מונטמורילוניט

מונטמורילוניט

תכונות המינרל
הרכב כימי	(Na,Ca)x(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O
מערך קריסטלוגרפי	מונוקליני
צורת הגביש	מקבץ עלעלי או גושי, הגבישים זעירים ביותר.
צבע	לבן, אפור או ורוד. לעיתים מופיעים כתמי צבע בצהוב או ירוק כתוצאה מזיהומים.
ברק	עמום
שקיפות	הגבישים הבודדים שקופים למחצה. גוש של המינרל הוא אטום.
פצילות	מושלמת בכיוון אחד אך לא ניתן לזהותה בגושים.
שבירה	בלתי אחידה עד עלעלית.
קשיות	2-1 בסולם מוס (לעיתים משאיר סימנים על פיסת ניר)
משקל סגולי	משתנה. בממוצע בין 2.3 ל-3.
שרטוט	לבן
מינרלים נלווים	גארנט, קוורץ, ביוטיט ומינרלי חרסית אחרים

שרטוט סכמטי של מבנה המונטמורילוניט.
אפור - חמצן
צהוב - צורן
אדום - מימן
שחור - אלומיניום

מונטמורילוניט הוא מינרל חרסית, משמע, מינרל פילוסיליקטי - (סיליקטים במבנה בצורת לוחיות), רך מאד המתגבש בגבישים מיקרוסקופיים ויוצר חרסית. המינרל קרוי על שם המקום בו זוהה לראשונה, מונטמוריליון שבצרפת. המונטמורילוניט השייך לתת-משפחת מינרלי החרסית הקרויה קבוצת הסמקטיט.

המונטמורילוניט בנוי משלוש שכבות היוצרות לוחית. שתי השכבות החיצוניות בנויות מטטרהדרונים של SiO₄. שלושה מתוך ארבעת אטומי החמצן נמצאים במישור השכבה ומתחברים לאטומי חמצן של הטטרהדרונים האחרים באותה שכבה ויוצרים בכך רשת של משושים. אטום החמצן המהווה את הקודקוד הרביעי של הטטרהדרון מתקשר עם השכבה האמצעית. השכבה האמצעית בנויה מאוקטהדרונים (גופים בעלי שמונה מישורים) שבמרכזם אלומיניום המוקפים באטומים של חמצן או בקבוצת ההידרוקסיל (OH). מבנה זה מכונה חרסית של 2:1. עובי הלוחית כ-~ 1nm‏. בין הלוחיות מפרידה שכבת ביניים המכילה מים ויונים ספוחים.

המונטמורילוניט הוא המרכיב העיקרי בבנטוניט, תוצר בליה של אפר געשי. תכולת המים במונטמורילוניט משתנה ונפח המינרל גדל באופן משמעותי ככל שהוא סופח יותר מים. המונטמורילוניט בנוי מנתרן, סידן, אלומיניום, מגנזיום, סיליקט והידרוקסיד, ונוסחתו הכימית היא Na,Ca)_x(Al,Mg)₂(Si₄O₁₀)(OH)₂·nH₂O‏). לעיתים קרובות יהוו אשלגן, ברזל וקטיונים נוספים תחליפים מקובלים לקטיונים בנוסחה כשהיחס המדויק בין הקטיונים תלוי במינרל המקורי שממנו נוצר המונטמורילוניט.

שימושים

במונטמורילוניט נעשה שימוש בתעשיית הקידוחים כרכיב העיקרי בבנטוניט שהוא המרכיב העיקרי בבוץ קידוח, בכך שהוא מגביר את הצמיגות של הבוץ ועוזר בקירורו של ראש המקדח ובסילוק שאריות הקידוח בעת שהוא נשאב בחזרה. כמו כן משתמשים בו כתוסף לקרקע על מנת לשמר את המים בקרקעות של אזורים מוכי בצורת, בבניית סכרי אדמה ולמניעת דליפות נוזלים. המונטמורילוניט הוא מרכיב בחול המשמש לתבניות יציקה וכסופג לחות.

בדומה לחרסיות אחרות המונטמורילוניט מתנפח כשמוסיפים לו מים. עם זאת חלק מסוגי המונטמורילוניט מתרחבים הרבה יותר מסוגי החרסיות האחרים בשל החדירה של המים לשכבת הביניים בין הלוחיות והיצמדותם ללוחיות. גודל ההתרחבות תלוי בעיקר בסוג הקטיון בר־ההחלפה במינרל. נוכחות נתרן כקטיון העיקרי יכולה לגרום לחרסית להתנפח כמה פעמים מגודלה המקורי. משום כך נעשה שימוש במונטמורילוניט נתרני כתחליף לחומר נפץ לשם ריסוק סלעים במחצבות אבן במטרה להקטין את כמות הפסולת או להריסת מבני בטון במקומות בהם לא ניתן להשתמש בחומרי נפץ.

במונטמורילוניט נעשה שימוש בתעשיית הקוסמטיקה ונטען כי יש לו יכולות ריפוי. ואכן נמצא שימוש בחרסית למטרות רפואיות ביותר מ-200 תרבויות שונות כולל המצרים הקדמונים האיסיים והאמרגושיינים (עם שקדם לאצטקים), כמו גם עממים אחרים במקסיקו, דרום אמריקה וצפון אמריקה.

המונטמורילוניט משמש גם כתוסף למזון בעלי חיים כחומר מונע התגבשות. המחקר הנוכחי מראה כי למונטמורילוניט או לבנטוניט יש יכולת להיקשר למיקוטוקסנים (רעלנים שמפרישות פטריות מסוימות) במערכת העיכול של בעלי החיים.

המונטמורילוניט זוהה לראשונה ב-1847 באזור מונטמורילון במחוז ויין שבצרפת, אך תפוצתו נרחבת וניתן למוצאו במקומות רבים בעולם, לעיתים תחת שמות אחרים. בנוסף לתגלית שעל שמה קרוי המינרל ידוע על מקרים נוספים בהם זוהה. ב-1830 גילה את המינרל צייד הפרוות הצרפתי-קנדי אמיל פאסקל בויומינג שבארצות הברית על פסגת הרי ביגהורן בגובה 2,600 מטרים. ב-1890 זוהה הבנטוניט, מינרל שרובו מונמורילוניט. בשם בנטוניט קרא גאולוג אמריקני למינרל שנמצא בשכבה הגאולוגית המכונה "תצורת פורט בנטון" שקיבלה את שמה בשל המבצר (כיום עיירה) "פורט בנטון" במזרח ויומינג.

קישורים חיצוניים

• מונטמורילוניט באתר webmineral