Diatomītu, ko bieži sauc par diatomīta zemi, ir dabīgs nogulumu materiāls, kas veidojies izskalojoties diatomejām — mikroskopiskām ūdens organismiem, kuri izdala delikātas, silīciju saturošas čauliņas, ko sauc par frustulām. Šie mazie vienšūņi attīstās dažādos ūdens ķerņos — no siltajiem tropiskajiem ezeriem un sekliem piekrastes līčiem līdz aukstām okeāna dziļumām un saldūdens upēm, pielāgojoties dažādiem temperatūras un barības vielu līmeņiem. Pabeidzot savu dzīves ciklu (kas parasti ilgst tikai dažas dienas līdz nedēļām), to frustulas — izturīgas un pretojošās sadalīšanās — lēnām nogrimst uz šo ūdens ķerņu dibena, laika gaitā veidojot plānus slāņus. Miljoniem gadu laikā šie slāņi uzkrājas lielā biezumā, un darbojas ģeoloģiskie procesi: pakāpeniska saspiešanās no pārklājošā nogulumu svara izspiež lieko ūdeni, kamēr minerāli bagāti šķidrumi izplūst caur slāņiem, sasaistot frustulas kopā cietos, porainos diatomīta zemes nogulsnēs. Ievērojamākā diatomīta zemes īpašība ir tās sarežģītā poraina struktūra, kas ir tieša frustulu šūnu medus šūniņu, ribaino vai adaino formu atdarinājums. Šī struktūra rada milzīgu iekšējo virsmu — bieži simtiem kvadrātmetru uz gramu — kas nodrošina diatomīta zemei spēcīgas adsorbcijas, efektīvas filtrācijas un izcila izolācijas spējas. Tieši šīs pamatīpašības padara to neaizstājamu plašā rūpniecības pielietojumu jomā — no attīrīšanas līdz būvniecībai.
Filtrācija ir viena no nobriedušākajām un plašāk izplatītajām diatomeju zemes lietošanas jomām, izmantojot tās poraino struktūru kā dabisku filtrēšanas vidi, kas spēj notvert sīkus daļiņas — dažas tik mazas kā daži mikrometri —, kas ir neuztvaramas ar neapbruņotu aci. Rūpnieciskā ražošanā bezskaitās nozares atkarīgas no diatomeju zemes precīzai šķidrumu attīrīšanai. Piemēram, ķīmijas rūpniecībā diatomeju zeme tiek izmantota volātu šķīdumu un augstas tīrības reaģentu šķidrumu filtrēšanai, ko izmanto farmaceitisko palīgvielu (ne medicīniskos) un elektronikas komponentu ražošanā. Tā aiztur pat pēdas daļiņveida piemaisījumus, kas varētu piesārņot gala produktus vai aizbloķēt sarežģītas ražošanas iekārtas, piemēram, mikroreaktorus. Naftas rafinēšanas rūpniecībā tā ir būtiska sastāvdaļa, filtrējot sālnaftas atvasinājumus, piemēram, eļļas, dīzeļdegvielu un reaktīvo degvielu (ne aviācijas lietošanai), noņemot smalkas daļiņas un lipīgas koloidālas vielas, kas pasliktinātu eļļas smērēšanas īpašības vai izraisītu nogulsnes dzinējos. Papildus šķidrumu filtrēšanai, diatomeju zeme veic arī būtisku lomu gaisa filtrēšanā. Pārstrādāta par sīku pulveri un saistīta porainos filtru patronās, to izmanto rūpnieciskos putekļu savācējos metālapstrādes, cementa ražošanas un koksnes apstrādes nozarēs. Šīs patronas aiztur putekļus, metāla skaidas un kaitīgas daļiņu dūmas no ražošanas līnijām, ievērojami uzlabojot gaisa kvalitāti darbnīcās un samazinot elpošanas orgānu riskus darbiniekiem.
Notekūdeņu attīrīšana ir vēl viens no galvenajiem pielietojuma virzieniem, kur diatomeju zeme demonstrē izcilas darbības īpašības, īpaši tādēļ, ka pasaules mērogā palielinās uzmanība ūdens resursu saglabāšanai un piesārņojuma kontrolei. Augošās vides apziņas dēļ rūpniecisko un sadzīves notekūdeņu attīrīšana, lai atbilstu stingriem izlaides standartiem, ir kļuvusi par globālu prioritāti gan valdībām, gan uzņēmumiem. Diatomeju zemes lielā adsorbcijas spēja, kas balstīta uz tās poraino struktūru, padara to par ideālu materiālu notekūdeņu attīrīšanai, jo tā spēj vienlaikus mērķēt vairākus piesārņotājus. Pievienojot diatomeju zemi notekūdeņu tvertnēs, tās daļiņas vienmērīgi izkliedējas un adsorbē organiskos piesārņotājus (piemēram, sintētiskos krāsas līdzekļus no tekstilrūpniecības), smago metālu jonus (piemēram, svins un kadmijs no elektronikas ražošanas) un suspendētās cietās vielas (piemēram, dūņas no papīra fabrikām) uz savām porainajām virsmām. Šīs adsorbētās daļiņas pēc tam dabiski apvienojas lielākos un blīvākos flokus, kas ātri nosēžas gravitācijas ietekmē — tādējādi izvairoties no dārgas mehāniskās atdalīšanas iekārtas izmantošanas. Salīdzinājumā ar sintētiskiem flotācijas līdzekļiem (kuri bieži satur toksiskas ķimikālijas un ilgstoši nesadalās), diatomeju zeme ir netoksiska, bioloģiski noārdāma un neatstāj kaitīgas atlikumvielas, novēršot sekundāro piesārņojumu ūdenstilpēs. Piemēram, daudzas tekstilfabrikas un drukātavas izmanto diatomeju zemi balstītas attīrīšanas sistēmas, lai no notekūdeņiem efektīvi noņemtu izturīgas krāsas atlikumvielas (piemēram, reaģējošos un disperzijas krāsas līdzekļus), sasniedzot izlaides standartus un vienlaikus samazinot ilgtermiņa attīrīšanas izmaksas.
Būvniecības nozarē diatomeju zeme ir kļuvusi par ļoti pieprasītu materiālu zaļajām ēkām, kas ir strauji augoša nozare, ņemot vērā pasaules mēroga pūliņus palielināt enerģijas efektivitāti un samazināt oglekļa emisijas. Tās dabiskās vieglās un izolējošās īpašības ideāli atbilst prasībām enerģiju taupīgai būvniecībai, jo vieglie materiāli samazina ēku konstrukcionālo slodzi (samazinot pamatu būvniecības izmaksas), savukārt siltumizolācija samazina enerģijas izšķiešanu. Pievienojot to sienas materiāliem — piemēram, diatomeju sienas plātnēm, interjera sienu špakteļmasām un videi draudzīgām pārklājumkrāsām — tiek izveidota siltuma barjera, kas palēnina siltuma pārnesi. Piemēram, ēkas, kas izmanto diatomeju zemi sienu paneļos, var samazināt enerģijas patēriņu apkurei ziemā līdz pat trīsdesmit procentiem, kā arī līdzīgā apjomā samazināt enerģijas patēriņu dzesēšanai vasarā, tieši atbilstot enerģijas taupīšanas un oglekļa emisiju samazināšanas mērķiem. Turklāt diatomeju zemes izcilā mitruma regulēšanas spēja to atšķir no tradicionāliem būvmateriāliem. Tā aktīvi var uzsūkt pārmērīgu mitrumu gaisā mitrās sezonās (novēršot sienu piesūkšanos, nolobīšanos un pelējuma veidošanos, kas kaitē iekštelpu gaisa kvalitātei) un atbrīvot uzkrāto mitrumu atpakaļ gaisā, kad mitrums samazinās — uzturot iekštelpu mitruma līmeni starp četrdesmit un sešdesmit procentiem, kas ir vispiemērotākais cilvēka veselībai. Šīs īpašības padara diatomeju zemi balstītus materiālus īpaši populārus dzīvojamās apkaimes, biroju ēkās un veselības aprūpes iestādēs (ne-medicīniskās telpās), kas tiecas pēc videi draudzīgas sertifikācijas, piemēram, LEED vai BREEAM.
Papildus iepriekš minētajām lietojumjumām, diatomeju zeme ir daudzpusīgs funkcionāls piedevu dažādās rūpniecības nozarēs, pateicoties tās ķīmiskajai inertrībai un strukturālajai stabilitātei. Plastmasas un gumijas ražošanā to plaši izmanto kā pastiprinošu piedevu, kas uzlabo produkta veiktspēju, vienlaikus samazinot izmaksas. Kad to sajauc ar plastmasas kompozītiem produktiem, piemēram, ūdens caurulēm, āra mēbelēm un elektriskajiem korpusiem, diatomeju zemes daļiņas vienmērīgi izkliedējas, palielinot mehānisko izturību (izturību pret plaisāšanu un triecieniem), nodilumizturību (pagarinot produkta kalpošanas laiku) un siltumstabilitāti (novēršot deformāciju augstās temperatūrās). Gumijas produktiem, piemēram, blīvējuma gredzeniem un transportlentēm, tā uzlabo stiepes izturību un samazina saraušanos kūstēšanas laikā — aizstājot līdz divdesmit procentiem dārgu sākotnējo polimēru, ievērojami samazinot ražošanas izmaksas. Pārklājumu rūpniecībā tā darbojas kā augstas veiktspējas matējošais aģents, kas rada vēlamo virsmas pārklājumu. Diatomeju zemes daļiņas — ar to neregulārām formām un porainām virsmām — vienmērīgi izkliedē gaismu uz izžāvētām pārklājuma virsmām, novēršot pārmērīgu spīdumu un radot gludas, matētas vai pusmatētas virsmas, kuras ir iecienītas arhitektūras pārklājumos (sienām un griestiem) un mēbeļu pārklājumos (koka skapjiem un grīdām). Ražotāji var regulēt diatomeju zemes daļiņu izmēru, lai kontrolētu matējuma intensitāti, piedāvājot elastīgus risinājumus dažādām dizaina vajadzībām. Turklāt diatomeju zemi izmanto kā nesēju katalizatoru rūpniecībā. Tās lielā virsma nodrošina bagātīgas pievienošanās vietas katalizatora daļiņām, kamēr tās inertā daba nodrošina, ka tā nereaģē ar reaģentiem vai produktiem. Tas uzlabo katalītisko efektivitāti ķīmiskās reakcijās, piemēram, organiskajā sintēzē un naftas pārstrādē, samazinot enerģijas patēriņu un blakusproduktu veidošanos.
×
