Können Mineralien und Gesteine ​​auch zu „Popcorn“ verarbeitet werden?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Earth Story Team

Hersteller: China Science Expo

Popcorn ist jedem bekannt, aber haben Sie schon einmal versucht, einen Stein in eine Popcornmaschine zu werfen? Ich weiß wirklich nicht, welche Auswirkungen das haben wird. Sie können Steine ​​jedoch auch ohne Popcornmaschine in „Popcorn“ verwandeln. Obwohl es nicht essbar ist, sollten Sie seine Nützlichkeit nicht unterschätzen!

(Bildquelle: Veer-Fotogalerie)

Vermiculit mit Wärmeausdehnungseigenschaften

Vermiculit ist Glimmer sehr ähnlich und liegt in Flockenform vor. Die Größe der Flocken beträgt im Allgemeinen wenige Millimeter, die größten können jedoch über zehn Zentimeter groß werden. Die Vermiculitpartikel im Boden sind sehr klein und nur wenige Mikrometer groß. Große Vermiculitpartikel sind in dickeren Flocken zu sehen und lassen sich nicht so leicht in dünne Flocken wie Glimmer trennen. Vermiculit hat einige Farben, beispielsweise Braun, Gelbbraun, Goldgelb, Dunkelgrün usw. Es glänzt nicht so stark wie Glimmer, fühlt sich aber fettig an. Wenn es in Scheiben geschält wird, haben die Scheiben keine Elastizität, sondern nur Flexibilität. Wenn kleine Vermiculitstücke ins Feuer gelegt werden, dehnen sie sich sehr schnell aus, von einem dünnen Stück auf ein Volumen, das sich um das 10- bis 20-fache und bis zu 30- bis 40-fache vergrößert. Nach dem Verbrennen dehnt sich das Volumen des Vermiculit aus, es biegt sich und es kann auf dem Wasser schwimmen. Auch seine Farbe verändert sich vom ursprünglichen Grün hin zu hellem Goldgelb und Silberweiß. Es schwimmt wie ein Blutegel auf dem Wasser, daher sein Name.

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Warum hat Vermiculit die Eigenschaft, sich bei Erwärmung auszudehnen? Dies hängt mit der Zusammensetzung des Vermiculit und seiner inneren Struktur zusammen. Beim Erhitzen von Vermiculit verwandeln sich die zwischen den Schichtstrukturen enthaltenen Wassermoleküle in Dampf. Durch den entstehenden Druck werden die Schichten schnell gedehnt, es kommt zur Expansion. Die relative Dichte des expandierten Minerals verringert sich von ursprünglich 2,4–2,7 auf 0,6–0,9, sodass es auf dem Wasser schwimmen kann (die relative Dichte von Wasser beträgt 1).

Der expandierte Vermiculit verfügt über hervorragende Wärmedämmung, Schalldämmung, Isolierung, Flammschutz, Kationenaustauscheigenschaften usw. Daher wird Vermiculit in vielen Bereichen häufig verwendet. Da seine relative Dichte beispielsweise nur 1/7 der von Sand und Kies beträgt, kann es zu Ziegeln, Dachplatten usw. verarbeitet werden, die für die Wände von Hochhäusern verwendet werden. Da Vermiculit eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit hat, kann es als Wärmedämmschicht und Umhüllungsmaterial für Gas-, Wasser- und Ölpipelines verwendet werden, was zu erheblichen Energieeinsparungen führen kann. Da Vermiculit zwischen den Schichten austauschbare Kationen enthält, kann es zum Umweltschutz, zur Abwasserbehandlung oder zum Absorbieren von Öl auf der Wasseroberfläche zur Reinigung der Umwelt eingesetzt werden. In der Landwirtschaft kann es zur Wasserspeicherung und Feuchtigkeitsbindung eingesetzt werden, wodurch der Boden atmungsaktiver und wasserhaltiger wird und die Bodenstruktur verbessert wird. Es ist sehr wirksam bei der Verbesserung sandiger Böden in trockenen Gebieten. Im Gartenbau kann expandiertes Vermiculit für die Anzucht und Jungpflanzenaufzucht von Blumen, Gemüse und Obst verwendet werden und eignet sich auch für die Rasenbepflanzung. Da die Pflanzen bereits in der frühen Wachstumsphase ausreichend Wasser und Nährstoffe erhalten, kann es zu einem schnellen Pflanzenwachstum führen. Einige Leute haben Experimente durchgeführt und festgestellt, dass die Zugabe von 0,5–1 % expandiertem Vermiculit zum Mehrnährstoffdünger die Ernteerträge um 15–20 % steigern kann. Expandiertes Vermiculit kann in der Tierhaltung auch als Futterzusatz, Absorptionsmittel, Fixiermittel usw. verwendet werden. Nach der Zugabe von expandiertem Vermiculit zum Futter kann es giftige Substanzen im Futter absorbieren, die Qualität von Milch und Eiern verbessern, den Geruch von Viehkot verringern, die Luftfeuchtigkeit senken, den Verfall verzögern und die Wachstumsumgebung des Viehs verbessern.

Perlite mit „Popcorn“-Eigenschaften

Ein weiteres Gestein mit „Popcorn“-Eigenschaften ist Perlit. Zur Perlit-Familie gehören auch Pechstein und Obsidian, beides vulkanische Gläser, am häufigsten wird jedoch Perlit verwendet. Perlit ist ein Gestein, das durch die allmähliche Kondensation von säureabsorbierendem (hoher SiO2-Gehalt) Magma nach einem Vulkanausbruch entsteht. Der Name „Perlit“ geht auf die bogenförmigen Risse zurück, die sich in seinem Inneren aufgrund der Kontraktion während des Kondensationsprozesses bilden.

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Perlite ist in meinem Land weit verbreitet, insbesondere in den südöstlichen Küstenprovinzen, in Zentral- und Südchina sowie im Nordosten und in der Inneren Mongolei. Perlit wird häufig in Schichten und Linsen hergestellt und kann im Tagebau abgebaut werden. Perlite gibt es in verschiedenen Farben, beispielsweise Hellbraun, Grauweiß, Gelbweiß, Grün usw. Perlite ist hart und spröde und hat einen starken glasartigen Glanz. Seine Fragmente sind schuppig und die Kanten können sehr scharf sein. Im Querschnitt sind oft muschelartige Streifen zu erkennen.

Perlite hat eine hohe Feuerfestigkeit. Beispielsweise wurde die Feuerfestigkeit von Perlit aus einem bestimmten Ort in der Inneren Mongolei vom Beijing Metallurgical Construction Research Institute mit 1200–1330 °C gemessen.

Der Grund für die „Popcorn“-Eigenschaft des Perlmuttgesteins liegt vor allem im Wassergehalt seiner Zusammensetzung. Feinkörniges Perlite (ca. 0,4 mm) wird aufgrund des Wassergehalts bei einer bestimmten Temperatur schlagartig geröstet. Das darin enthaltene Wasser verdampft und lässt die kleinen Partikel wie weißes „Popcorn“ aufquellen. Es weist im Inneren viele Löcher auf und wird als expandiertes Perlit bezeichnet. Der Wassergehalt und der Eisengehalt im Perlit haben großen Einfluss auf seine Ausdehnung. Ein niedriger Wassergehalt und ein hoher Eisengehalt sind für die Ausdehnung nicht förderlich. Expandiertes Perlit ist weiß, geruchs- und geschmacksneutral, hat eine geringe relative Dichte von 71 kg/m3 und eine geringe Wärmeleitfähigkeit von 0,06–0,07 W/MK. Daher kann expandiertes Perlit im Bauwesen wie expandiertes Vermiculit zur Herstellung von Leichtbaustoffen verwendet werden. Es verfügt über hervorragende Eigenschaften wie gute Schalldämmung, Wärmedämmung, Energieeinsparung und Wärmedämmung. Darüber hinaus kann es im Umweltschutz, in der Land- und Forstwirtschaft, der Tierhaltung sowie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt werden.

Die farbenfrohen Mineralien der Natur halten immer wieder Überraschungen für uns bereit!