Nazwa bentonit pojawiła się w roku 1898 i dotyczyła skały odkrytej w pobliżu Fort Benton w stanie Wyoming w USA. Wprowadził ją do literatury W.C. Knight.

/Wacław Sakwa, Tadeusz Wachelko- Materiały na formy i rdzenie odlewnicze. Wydawnictwo „Śląsk” wydanie drugie./ Głównym składnikiem bentonitów jest montmorillonit. Według światowych norm bentonitem nazwano taką skałę ilastą, która zawiera nie mniej niż 75% montmorillonitu. Kopaliny zawierające 50÷75% montmorillonitu nazwano iłami bentonitowymi. Bentonit zwykle nie występuje w czystej postaci. Towarzyszą mu inne minerały ilaste np.: kaolinit, illit.

Bentonity według naukowców powstały w wyniku rozkładu popiołów i pyłów wulkanicznych osadzonych na dnie mórz w środowisku alkalicznym. Jak wykazały badania montmorillonit to uwodniony glinokrzemian składający się z trójwarstwowych pakietów. Pakiety zbudowane są z ośmiościanów Al₂O₃ i dwóch zewnętrznych warstw czworościanów krzemionki SiO₂. Wzór czystego montmorillonitu glinowego wg. Hoffmanna przedstawia się następująco:

(OH)₄ Al₄ Si₈ O₂₀× nH₂O = 2Al₂O₃× 4SiO₂×H₂O× nH₂₀

Występujące w przyrodzie montmorillonity odbiegają składem chemicznym od wzorca z powodu podstawień izomorficznych wewnątrz sieci glinotlenowej jak również krzemotlenowej np. podstawienie Al₃+ przez Mg₂+ daje montmorillonit magnezowy- saponit, podstawienie Al₃+ przez Fe₃+ daje montmorillonit żelazowy- nontronit. Konsekwencją podstawień izomorficznych są zwykle nie zrównoważone elektrycznie struktury. Powstały niedobór ładunków może być częściowo zrekompensowany przez tzw. kationy wymienne, znajdujące się pomiędzy pakietami jak również na ich krawędziach. Kationami wymiennymi są zwykle Na+, Ca₂+, K+, H+. Powodują one osłabienie siły wiązania międzypakietowego i znacznie łatwiejsze wnikanie wniewody /uwodnienie./ czasami prowadzące do oddzielenia się poszczególnych pakietów. Określone jony wymienne mają znaczący wpływ na własności bentonitu i jego zastosowanie. Porównanie własności bentonitu wapniowego i sodowego przedstawiono w tabeli.

Cechy bentonitu	Rodzaj montmorillonitu
	wapniowy	sodowy
Chłonność wody wg. Enslina	mała	duża
Zdolność do pęcznienia	mała	b.duża
Żaroodporność	mniejsza	większa
Własności odlewnicze	słabe	dobre
Własności reologiczne	słabe	dobre
Hydroizolacja	średnia	dobra
Zdolność do tworzenia tiksotropowego żelu	mała	duża

Jak widać z tabeli, bentonit sodowy posiada znacznie lepsze własności i dlatego głównie on znalazł szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach.

Odlewnictwo

Bentonit stosuje się jako składnik syntetycznej masy formierskiej.Jest to bentonit najczęściej wapniowy aktywowany jonami sodowymi czyli pęczniejący. Wielkość dodatku sody określa się na podstawie oznaczonej ilości jonów wymiennych lub badając określone własności odlewnicze w zależności od stopnia aktywacji / patrz wykres nr 1./

Aktywacja jonami sodowymi poprawia parametry użytkowe bentonitu:

• zwiększa się wytrzymałośćna ściskanie izrywanie masy formierskiej
• znacznie poprawia się tzw. żaroodporność
• zwiększa się znaczniepęcznienie tj. uwodnienie bentonitu
• polepsza się płynność masy formierskiej

Wyżej wymieniony zabieg ma na celu otrzymanie lepszych jakościowo parametrów bentonitu , a zatem uzyskanie jakościowo dobrych odlewów.

Powszechnie używa się go do odlewania żeliwa, staliwa oraz metali kolorowych.

Wykresnr 1.

Wiertnictwo

W wiertnictwie używa się bentonitu sodowego naturalnego jak również wapniowego aktywowanego do przyrządzania płuczki wiertniczej. Odgrywa ona przy wierceniach obrotowych bardzo ważną rolę. Postępy wiercenia zależą w poważnym stopniu od jej jakości. W miarę wzrostu głębokości wiercenia jak również wiercenia w różnorodnych warunkach geologicznych, własnościpłuczki były doskonalone poprzez stosowanie najlepszych bentonitów jak również różnych dodatków chemicznych. Dotyczy to wiertnictwa tradycyjnego jak również wiertnictwa sterowanego/horyzontalnego/ Ten rodzaj wiertnictwa jest stosunkowo młody, gdyż powstał na przełomie lat 40-tych i 50-tych XX wieku. Od dziesięciu lat bardzo prężnie się rozwija dzięki stale rosnącemu zapotrzebowaniu na tego typu usługi. Płuczka dla wiertnictwa tradycyjnego różni się od płuczki dla wiertnictwa sterowanego, lecz pewne zadania są wspólne , a mianowicie:

• transport zwiercin z otworu wiertniczego
• stabilizacja ścianki otworu
• zmniejszenie tarcia w otworze wiertniczym

W wiertnictwie sterowanym stosuje się najlepsze bentonityo dużej wydajności i wytrzymałości strukturalnej. Do ich modyfikacji używa się bardzo wyrafinowanych polimerów syntetycznych i naturalnych w dość znacznych ilościach. Dotyczy to również płuczki do mikrotunelingu. Niewielkie ilości bentonitu zwykle w postaci granulatu używa się do izolacji horyzontów wodnych przy budowie studni.

Hodowla zwierząt

Główną przyczyną zastosowania bentonitów jako dodatków do pasz są ich własności sorpcyjne oraz jonowymienne. Wpływają one pozytywnie na procesyzachodzące w przewodzie pokarmowym powodując między innymi lepsze wykorzystanie nieorganicznych dodatków zawierających azot do syntezy białek, zwiększają przyswajalność składników paszy. Część naukowców skłania się do poglądu, że bentonit jest środkiem stricte leczniczym o skuteczności porównywalnej częściowo z antybiotykami. Z badań przeprowadzonych przez Górskiego i Górską /1990r./ wynika, że w różnych przypadkach biegunek u zwierząt podanie bentonitu w mieszance z innymi dodatkami powodowało ustąpienie objawów schorzenia. Przy biegunkach u cieląt podany bentonit miał lepszą skuteczność terapeutyczną niż antybiotyki i chemioterapeutyki / Dembiński i współprac 1985r./. Stwierdzono również, że podawanie bentonitu do pasz powoduje poprawienie kondycji zdrowotnej warchlaków i większe przyrosty wagi. Na podstawie obserwacji i badań można sądzić, że podawanie bentonitu powoduje poprawienie wskaźników produkcyjnych u zwierząt.

Stwierdzono, że bentonit można stosować do neutralizacji amoniaku w pomieszczeniach hodowlanych . Tomczyna/1993r./ wykorzystał bentonit do optymalizacji jakościściółki w fermach brojlerów i niosek. Obecnie znane są firmy, które używają bentonit w mieszankach mineralnych do pasz dla zwierząt.

Polecają one stosowanie ich np. jako osłonowe zabezpieczenie przed biegunkami prosiąt w okresie okołoodsadzeniowym oraz po zakupie prosiąt od różnych hodowców do dalszego tuczu. Na rynku znajdują sięw dużym wyborze podsypki higieniczne dla kotów. Najczęściej jest to granulat bentonitowypowyżej 1mm lekko aktywowany jonami Na+ dla poprawienia jego własności. Można również spotkać odmiany z zapachem, który zwykle ujawnia się w momencie gdy używa ją kot.Bentonit w tym przypadku efektywnie pochłania mocz i nie dopuszcza do jego rozkładu. Pochłania również i inne zapachy.

Budownictwo

Od wieków gliny były wykorzystywane do hydroizolacjibudynków, uszczelnienia zbiorników. Jak się okazuje izolacje te z powodzeniemprzetrwały wieki. Dziś również wykorzystuje się pewne rodzaje materiałów ilastych, lecz o określonych własnościach. Do tego celu nadaje się najlepiej bentonit sodowy naturalny lubwapniowy aktywowany jonami sodowymi,czyli bentonity pęczniejące. Pod wpływem wody przy swobodnym pęcznieniu zwiększają swoją objętość do kilku razy. Ten sam proces prowadzony w przestrzeni zamkniętej powoduje samouszczelnienie się bentonitu na wskutek powstania dużego ciśnienia wewnętrznego. Wykorzystuje się tę właściwość bentonitu w wyrobach dla budownictwa:

• geomaty, wykładziny bentonitowe, panele różnego typu, w mieszankach do iniekcji , zaprawach plastycznych
• w modyfikowanych wyrobach chemicznych np. pęczniejące gumy
• w postaci zawiesin.

Geomaty to stosunkowo nowy wyrób powstały w II-giej połowieXX wieku. Zbudowane są one z trzech warstw. Dwie zewnętrzne warstwy to geowłóknina lub geotkanina, środkową zaś stanowi bentonit pęczniejący o granulacji zwykle ok. 1mm. Zewnętrznewarstwy połączone są między sobą metodą igłowania. Geomaty stosowane są we wszystkich rodzajach budownictwa tj. służą jako izolacje przeciwwodne pionowe i poziome fundamentów objektów budowlanych, uszczelnienia tarasów, dachów płaskich jak również coraz częściej do budowy składowisk komunalnych i innych.Używać je można do izolacji stawów, oczek wodnych itp. Bentonit jest również komponentem róznych mieszanek służących między innymi do iniekcji i różnego rodzaju zawiesin samotwardniejących .

Oddzielnym zagadnieniem jest zastosowanie bentonitu przy wykonywaniu ścianek szczelinowych . Tu podstawowym składnikiem jest bentonit pęczniejącyz którego przygotowywuje się płuczkę o określonych właściwościach w zależności od warunków występujących w gruncie. Płuczka dobrze stabilizuje wąskoprzestrzenny wykop poprzez parcie hydrostatycznena ściany wykopu. Odsączająca się woda z płuczki do gruntu powoduje związanie luźnych ziaren i wypełnienie porów a więc jego doszczelnienie. Duża tiksotropia powoduje utrzymywanie ziaren gruntu w stanie zawieszenia.

Przemysł spożywczy

Ze względu na przeznaczenie występują tu zaostrzone wymogi sanitarne stawiane bentonitom / metale ciężkie./Bentonity naturalne tych warunków nie spełniają i dlatego muszą być obrabiane chemicznie. Obróbka ta powoduje usunięcie metali ciężkich jak również powoduje zmianę ilości i wielkości porów. Tak obrobiony bentonit zwany ziemią bielącą znalazł zastosowanie do oczyszczania olejów jadalnych np. oleju rzepakowego. Podczas procesu bielenia zachodzi sorpcja na bentonicie zanieczyszczeń znajdujących się w oleju. Ziemia bieląca w zależności od potrzeb może zawieraćśrodki powodujące zwiększenie szybkości filtracji.

Innym zastosowaniem jest wykorzystanie bentonitu do klarowania win, soków i octu. Bentonit używa się w postaci pylistej jak również w postaci granulowanej.

Przemysł chemiczny

Ten przemysł wymaga bentonitów o określonych własnościach, których naturalny ich nie posiada. Dla polepszenia tych własności bentonity podlegają obróbce kwasami mineralnymi. Usuwane są jony wymienne oraz zmienia się ilość i struktura porów. Wprowadza się nowe jony innych metali. Taki bentonit używany jest jako katalizator w procesach petrochemicznych.

Do oczyszczania parafin znalazł zastosowanie bentonit zwany ziemią bielącą.

Ochrona środowiska

W tej dziedzinie coraz częściejwykorzystuje się bentonit do uszczelnienia składowisk komunalnych i innych. Używa się tu bentonitu sodowego jak również wapniowego. Bentonit sodowy używa się zwykle w postaci geomaty .Jest ona coraz częściej wykorzystywana ze względu na jej uniwersalność.

Inne zastosowania

• przemysłpapierniczy
• chemia budowlana
• farby i lakiery / bentony * /
• tworzywa sztuczne /bentony*

* -bentony - to bentonity wktórych jonem wymiennym jest kation organiczny z długim łańcuchem.

Zakłady Górniczo-Metalowe „Zębiec” S.A.są najstarszym i największym producentem bentonitu w Polsce. Produkcję rozpoczęto na początku lat 70-tych. Obecnie produkujemy niżej podane rodzaje bentonitów:

• Specjal Ekstra
• Specjal
• SN
• S 11
• Izol
• Bentopol
• Mieszankibentonitowo-Kormiksowe Ekobent K
• Podsypka higieniczna dla kotów MRUCZUŚ
• Granulat 0 ÷ 1mm.
• Granulat 0 ÷ 20mm.
• Zamiennik pyłu węglowego Kormiks.