بولتن بنتونیت

محسن حافظ یکشنبه 9 دی 1403 - 15:06
بولتن بنتونیت
بنتونیت در فورت بنتون-ایالت وایومینگ (Fort Benton, Wyoming) کشف شد. بنتونیت حاصل خاکستر آتشفشانی است. ماده‌ای طبیعی، پرکاربرد و غنی از مونت‌موریلونیت است. از این روی ساختاری لایه‌ای با سطحی وسیع دارد.

در حضور آب تا 15 برابر حجم اولیه خود منبسط شده و ترکیبی متراکم و ژل مانندایجاد می‌شود. نوع کلسیمی آن در بسیاری از صنایع، علی‌الخصوص صنعت دام و طیور به عنوان جاذب سموم قارچی (توکسین بایندر) و پلت بایندر کاربرد فراوانی دارد. جهت انتخاب این محصول به عنوان جاذب سموم قارچی در خوراک دام و طیور باید به چند نکتۀ بسیار مهم توجه کرد: بنتونیتِ سُدیکِ موجود در بازار(سفید رنگ) زمانی که هیدراته می‌شود به میزان قابل توجهی متورم شده و سَدی ضدِ آب و غیرقابل نفوذ ایجاد می‌نماید. این خاصیت مناسب دستگاه گوارش دام و طیور نیست زیرا انسداد، سوء هضم و افت کارایی دستگاه گوارش را موجب خواهد شد. از سویی این میزان تورم و انبساط با مصرف مداوم و طولانی مدت می تواند موجب جذب بالای مواد معدنی، ویتامین‌ها و سایر ترکیبات باارزش غذایی و دفع از طریق مدفوع شود. از سویی، سدیم بالا در خوراک به خودی خود برهم زنندۀ تعادل آنیونی- کاتیونی و بالانس فیزیولوژیک خون است. بر اساس یافته‌های علمی معتبر، آنچه باید در خوراک دام و طیور به عنوان جاذب سموم قارچی مورد استفاده قرار گیرد، باید ترکیبیمتعادل از هر دو عنصر باشد. ترکیب و تعادل یون‌های سدیم و کلسیم بر ظرفیتتورم، پایداری اتصال و دوام آن تأثیر می‌گذارد و به اصطلاح، خواص را متعادل می‌کنند. یون‌های کلسیم در مقایسه با سدیم، ویژگی‌های متفاوتی بروز می دهد. بنتونیت کلسیک ظرفیت تبادل کاتیونی مناسبی داشته و این ویژگی اجازه می‌دهد تا ذرات با بار مثبت مانند سموم و فلزات سنگین را جذب کرده و با آنها اتصال پایدار ایجاد نماید. ضمن اینکه ترکیبات ارزشمند غذایی مانند ویتامین‌ها و مواد معدنی اسیر لایه‌های متورم و متسع آن نمی‌شوند. این جذب به دلیل پیوندهای الکترواستاتیکی قوی‌تر بین مایکوتوکسین‌ها و کاتیون‌های کلسیمی موجود در فضای بین‌لایه‌ای بنتونیت است. پس بنتونیتی که در هر یون به تعادل رسیده باشد به عنوان توکسین بایندر مورد انتخاب است. این بنتونیت را بنتونیت متعادل می نامیم. بنتونیت سُدیک، عمدتاً کاربرد صنعتی دارد. مانند صنایع نفت و پتروشیمی، حفاری صنایع رنگ، عمران، ریخته‌گری، آب‌بندی و مدیریت پسماند. از سوی دیگر، بنتونیت کلسیک در صنایع غذایی، خوراک دام و طیور،محصولات آرایشی و بهداشتی و اصلاح‌ کنندۀ خاک کاربرد دارد. بنتونیتِ متعادل(سُدیک-کلسیک) در حذف مایکوتوکسین‌های قطبی، به ویژه آفلاتوکسین‌ها بسیار موثر است.آفلاتوکسین‌ها را ازطریق فعل و انفعالات الکترواستاتیک قوی و همچنین تعامل وان دِر والس( Van der Waals) جذب می‌کند. اتصالی پایدار با آفلاتوکسین B1 ایجاد کرده و با عبور دست نخورده از روده، از ورود به جریان خون و کبد جلوگیری کرده و نهایتا از طریق مدفوع دفع می‌کند. اصل جذب وان در والس، اساسِ بر همکنش‌های دوقطبی-دوقطبی خواهد بود. نیروهای یونی و واندروالسی با هم کار می‌کنند تا ظرفیت جذب را به حداکثر برسانند، به ویژه در دستگاه گوارش.

جذب یونی چیست؟جذب یونی یک فرآیند الکترواستاتیکی است که در آن یون‌ها (ذرات باردار) توسط سطوح یا مولکول‌های دارایبار مخالف جذب می‌شوند. نیروی وان در والس چیست؟ نیروهای وان در والس، نوعی تعامل فیزیکی ضعیف هستند که بر اساس قطبش‌های لحظه‌ای (به دلیل جابجایی الکترون‌ها) بین مولکول‌ها یا اتم‌ها شکل می‌گیرند. گویا بنتونیت سدیک-کلسیک همه چیز را مدیریت می کند. هم  فعل و انفعالات الکترواستاتیک قوی و هم تبادل یونی موثر از سوی دیگر بنتونیت سدیک-کلسیک ظرفیت تبادل یونی کمتری نسبت به بنتونیت سدیم دارد. این IEC پایین به این معنی است که یون‌های کلسیم کمتر توسط یون‌های دیگر در محیط جایگزین می‌شوند. در نتیجه، مایکوتوکسین‌هایی که  توسط بنتونیت سدیک-کلسیک جذب می‌شوند، محکم‌تر و پایدارتر باقی می‌مانند. توانایی یک توکسین بایندر برای جلوگیری از آزادسازی مجدد مایکوتوکسین‌هایِ جذب شده در اثربخشی آن بسیار مهم است. اتصال پایدار بنتونیت سدیک-کلسیک به مایکوتوکسین‌ها، به ویژه در شرایط مختلف pH در دستگاه گوارش، آن را در جلوگیری از آزادسازی مجدد این ترکیبات مضر مؤثرتر می‌کند. بنتونیت سدیک، به دلیل IEC و ظرفیت تورم بالاتر برخی از مایکوتوکسین‌های جذب شده را در حضور کاتیون‌های رقیب یا تغییر در pH آزاد می‌کند. دو روش برای فعال سازی بنتونیت خام وجود دارد. حرارت دهی و اسیدشویی. جالب است که روش حرارت‌دهی علاوه بر مزیت‎‌های زیست محیطی، قابلیت جذب بالاتری در جذب  ترکیبات غیر قطبی دارد. بنتونیت سدیک-کلسیک را  EFSA (مرجع ایمنی غذایی اروپا) و FDA به عنوان توکسین‌ بایندر تأیید می کنند.

در جدول زیر مقایسه‌ای از ویژگی‌های دو نوع بنتونیت قرار داده شده‌است.

بازخوردها
    ارسال نظر
    (بعد از تائید مدیر منتشر خواهد شد)
    • - نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
    • - لطفا دیدگاهتان تا حد امکان مربوط به مطلب باشد.
    • - لطفا فارسی بنویسید.
    • - میخواهید عکس خودتان کنار نظرتان باشد؟ به gravatar.com بروید و عکستان را اضافه کنید.
    • - نظرات شما بعد از تایید مدیریت منتشر خواهد شد