Вермикулит

Вермикулит. Агровермикулит

Вермикулит (от латинского vermiculus — червеобразный) — минерал из группы гидрослюд слоистого строения, продукт вторичного изменения {гидролиза и последующего выветривания) слюд биотита и флогопита. Зерна пластинчатой структуры, блестящие, могут иметь бурый, желтый, золотистый, зеленый цвет различных оттенков (до практически черного).

Впервые обнаружен в начале 19 века, промышленное применение получил лишь спустя 100 лет.

Вспученный вермикулит

(зонолит) получают обжигом минерала вермикулита. При нагревании до 400-100° С вермикулит расслаивается на червеобразные частицы (отсюда и название), вспучивается, увеличиваясь в объеме в 15-20 раз. Такое поведение минерала определено содержанием в нем связанной воды, которая при обжиге превращается в пар, раздвигая пластинки слюды.

После измельчения вспученный вермикулит представляет собой слоистые чешуйки разных фракций (от 0,5 до 20 мм) серебристого или золотистого цвета, без запаха.

Формула

Общая формула вермикулита (Mg+2, Fe+1, Fe+3)3 [ (SiAl)4 O10 ] (ОН)2 4Н2О

Однако вермикулит редко отвечает общей формуле и обычно содержит различные примеси.

Основные компоненты: двуокись кремния SiO 2 (33-45%), окись алюминия Al2O3 (6-18%), закись железа FeO (1-3%), окись железа Fe2O3 (5-17%), окись магния МgО (14-30%), вода Н2О (5-18%). Также могут присутствовать окись кальция СаО, окись калия К2О, закись никеля NiOi, двуокись титана ТiO2 , окись марганца МnО, окись натрия Na2O и другие примеси.

Химический состав слюды после обжига не изменяется.

Свойства

Вспученный вермикулит — сыпучий, текучий (что позволяет заполнять пустоты неправильной формы), пористый, рыхлый, легкий, долговечный материал, Огнестоек: температура плавления 1350 С, температура применения— от минус 260 до 1200 С Обладает тепло- и звукоизолирующими свойствами, высокой впитывающей способностью: способен впитать жидкости до 500% собственного веса. При этом слабо гигроскопичен (то есть слабо потощает влагу из окружающего воздуха): влажность вермикулита при 100% влажности воздуха — около 10%. Биологически стоек: не подвержен разложению и гниению под действием микроорганизмов, не является благоприятной средой для насекомых и грызунов. Химически инертен: нейтрален к действию щелочей и кислот. Вермикулит является экологически чистым и стерильным материалом, не токсичен, не содержит тяжелых металлов.

рН —7.0, нейтральный.

Применение вспученного вермикулита

Строительство.

Вспученный вермикулит применяется для теплоизоляции стен, крыш, полов, фундаментов, чердаков, перекрытий и подвалов сооружений, трубопроводов. Для звуковой изоляции зданий гражданского и промышленного назначения, кинотеатров, специальных лабораторий, камер испытания авиационных и автомобильных двигателей. Обеспечивает длительную (до 10 часов) огнезащиту металлических и деревянных конструкций (зданий, сооружений, дверей, сейфов). Предотвращает развитие плесени и грибка от излишней сырости. Вермикулит используется как и чистом виде для засыпки пустот {фундаментов, перекрытий), так и в качестве наполнителя строительных смесей (легких бетонов, теплых и декоративных штукатурок, огнестойких покрытий).

Пищевая промышленность.

Изоляция холодильных камер от перегрева. Фильтрация воды.

Химическая промышленность.

Адсорбент для улавливания дыма, ядовитых гаэое, очистки промышленных стоков, среда для транспортировки активных жидкостей и кислот.

Атомная энергетика.

Радиозащитный материал вермикулит способен отражать гамма-излучения и поглощать радиоактивные стронций-90, цезий-137, кобальт-58.

Экология.

Очистка сточных вод и выбросов в атмосферу, сбор разливов нефтепродуктов и токсичных жидкостей с твердой поверхности и поверхности акваторий, очистка почв (снижение нитратного загрязнения, блокирование радионуклидов и тяжелых металлов).

Также вермикулит применяется в металлургии, машиностроении, вагоностроении, судостроении шахтостроении, сельском хозяйстве (агровермикулит, биовермикулит).

Агровермикулит— это вспученный вермикулит фракций от 1 до 10 мм, наиболее подходящих для применения в сельском хозяйстве.

Применение агровермикулита

Комнатные растения

  1. Вермикулит мелких (до 1 мм) фракций используют в чистом виде или в составе легких смесей (например, с торфом или песком в соотношении {1:1} для проращивания семян и укоренения черенков. Перед применением вермикулит необходимо увлажнить. Рассада на вермикулите защищена от грибковых заболеваний (корневых гнилей, черной ножки).
  2. Для того, чтобы семена равномерно распределились по поверхности почвы, их смешивают с мелким вермикулитом. Им же можно присыпать семена после посева для защиты от плесени и пересыхания.
  3. Использование вермикулита в качестве компонента субстрата (до 40%) позволяет значительно улучшить характеристики посадочной смеси. Повышается пористость и рыхлость, а значит, воздухопроницаемость, предотвращается слеживание, комкование, уплотнение, затвердение почвы, образование поверхностной корки. Корни равномерно развиваются по всему земляному кому. Кроме кондиционирования почвы вермикулит защищает корневую систему от внешних перепадов температуры. Субстрат с вермикулитом меньше охлаждается в холодное время и не перегревается в жаркие периоды, сглаживаются суточные колебания температуры. Вода и растворы питательных веществ впитываются вермикулитом (100 грамм вермикулита могут вобрать до 500 мл воды) и постепенно отдаются растению. Достигается сокращение количества поливов, экономия воды (уменьшаются потери воды от испарения и дренажа) и удобрений (не вымываются). Предотвращается загнивание корней из-за избыточного полива и застоя воды. Применение вермикулита снижает общий вес земельной смеси, что наиболее актуально для крупчомеров. Для растений со слабой или нежной корневой системой используют вермикулит мелких фракций (1-2 мм), для древесных растений — вермикулит фракций 4 и более мм.
  4. Вермикулит используют в чистом виде или в качестве компонента субстрата при гидропонном выращивании растений на питательных растворах.
  5. Вермикулит крупных фракшй используют самостоятельно или в смеси с керамзитом в качестве дренажного слоя на дне посадочной емкости.
  6. Агровермикулит — благоприятная среда для хранения луковиц, клубней, клубнелуковиц, корневищ. Посадочный материал укладывают послойно, без взаимного соприкосновения, пересыпая слоями вермикулита 2-5 см. Таким образом обеспечивается защита от гниения, неблагоприятных внешних температурных и водных воздействий, преждевременного роста.
  7. Вермикулит может рассматриваться, как поставщик питательных веществ: калия, магния, кальция. Однако, малые количества элементов и, возможно, затруднительная их доступность для растения, не позволят полностью отказаться от удобрений. Вермикулит имеет высокую ионообменную способность и удерживает положительно заряженные ионы калия, магния и других элементов удобрений, постепенно отдавая их растению. Использованный для укоренения черенков, выращивания рассады и хранения посадочного материала вермикулит может быть применен повторно: для комнатного цветоводства — после прокаливания» для внесения в открытый грунт— без предварительной обработки.

Садоводство

  1. Семена держат во влажном вермикулите до тех пор, пока не проклюнутся, затем высаживают в открытый грунт.
  2. Внесение вермикулита в почву позволяет значительно улучшить ее структуру: повысить аэрационные свойства тяжелых глинистых почв, увеличить вяагоемкость легких песчаных почв. За счет нейтрального показателя рН вермикулит позволяет несколько снизить кислотность почвы и затормозить процессы засоления грунта. Предотвращается заболачивание почв в результате продолжительных дождей и паводков, а также активное развитие мхов и влаголюбивых сорняков на низинных участках. Излишне внесенные удобрения впитываются и постепенно отдаются растениям. За счет низкой теплопроводности вермикулита предотвращается вымерзание корневой системы в ранневесенний период (при высадке рассады) и при зимовке растений в открытом грунте (с применением укрывных материалов). Нормы внесения: при высадке рассады овощных, ягодных и цветочных культур в открутуй грунт — 0,5- 2 стакана на лунку; при посадке саженцев деревьев и кустарников плодовых, ягодных, декоративных культур — 3 литра на лунку.
  3. Очистка почв (через поглощение) от радионуклидов, тяжелых металлов, с переводом их в недоступные для растений формы, что особенно важно на участках, расположенных в промышленных зонах, рядом с автомобильными трассами и железными дорогами.
  4. Вспученный вермикулит— благоприятная среда для длительного хранения урожая (овощей, фруктов). Вермикулит в чистом виде или обработанный фунгицидами защищает урожай от внешних влияний (перепады температур, влажность), предотвращает грибковые заболевания (плесени, гнили}, поглощает продукты газообмена. Снижается количество отходов, замедляются процессы прорастания Урожай закладывают послойно, без взаимного соприкосновения, пересыпая слоями вермикулита до 5 см.
  5. Вермикулит фракций 4-8 мм используют для мульчирования приствольных кругов плодовых деревьев (6-10 л на 1 кв м), ягодных кустов (5 л на 1 кв м), цветочных кустов (2-3 л на 1 кв м). Вермикулит добавляют в перекопанную вокруг растения почву с легкой заделкой в грунт.

Ландшафтный дизайн

  1. Вермикулит позволяет облегчить уход за газонами и лужайками. Внесение вспученного вермикулита в почву перед посевом семян (расход вермикулита фракций 2-3 мм составляет 5 л на кв м) защитит газоны от затопления или пересыхания. Также используются компосты для газонов — смеси семян трав, вермикулита и удобрений, обеспечивающие равномерное распределение семян и их активное прорастание.
  2. Декоративная мульча. Золотистый вермикулит дает красивый отблеск в солнечный день.

Агропромышленном комплекс (кроме применения в качестве мелиоранта, сорбента, мульчи)

  1. Наполнитель газообразных, твердых и жидких пестицидов (удобрений, гербицидов, инсектицидов, фунгицидов). Вермикулит предохраняет порошковые препараты от слеживания, позволяет равномерно распределить их при внесении в грунт.
  2. Мелкие фракции вермикулита применяют для капсулирования и дражирования семян, то есть создания вокруг семени защитной питательной оболочки, что повышает сроки хранения семян и их всхожесть, обеспечивает более равномерный высев мелких семян.
  3. Вспученный вермикулит— стерильная и биостойкая среда для хранения и транспортировки до места потребления или продажи овощей, фруктов, посадочного материала.
  4. Вермикулитовые покрытия используются при строительстве сооружений для хранения урожая, комбикормов.
  5. В животноводстве и птицеводстве применяют так называемый биовермикулит. Вермикулитовая пыль добавляется в корм животным и птице для улучшения структурного состава корма, обогащения его макро- и микроэлементами, поглощения токсинов из желудочно-кишечного тракта. Обладающий высокой впитывающей способностью вермикулит используют для приготовления сыпучих кормов. После предварительной обработки вермикулит выступает носителем жиров (жироемкость — 200- 300%), витаминов и лекарств. Использование вермикулита в качестве подстилочного материала в птицеводческих помещениях с напольным содержанием птиц снижает содержание аммиака в воздухе птичника, предотвращает развитие плесени.

Недостатки

  1. Мелкий вермикулит сильно пылит, что неблагоприятно сказывается на легких и глазах. Поэтому перед использованием вермикулит следует смочить из распылителя, а работать в респираторе или маске. При попадании пыли в таза их обильно промывают водой. Кроме того, увлажненный вермикулит не будет подниматься на воде при поливах и оттягивать всю влагу на себя.
  2. Вермикулит не везде можно приобрести
  3. Может быть дорогим при больших потребностях (в садоводстве). Имеются более дешевые и бесплатные заменители.
  4. Светло-серый вермикулит затрудняет выявление почвенных вредителей (корневого червеца, мучнистого червеца, личинок грибного комарика).
  5. Вермикулит имеет нейтральный показатель рН. При выращивании растений в чистом вермикулите и поливе жесткой водой может произойти сдвиг рН в щелочную сторону, что угнетающе подействует на рост растений и заблокирует доступность для них питательных веществ.
  6. Медленно отдает зоду.

Возможные аналоги и заменители; перлит, кирпичная крошка, мелкий керамзит, пенопластовая крошка» песок (последние два компонента придают субстрату пористость и рыхлость, но не удерживают воду).

Часто вермикулит используют совместно с перлитом.

Преимущества вермикулита перед перлитом; меньшая усадка при измельчении (меньше слеживается), не образует пустот при засыпке, малые абразивные свойства (не причиняет механических повреждений корням), меньшая гигроскопичность, ионообменная способность. Преимущества перлита перед вермикулитом: капиллярное распространение влаги, легче отдает воду растению, быстрее просыхает между поливами.

Срок годности и действия вермикулита не ограничен и обусловлен сохранностью его структуры.