ВСПУЧЕННЫЙ ПЕРЛИТ _ НАТУРАЛЬНЫЙ ПРИРОДНЫЙ МАТЕРИАЛ

        Перлит (гидроксид обсидиана) – вулканическое стекло, содержащее 70-75% SiO2 и 2-5% H2O. Отличительной чертой перлита от других вулканических стекол является то, что при нагревании до определенной температуры в диапазоне его размягчения, он увеличивается в объеме от четырех до двадцати раз против его первоначального объема. Такой процесс вспучивания происходит вследствие присутствия в природном перлите от двух до шести процентов связанной воды.

Типовой химический состав перлита, %

Al2O3SiO2Fe2O3CaOMnOK2ONa2OMgOп.п.п.
12,1874,250,970,920,014,614,100,142,82

Вода в сыром перлите находится в двух основных формах: свободной и связанной. Свободная вода это простая влага на поверхности породы. Она оказывает ничтожный эффект на процесс вспучивания, если не считать затруднений при обработке и лишнего расхода энергии, необходимой для процесса вспучивания. Именно наличие связанной воды придаёт перлиту способность вспучивания и превращения в то, что называют «самый изменчивый минерал на свете».

Вода обеспечивает два эффекта: во-первых, она снижает точку размягчения минерала и, во-вторых, действует как средство расширения расплавленной породы, вызывающее вспучивание. Присутствие воды является результатом естественных процессов. Перлит образуется на кромке потока лавы возле первичной поверхности, где лава может быстро остыть, сформировав вулканическое стекло (обсидиан).

В дальнейшем под действием подземных вод, проникающих сквозь обсидиан, происходит его гидратация. Общий объём воды в гидроксиде обсидиана (перлите) может иметь разные значения, но обычно не превышает 4% в большинстве коммерческих марок.

При быстром нагревании выше 870°C эта порода лопается наподобие попкорна из-за воздействия связанной воды, которая, испаряясь, создаёт многочисленные мельчайшие пузырьки в размягченных остекленевших частицах. Именно эти мельчайшие застекленевшие пузырьки обеспечивают очень малый удельный вес и другие уникальные физические свойства вспученного перлита.

Вспучивание перлита, также как и вспучивание керамзитового сырья, заключается в образовании за относительно короткое время газовых пузырьков по всему объёму материала на стадии его пиропластического состояния. Этот процесс может происходить при различных температурах (в частности, для силикатов и алюмосиликатов при температурах 850-1200°С). Но в отличие от перлита, керамзитовое сырье перед вспучиванием должно расплавиться, для чего требуются дополнительные затраты тепла, в то время как для перехода перлита в пластическое состояние без стадии аморфизации достаточно частичного его размягчения.

Процесс вспучивания также придает перлиту одну из наиболее отличительных его характеристик — белый цвет. В то время как перлитовая порода встречается в диапазоне от прозрачных и светло-серых тонов до глянцево-черных, вспученный перлит имеет оттенки от снежно-белого до серовато-белого. Вспученный перлит производится с удельным весом от 32 кг/м³ до 240 кг/м³ и используется для работ, связанных с фильтрацией, садоводством, изоляцией, а также в качестве инертных носителей и многочисленных заполнителей. Поскольку перлит является формой природного стекла, он относится к химически инертным материалам и имеет pH, приблизительно равным 7.

Благодаря своим уникальным совйствам вспученный перлит нашёл широкое применение в следующих областях:

  • строительная индустрия;
  • сельское хозяйство;
  • металлургия;
  • криогенная техника;
  • адсорбционная очистка воды.