تفاوت فلدسپات سدیک و پتاسیک و بررسی مزایای آنها در صنایع گوناگون

رایج ترین نوع فلدسپات در بخش صنعتی فلدسپات سدیک و فلدسپات پتاسیک هستند که استفاده های بسیار متنوعی از این دو نوع انجام میشود. فلدسپات ها نقش بسیار مهمی در ساخت محصولات صنایع مختلف از جمله مواردی مانند کاشی سازی که به آن اشاره خواهیم کرد را دارا هستند. در این مطلب به بررسی و تفاوت های این دو نوع فلدسپات و همینطور به بررسی مزایای مصرف آن ها در صنایع مربوطه میپردازیم.

تفاوت فلدسپات سدیک و پتاسیک

فلدسپات چیست؟

اژه فلدسپات از دو واژه ی آلمانی به معنی میدان و صخره گرفته شده است. تقریبا ۶۰ درصد از مواد معدنی سنگ کره ی زمین از گروهی از کانی های سیلیکاتی به نام فلدسپات ها تشکیل شده است. فلدسپات ها بلورین هستند و درواقع بیشتر آنها از سنگ های آذرین و گاها دگرگونی و رسوبی یافت میشوند. فلدسپات از نوع تکتوسیلیکاتی است که از ترکیبات معدنی ای مانند سدیم، پتاسیم، آلومینیوم، سیلیس و همچنین کلسیم میباشد.

رنگ فلدسپات ها به طور طبیعی سفید، خاکستری، سفید مایل به صورتی، قرمز گوشتی، سفید مایل به سبز و به شکل کریستال یافت میشود. شکستگی ناهمواری دارد و مات تا شفاف دیده میشود. شکاف های موجود در فلدسپات ها امکان تشخیص آن ها از سایر مواد معدنی در سنگ های آذرین را برای افراد آسان کرده و این ویژگی باعث شده که حتی جداسازی بلورهای این ماده معدنی به صورت بسیار کوچک هم با کمک ابزارها امکان پذیر باشد.

ممکن است این سنگها اسیدی، قلیایی و یا خنثی باشند. به طور کلی فلدسپات ها به سه گروه اصلی فلدسپات سدیک مانند آلبیت (NaAlSi3O8)، فلدسپات پتاسیک (KAlSi3O8) و فلدسپات کلسیک مانند آنورتیت (CaAl2Si2O8) تقسیم میشوند.

اما دو گروه از پراستفاده ترین فلدسپات ها در بحث صنعت، نوع سدیک (پلاژیوکلاز) و نوع پتاسیک (قلیایی) هستند که در قسمت بعد ویژگی هرکدام آنها را باهم بررسی میکنیم.

تفاوت های بین فلدسپات پتاسیک و سدیک

در کل فلدسپات های پتاسیکی دارای پتاسیم هستند و رنگ آنان از صورتی تا قرمز متغیر است، و یا ممکن است به رنگ سفید، خاکستری، سبز کمرنگ و یا زرد مایل به سبز باشد. اما رنگ فلدسپات پلاژیوکلاز یا همان فلدسپات سدیک بخاطر داشتن کلسیم و یا سدیم درخود، خاکستری تا سفید رنگ است.

چگونه میتوان تفاوت بین فلدسپات ها را تشخیص داد و آنها را از هم تفکیک کرد؟

به ترکیباتی که سطوح سنگ های فلدسپات موازی مانند باشند به آن دوقلوهای پلی سنتتیک گفته میشود. پلاژیوکلاز ها هم دارای همیچین سطحی هستند و به همین دلیل به این نوع دو قلویی پلاژیوکلاز ها دوقلوی آلبیت هم گفته میشود. و چون بیشتر دانه های پلاژیوکلاز ها دوقلوی آلبیت را نشان میدهند، از فلدسپات های قلیایی که این گونه نیستند قابل تشخیص اند.

ویژگی های فلدسپات سدیک و پتاسیک در صنایع گوناگون

به طور کلی از فلدسپات ها در صنایع شیشه سازی، صنایع سرامیک ( مانند کف مکان ها، کاشی و…)، لعاب، ساخت ساینده ها، الکترودهای جوشکاری، پرکننده ها و… استفاده میشود.

فلدسپات سدیک به دلیل قدرت ایجاد چسبندگی ای که دارد و همینطور دمای ذوب پایین خود، در تولید البسه و شیشه کاربرد دارد. از این فلدسپات در مواردی مانند کف ساختمان ها، سرویس بهداشتی ها، کاشی های حمام، قاشق و چنگال ها و به عنوان ماده ی اصلی تهیه و تولید سرامیک استفاده میگردد. رنگ آن خاکستری تیره تا بعضا سیاه باشد.

پلاژیوکلاز های مختلف به طور کلی فرمول یکسانی از نظر شیمیایی دارند اما از نظر درصد سدیم و کلسیم موجود در آن ها متفاوت میشوند. چون هر دانه ی پلاژیوکلاز از پشته های کریستال نازک با مولکول های آنها در جهت مخالف تشکیل شده است، این باعث می شود که صفحات شکاف دارای خط های موازی مانند باشند.

نحوه ی مصرف فلدسپات پتاسیک در کارخانه ها و صنایع به صورت پودری و یا کلوخه ای است. فلدسپات پتاسیک به دلیل مقاومت دربرابر رطوبت و همینطور فشار در صنایع گسترده ای مورد استفاده قرار میگیرد. چون دمای ذوب آن ۱۲۵۰ درجه است و از دمای ذوب فلدسپات سدیک بیشتر است، در اکثر موارد میتوان از آن به عنوان کمک ذوب و حتی ماده ی اصلی سازه های سرامیکی استفاده کرد.

فلدسپات های پتاسیک به سه ننوع کانی تقسیم میشوند که عبارتند از:

1. ارتوکلاز: معمولا به رنگ سفید خاکستری و قرمز دیده میشود. از سازنده های اصلی گرانیت ها میباشند.
2. میکروکلین: رنگ آن بین سفید، قرمز، سبز و بی رنگ متغیر و شفاف یا نیمه شفاف است.
3. سانیدین: بی رنگ، سفید یا خاکستری رنگ است و معمولا به همین طیف رنگ وجود دارد و از نوع کانی شفاف تا نیمه شفاف است.

معمولا ساندین به راحتی از سایر فلدسپات های دسته های دیگر بالا متمایز میشود چون بیشتر آن شفاف و بی رنگ تر است. در مقابل تشخیص میکروکلین از ارتوکلاز بدون لنز به ندرت قابل انجام است. بیشتر این فلدسپات های قلیایی در صنعت شیشه سازی مورد استفاده قرار میگیرد.

بیشتر فلدسپات های قلیایی در صنعت شیشه سازی به کار میروند. برای اینکه آلومینیوم و سدیم مورد نیاز شیشه در ساخت آن تهیه شود، از فلدسپات استفاده میشود. فلدسپات قلیایی یا پتاسیک در صنعت شیشه ی خودرو هم نقش مهمی را ایفا میکند. به طوری که در سال ۲۰۲۰ که روند تولید خودرو در کشور مصر رو به افزایش یافته بود، تقاضاها برای فلدسپات ها هم بیشتر شده بود.

علاوه بر تولید شیشه ی خودرو، فلدسپات پتاسیک نقش مهمی در بخش ساخت و ساز ایفا میکند و درواقع بیشترین سهم بازار این ماده ی معدنی در این بخش میباشد.

به دلیل اینکه فلدسپات پتاسیک دامنه ی پخت وسیعتری در مقابل فلدسپات سدیک دارد، پس بیشتر از آن در ساخت بدنه های سرامیکی به کار برده میشود.

تولید بتن هم مورد دیگری است که از فلدسپات پتاسیک در آن استفاده میشود. سرامیک، سنگدانه، میناکاری، کاشی کاری ها، پنجره ها، دیوارها، کفپوش ها و … هم بخش های مهمی از صنعت ساختمان سازی هستند که از این ماده استفاده میکنند. افزایش تقاضا برای محصولاتی مانند شیشه پنجره، سرویس بهداشتی، درب های شیشه ای و کاشی و سرامیک از دلیل بزرگ افزایش پروژه های ساخت و ساز مسکونی اتفاق می افتد. فلدسپات پتاسیک برای کنترل ترکیب سرباره در روند ساخت فولاد اسفنجی به کار برده میشود.

کاربرد دیگری از فلدسپات پتاسیک در تولید کود شیمیایی است که از طریق اسیدشویی آن را تهیه میکنند. حتی امروزه در صنایعی مثل کاغذ سازی هم کاربرد این فلدسپات ها دیده میشود.