Դիատոմային երկիրը, որն ընդունված է անվանել դիատոմիտ, բնական նստվածքային նյութ է, որը կազմված է դիատոմների՝ սիլիցիումի վրա հիմնված թաղանթներ (ֆրուստուլներ) արտադրող viro-օրգանիզմների մնացորդներից: Այս փոքր միաբջիջ օրգանիզմները աճում են տարբեր ջրային ավազաններում՝ տաք արևադարձային լճերում և վերացական ծովափնյա ծոցերում մինչև ցուրտ օվկիանոսային խորություններ և քաղցրահամ գետեր, հարմարվելով տարբեր ջերմաստիճաններին և սննդարար նյութերի մակարդակին: Երբ դիատոմները ավարտում են իրենց կյանքի ցիկլը (որը սովորաբար տևում է ընդամենը մի քանի օրից մինչև շաբաթներ), նրանց ֆրուստուլները՝ դժվար քայքայվող և դիմացկուն, դանդաղ իջնում են դեպի այդ ջրային ավազանների հատակը՝ ժամանակի ընթացքում կազմելով բարակ շերտեր: Միլիոնավոր տարիների ընթացքում այս շերտերը կուտակվում են մեծ հաստության, և երկրաբանական գործընթացներ են սկսվում. վերևի նստվածքների քաշի շնորհիվ դանդաղ կոմպակտացումը հեռացնում է ավելցուկային ջուրը, իսկ հանքային նյութերով հարուստ հեղուկները ներծծվում են շերտերի միջով՝ միացնելով ֆրուստուլները միասին՝ դիատոմային երկրի պինդ, անցազանց անցանակ նստվածքների: Դիատոմային երկրի ամենահայտնի բնութագիրը նրա բարդ անցանակ կառուցվածքն է, որը ֆրուստուլների բջջացանցի նման, փողոցավոր կամ սուր ձևերի ճշգրիտ պատճենն է: Այս կառուցվածքը ստեղծում է հսկայական ներքին մակերես՝ հաճախ հարյուրավոր քառակուսի մետր մեկ գրամի հաշվարկով, որը դիատոմային երկրին տալիս է ուժեղ ադսորբման, արդյունավետ ֆիլտրացման և հիանալի մեկուսացման հատկություններ: Ուղիղ այս հիմնարար հատկանիշներն են դարձնում այն անփոխարինելի լայն շարք արդյունաբերական կիրառություններում՝ մաքրումից մինչև շինարարություն:
Ֆիլտրացումը դիատոմայի երավիկի ամենահասուն և տարածված կիրառություններից մեկն է, որն օգտագործում է իր անցանելի կառուցվածքը՝ որպես բնական ֆիլտրացիոն միջավայր, որը կարող է որսալ միկրոնների մի քանի մեծությամբ մասնիկներ, որոնք անտեսանելի են անզեն աչքին: Արդյունաբերական արտադրության ընթացքում անթիվ ոլորտներ հիմնված են դիատոմայի երավիկի վրա՝ ճշգրիտ հեղուկների մաքրման համար: Օրինակ, քիմիական արդյունաբերության մեջ դիատոմայի երավիկը օգտագործվում է թույլատրելի լուծիչների լուծույթների և բարձր մաքրության ռեակտիվ հեղուկների ֆիլտրացման համար, որոնք օգտագործվում են դեղորայքական ինտերմեդիատների (ոչ բժշկական) և էլեկտրոնային բաղադրիչների արտադրության մեջ: Այն կանխում է նույնիսկ հետային մասնիկային աղտոտությունները, որոնք կարող են աղտոտել վերջնական արտադրանքը կամ խցանել մանր արտադրական սարքավորումներ, ինչպիսին են միկրոռեակտորները: Նավթի վերամշակման արդյունաբերության մեջ այն հիմնական բաղադրիչն է հում նավթի ածանցյալների՝ ինչպես օրինակ սնուցման յուղերի, դիզելային և ինքնաթիռային վառելիքների (ոչ ավիացիոն օգտագործման) ֆիլտրացման համար, որտեղ հեռացվում են փոքր մասնիկներ և լցող կոլոիդային նյութեր, որոնք կարող են վատացնել յուղի սնուցման հատկությունները կամ առաջացնել շարժիչի նստվածքներ: Հեղուկների ֆիլտրացիայից բացի, դիատոմայի երավիկը կարևոր դեր է խաղում նաև օդի ֆիլտրացման գործում: Երբ այն մշակվում է մանր փոշու տեսքով և սեղմվում է անցանելի ֆիլտրացիոն կարտրիջների մեջ, այն օգտագործվում է մետաղամշակման, ցեմենտի արտադրության և փայտամշակման նման ոլորտների համար արդյունաբերական փոշի հավաքող սարքերում: Այդ կարտրիջները կանխում են փոշին, մետաղական կտրոնները և վտանգավոր մասնիկային գազերը արտադրական գծերից, որոնք զգալիորեն բարելավում են աշխատանքային սենյակների օդի որակը և նվազեցնում աշխատողների շնչառական վտանգների ռիսկերը:
Կեղտաջրերի մաքրումը մեկ այլ հիմնարար կիրառման ոլորտ է, որտեղ դիատոմայի երկրը ցուցադրում է առանձնահատուկ արդյունավետություն, հատկապես այն ժամանակ, երբ աշխարհում ավելի մեծ է դառնում ջրի պահպանման և աղտոտման վերահսկման կենտրոնացումը։ Շրջակա միջավայրի նկատմամբ գազանց ավելացող գիտակցության հետ մեկտեղ արդյունաբերական և կենցաղային կեղտաջրերի մաքրումը՝ խիստ թողարկման ստանդարտներին համապատասխան, դարձել է աշխարհահռչակ առաջնահերթություն ինչպես կառավարությունների, այնպես էլ ձեռնարկությունների համար։ Դիատոմայի երկրի ուժեղ ադսորբող հատկությունը՝ հիմնված դրա անցքերով կառուցվածքի վրա, դարձնում է այն իդեալական նյութ կեղտաջրերի մաքրման համար, քանի որ այն կարող է միաժամանակ նպատակ դարձնել բազմաթիվ աղտոտիչներ։ Երբ այն ավելացվում է կեղտաջրերի ավազաններին, դիատոմայի երկրի մասնիկները հավասարաչափ տարածվում են և ադսորբում են օրգանական աղտոտիչներ (օրինակ՝ սինթետիկ ներկեր տեքստիլից), ծանր մետաղների իոններ (օրինակ՝ այսկանդ և կադմիում էլեկտրոնիկայի արտադրությունից) և կախված նյութեր (օրինակ՝ տեղուկներ թղթի գործարաններից) իր անցքերով մակերեսին։ Այդ ադսորբված մասնիկները հետո բնական կերպով միաձուլվում են ավելի մեծ և խտացված նստվածքների, որոնք արագ նստվում են ծանրության ուժի տակ՝ վերացնելով թանկարժեք մեխանիկական առանձնացման սարքավորումների կարիքը։ Համեմատած սինթետիկ ֆլոկուլյանտների հետ (որոնք հաճախ պարունակում են թունավոր քիմիական նյութեր և տարիներ են պահանջվում քայքայվելու համար), դիատոմայի երկիրը թունազերծ է, կենսաքայքայվող է և չի թողնում վնասակար մնացորդներ, որոնք կարող են ջրային ավազաններին երկրորդային աղտոտում պատճառել։ Օրինակ՝ շատ տեքստիլի գործարաններ և տպագրական ձեռնարկություններ դիատոմայի երկրի վրա հիմնված մաքրման համակարգեր են օգտագործում՝ կեղտաջրերից դիմացկուն ներկերի մնացորդներ (օրինակ՝ ռեակտիվ և ցրված ներկեր) հեռացնելու համար, արդյունավետ ձևով հասնելով թողարկման ստանդարտներին՝ նվազեցնելով երկարաժամկետ մաքրման ծախսերը։
Շինարարության մեջ դիատոմիտը դարձել է շատ պահանջվող նյութ կանաչ շենքերի համար, որը արագ զարգացող ոլորտ է՝ աշխարհում էներգահամարձակության և ցածր ածխածնային կյանքի հանդեպ համընդհանուր ձգտման ֆոնին: Նրա բնական թեթևությունը և ջերմամեկուսիչ հատկությունները հիանալի ձևով համապատասխանում են էներգախնայող շինարարության պահանջներին. թեթև նյութերը նվազեցնում են շենքերի կոնստրուկտիվ ծանրաբեռնվածությունը (ինչը նվազեցնում է հիմքերի շինարարության ծախսերը), իսկ ջերմամեկուսացումը կրճատում է էներգիայի կորուստը: Երբ այն ավելացվում է պատերի նյութերին՝ ինչպիսիք են դիատոմիտային կավահողի սալիկները, ներքին պատերի փոշիները և էկոլորտ ծածկույթները, այն ստեղծում է ջերմային արգելակ, որը դանդաղեցնում է ջերմության փոխանցումը: Օրինակ, դիատոմիտային պատերի սալեր օգտագործող շենքերը ձմռանը կարող են կրճատել տաքացման համար էներգիայի օգտագործումը մինչև երեսուն տոկոսով, իսկ ամռանը՝ սառեցման համար նույն չափով, ինչը համընկնում է էներգախնայողության և ածխածնի նվազեցման նպատակների հետ: Ավելին, դիատոմիտի հիանալի խոնավությունը կարգավորելու հատկությունը այն տարբերում է ավանդական շինարարական նյութերից: Այն կարող է ակտիվորեն կլանել օդում առկա ավելցուկ խոնավությունը խոնավ եղանակներին (կանխելով պատերի վրա սունկ, փշրում և աղային աճ, որոնք վնասում են ներքին օդի որակը) և վերադարձնել պահված խոնավությունը հետ օդի մեջ, երբ խոնավությունը նվազում է՝ պահելով ներքին խոնավությունը քառասունից մինչև վաթսուն տոկոսի սահմաններում, որը մարդկանց առողջության համար ամենահարմար միջակայքն է: Այս հատկությունները դիատոմիտային նյութերին դարձնում են հատկապես հայտնի բնակելի համայնքներում, գրասենյակային շենքերում և առողջապահական հաստատություններում (ոչ բժշկական տարածքներ), որոնք ձգտում են ստանալ էկոլորտ վավերացման հավաստագրեր՝ ինչպիսիք են LEED-ը կամ BREEAM-ը:
Նշված կիրառություններից դուրս, դիատոմային երկրը շատ ոլորտներում հանդես է գալիս որպես բազմաֆունկցիոնալ ավելացուցիչ՝ շնորհիվ իր քիմիական ապակտիվության և կառուցվածքային կայունության: Կուսակցությունների և ռետինի արտադրության մեջ այն լայնորեն օգտագործվում է որպես ամրացնող լցանյութ, որն ավելացնում է արտադրանքի կատարողականությունը՝ նվազեցնելով ծախսերը: Երբ խառնվում է ջրատար խողովակների, արտաքին մարագների և էլեկտրական կամարների նման ապրանքների համար նախատեսված պլաստիկային կոմպոզիտների մեջ, դիատոմային երկրի մասնիկները հավասարաչափ տարածվում են՝ ամրապնդելով մեխանիկական ամրությունը (կորուստի և հարվածի դիմադրություն), մաշվածության դիմադրությունը (երկարաձգելով արտադրանքի կյանքի տևողությունը) և ջերմային կայունությունը (կանխելով ձևախախտումը բարձր ջերմաստիճանների դեպքում): Կնիքային օղակներ և փոխադրիչ ժապավեններ նման ռետինե արտադրանքների համար այն բարելավում է ձգման ամրությունը և նվազեցնում է կոնդենսացման ընթացքում կոտրվելու հնարավորությունը՝ միաժամանակ փոխարինելով թանկարժեք հումքային պոլիմերների մինչև քսան տոկոսը և այդպիսով զգալիորեն նվազեցնելով արտադրության ծախսերը: Լաքաների արդյունաբերության մեջ այն հանդես է գալիս որպես բարձր կատարողականությամբ մատտային նյութ, որն ապահովում է ցանկալի վերջնամշակում: Դիատոմային երկրի մասնիկները՝ իրենց անկանոն ձևերով և անցուղիներով սոսնձված մակերեսներով, հավասարաչափ ցրում են լույսը չորացած լաքապատված մակերեսներին, վերացնելով ավելցուկային փայլը և ստեղծելով հարթ, մատտային կամ կիսամատտային վերջնամշակում, որը նախընտրվում է ճարտարապետական լաքաների համար (պատեր և առաստաղներ) և մերձավանդական լաքաների համար (փայտե կահույք և հատակներ): Արտադրողները կարող են կարգավորել դիատոմային երկրի մասնիկների չափը՝ կարգավորելով մատտայնության ինտենսիվությունը և այդպիսով առաջարկելով ճկուն լուծումներ տարբեր դիզայնային պահանջների համար: Ավելին, դիատոմային երկրը օգտագործվում է որպես կրիչ կատալիզատորների արդյունաբերության մեջ: Նրա մեծ մակերեսը տրամադրում է բազմաթիվ կցման կետեր կատալիզատորային մասնիկների համար, մինչդեռ իներտ բնույթը երաշխավորում է, որ այն չի փոխազդում ռեակցիայի մասնակիցների կամ արտադրանքների հետ: Սա բարելավում է կատալիտիկ արդյունավետությունը օրգանական սինթեզի և նավթամշակման նման քիմիական ռեակցիաներում՝ նվազեցնելով էներգիայի ծախսը և հանգեցնելով ավելորդ արտադրանքների առաջացման կրճատման:
×
