migliorare il comportamento del fango.

In fonderia la bentonite è usata come legante per sabbie da formatura. Aiuta lo stampo in sabbia a mantenere resistenza e forma prima della colata del metallo. In metallurgia si usa come legante nella pellettizzazione del minerale di ferro e nella produzione di pellet.

Industria alimentare, agricoltura e usi quotidiani

Nell’industria alimentare la bentonite purificata viene usata come chiarificante, per esempio nel trattamento dei vini e di alcune bevande. Può legare parte dei composti proteici e ridurre il rischio di torbidità del prodotto finito.

In agricoltura la bentonite può essere usata come supporto per fertilizzanti e prodotti fitosanitari, componente di additivi per mangimi, legante per granuli e materiale per migliorare alcune proprietà del suolo. Nei prodotti domestici e per animali è nota come assorbente nelle lettiere, perché assorbe umidità e trattiene gli odori.

La bentonite si trova anche in cosmetici, detergenti, paste, sospensioni, adsorbenti, riempitivi, vernici e materiali per la purificazione degli oli. Ogni uso richiede una qualità e un grado di purificazione propri, quindi la bentonite da costruzione non va considerata automaticamente adatta ad alimenti, cosmetici o usi medici.

Cosa considerare nella scelta della bentonite

Applicazioni diverse richiedono bentoniti diverse. Per la perforazione sono importanti viscosità, resa del fango e filtrazione. Per l’impermeabilizzazione contano rigonfiamento e bassa permeabilità. Per la fonderia è decisiva la capacità legante. Per vinificazione e alimenti servono purezza e conformità ai requisiti degli additivi alimentari.

Quando si sceglie la bentonite bisogna quindi valutare non solo il prezzo, ma anche tipo di materiale, umidità, granulometria, capacità di rigonfiamento, valore di filtrazione, contenuto di impurità e documenti del fornitore. Questo è particolarmente importante se il materiale verrà usato fuori dall’edilizia, in ambito alimentare, cosmetico o in un’altra industria regolamentata.