स्मेक्टाइट

एक स्मेक्टाइट (प्राचीन ग्रीक से σμηκτός स्मेक्टोस 'लुब्रिकेटेड'; σμηκτρίς स्मेक्ट्रिस 'वॉकर्स अर्थ', 'फुलर्स अर्थ'; रबिंग अर्थ; पृथ्वी जिसमें सफाई का गुण है) विभिन्न सूजन शीट सिलिकेट्स (फाइलोसिलिकेट्स) का एक खनिज मिश्रण है, जिसमें तीन-परत 2: 1 (टीओटी) संरचना होती है और मिट्टी के खनिजों से संबंधित होती है। स्मेक्टाइट्स में मुख्य रूप से montmorillonite होता है, लेकिन इसमें अक्सर क्वार्ट्ज और केल्साइट  जैसे द्वितीयक खनिज हो सकते हैं।

शब्दावली
मिट्टी के खनिज विज्ञान में, सूजन मिट्टी के एक वर्ग को इंगित करने के लिए स्मेक्टाइट मॉन्टमोरोलाइट (एक शुद्ध मिट्टी खनिज चरण का नाम भी) का पर्याय है। स्मेक्टाइट शब्द का प्रयोग आमतौर पर यूरोप और यूके में किया जाता है, जबकि उत्तरी अमेरिका में मॉन्टमोरोलाइट शब्द को प्राथमिकता दी जाती है, लेकिन दोनों शब्द समान हैं और इन्हें एक दूसरे के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। औद्योगिक और वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए, बेंटोनाइट शब्द का उपयोग ज्यादातर स्मेक्टाइट या मॉन्टमोरिलोनाइट के स्थान पर किया जाता है।

खनिज संरचना
2:1 परत (TOT) संरचना में दो सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) टेट्राहेड्रल आणविक ज्यामिति (T) परतें जो इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से एक Al के माध्यम से क्रॉस-लिंक्ड हैं2O3 (gibbsite), या फ़े2O3, ऑक्टाहेड्रल आणविक ज्यामिति (O) केंद्रीय परत। टीओटी प्राथमिक परतें एक दूसरे से सख्ती से जुड़ी नहीं हैं, लेकिन एक मुक्त स्थान से अलग होती हैं: इंटरलेयर हाइड्रेटेड कटियन  और पानी के गुणों की मेजबानी करती है। इंटरलेयर स्पेस में पानी और धनायनों के प्रतिवर्ती समावेश के कारण स्मेक्टाइट सूज सकता है।

दो बाहरी सिलिका टेट्राहेड्रल परतों में अल (III) परमाणुओं द्वारा Si (IV) परमाणुओं के आइसोमॉर्फिक प्रतिस्थापन के कारण और Mg द्वारा Al (III) या Fe (III) परमाणुओं के प्रतिस्थापन के कारण TOT परतें नकारात्मक रूप से चार्ज होती हैं।2+ या फ़ेआंतरिक जिबसाइट ऑक्टाहेड्रल परत में 2+ धनायन। सी (चतुर्थ) द्वारा पैदा किए गए +4 शुल्क के रूप में, और आम तौर पर आसपास के ऑक्सीजन परमाणुओं से -4 शुल्कों द्वारा मुआवजा दिया जाता है, अल (III) द्वारा सी (चतुर्थ) के प्रतिस्थापन के कारण +3 हो जाता है, एक विद्युत असंतुलन होता है: +3 -4 = -1। टीओटी परत में नकारात्मक आवेशों की अधिकता की भरपाई इंटरलेयर में धनात्मक धनायनों की उपस्थिति से की जाती है। यही तर्क TOT प्राथमिक इकाई के जिबसाइट केंद्रीय परत पर भी लागू होता है जब एक Al3+ आयन को Mg द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता हैजिबसाइट ऑक्टाहेड्रा में 2+ आयन। विद्युत असंतुलन है: +2 -3 = -1।

सूजन प्रक्रिया में इंटरलेयर केशन की भूमिका
स्मेक्टाइट इंटरलेयर्स में मुख्य धनायन Na हैं+ और सीए2+. स्मेक्टाइट की उच्चतम सूजन के लिए सोडियम केशन जिम्मेदार होते हैं जबकि कैल्शियम आयनों में सूजन के गुण कम होते हैं। कैल्शियम स्मेक्टाइट में सोडियम स्मेक्टाइट की तुलना में काफी कम सूजन क्षमता होती है, लेकिन सूखने पर सिकुड़ने का खतरा भी कम होता है। धनायन के जलयोजन की डिग्री और उनके संगत जलयोजित त्रिज्या फाइलोसिलिकेट्स के सूजन या सिकुड़ने वाले व्यवहार की व्याख्या करते हैं। अन्य उद्धरण जैसे Mg2+ और के+ आयन और भी अधिक विपरीत प्रभाव प्रदर्शित करते हैं: अत्यधिक हाइड्रेटेड मैगनीशियम  आयन  vermiculite  (पूरी तरह से विस्तारित इंटरलेयर) के रूप में सूजने वाले होते हैं जबकि खराब हाइड्रेटेड  पोटैशियम  आयन  अनपढ़  (पूरी तरह से ढह गई इंटरलेयर) की तरह कोलैपर होते हैं।

जैसा कि स्मेक्टाइट्स की इंटरलेयर स्पेस अधिक खुली है और इसलिए पानी और पिंजरों के लिए अधिक आसानी से सुलभ है, स्मेक्टाइट्स आमतौर पर मिट्टी में पाए जाने वाले मिट्टी के खनिजों की उच्चतम कटियन-विनिमय क्षमता (सीईसी) प्रदर्शित करते हैं। आंतरिक चैनल संरचना के साथ केवल अधिक विस्तार योग्य वर्मीक्यूलाइट और कुछ दुर्लभ एलुमिनो-सिलिकेट खनिज (जिओलाइट्स) स्मेक्टाइट की तुलना में उच्च सीईसी प्रदर्शित कर सकते हैं।

गठन की प्रक्रिया
बाजालत, काला पत्थर , और सिलिका युक्त ज्वालामुखी ग्लास (जैसे, झांवा, ओब्सीडियन, rhyolite, डैकाइट) के अपक्षय से स्मेक्टाइट बनते हैं। ज्वालामुखी  हाइड्रोथर्मल खनिज जमा  सिस्टम (जैसे  गरम पानी का झरना  सिस्टम) में कई स्मेक्टाइट्स बनते हैं, जहां  सरंध्रता  या ज्वालामुखीय राख जमा (पमिस, पॉज़ोलन) की  दरार  के माध्यम से गर्म पानी में अधिकांश अनाकार सिलिका (SiO का 50 wt% तक) घुल जाता है।2 भंग किया जा सकता है), स्मेक्टाइट को जगह में छोड़कर। अंडालूसिया (स्पेन) में अल्मेरिया के दक्षिण-पूर्व क्षेत्र में कैबो डी गाटा-निजर प्राकृतिक पार्क के बेंटोनाइट जमा (सेराटा डी निजर) के गठन के लिए यह तंत्र जिम्मेदार है। व्योमिंग MX-80 बेंटोनाइट का गठन क्रीटेशस के दौरान इसी तरह से हुआ था जब ज्वालामुखीय राख अमेरिकी महाद्वीप पर एक आंतरिक समुद्र में गिर रही थी। अत्यधिक सरंध्रता (एक बड़े और आसानी से सुलभ विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ) और बहुत प्रतिक्रियाशील ज्वालामुखी राख ने समुद्री जल के साथ तेजी से प्रतिक्रिया की। सिलिका हाइड्रोलिसिस के कारण, अधिकांश सिलिकॉन डाइऑक्साइड को समुद्री जल में भंग कर दिया गया था और स्मेक्टाइट्स के गठन को जन्म देने वाली राख से हटा दिया गया था। कई समुद्री मिट्टी के जमाव में पाए जाने वाले स्मेक्टाइट्स अक्सर इस तरह से बनते हैं क्योंकि यह बेल्जियम में पाए जाने वाले Ypresian क्ले के मामले में है और स्मेक्टाइट्स में बहुत समृद्ध है।

औद्योगिक अनुप्रयोग
स्मेक्टाइट्स आमतौर पर बहुत ही विविध औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। सिविल इंजीनियरिंग कार्यों में, पार्श्व दीवारों का समर्थन करने और उनके पतन से बचने के लिए जमीन में गहरी और संकीर्ण खाइयों की खुदाई करते समय इसे नियमित रूप से एक मोटी बेंटोनाइट घोल के रूप में उपयोग किया जाता है। यह खोदने वाला द्रव पदार्थ के लिए मिट्टी के रूप में भी प्रयोग किया जाता है। स्मेक्टाइट्स, जिन्हें आमतौर पर बेंटोनाइट कहा जाता है, गहरे भूगर्भीय रिपॉजिटरी में उच्च-स्तरीय रेडियोधर्मी कचरे के आसपास की जगह को भरने के लिए बफर और बैकफिल सामग्री के रूप में उम्मीदवार हैं। स्मेक्टाइट्स पेंट्स में योज्य के रूप में या विभिन्न तैयारियों के लिए गाढ़ा करने वाले एजेंट के रूप में भी काम करते हैं।

यह भी देखें

 * अरगिलसियस खनिज
 * बेंटोनाइट
 * मिट्टी
 * मिट्टी रसायन
 * मिट्टी का खनिज
 * मिट्टी-पानी की बातचीत
 * विस्तृत मिट्टी
 * हेक्टेराइट
 * मोंटमोरिलोनाइट
 * नॉनट्रोनाइट
 * सैपोनाइट

अग्रिम पठन

 * Mitchell, J. K. (2001). Physicochemistry of soils for geoenvironmental engineering. In Geotechnical and geoenvironmental engineering handbook (pp. 691-710). Springer, Boston, MA.
 * Mitchell, J. K., & Soga, K. (2005). Fundamentals of soil behavior (Vol. 3). New York: John Wiley & Sons.
 * Mackenzie, R. C., & Mitchell, B. D. (1966). Clay mineralogy. Earth-Science Reviews, 2, 47-91.
 * Jeans, C. V., Merriman, R. J., Mitchell, J. G., & Bland, D. J. (1982). Volcanic clays in the Cretaceous of southern England and Northern Ireland. Clay Minerals, 17(1), 105-156. https://doi.org/10.1180/claymin.1982.017.1.10
 * Wagner, J. F. (2013). Chapter 9: Mechanical properties of clays and clay minerals. In: Developments in Clay Science, 5, 347-381. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098258-8.00011-0
 * Wagner, J. F. (2013). Chapter 9: Mechanical properties of clays and clay minerals. In: Developments in Clay Science, 5, 347-381. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098258-8.00011-0