Сравнительное описание перлита и вермикулита: свойства и область применения

Обывателю эти материалы больше известны по эффективному ведению сельского хозяйства. Однако, на самом деле они имеют более широкое применение в промышленном, строительном и в других направлениях. А чтобы разобраться в свойствах готовой продукции, нужно ознакомиться в деталях: перлит и вермикулит – в чем разница между сырьем и готовыми к использованию составами. Об этом и пойдет речь далее.

Общая информация о материалах

Чтобы разобраться в вопросе, что лучше перлит или вермикулит, нужно познакомиться с материалами. В частности, имеет значение происхождение, производство и технические характеристики товарного продукта. А исходя из последнего пункта определяется и область применения. Рассмотрим все это детальнее, чтобы проще было сделать интересующие нас выводы.

Происхождение материалов

У перлита и вермикулита схожая природа – они имеют минеральное происхождение. А также товарный продукт для частного использования – это вспученные гранулы, что получаются в результате термической обработки исходного сырья. Далее разберемся в том, из чего материалы изготавливаются.

Горячая вулканическая лава на поверхности земли резко остывает, за счет чего образуется обсидиан. Черное стекло в свою очередь подвергается процессу гидратации из-за длительного прямого контакта с подземными водами. В результате появляется перлит со скорлуповатой структурой. В дальнейшем по границам скорлупы происходит распад породы на отдельные гранулы – это перлы с формой барочного жемчуга, которые могут иметь белый, черный, зеленый или красно-бурый или коричневый окрас.

Вермикулит является результатом вторичного изменения темной слюды. В частности это биотит из класса силикатов или флогопит из подкласса слоистых силикатов. Внешний вид обычно такой: слоистые гранулы прямоугольной либо геометрически неправильной формы с серо-золотистым оттенком.

Производство товарного продукта

Кроме естественной породы на практике применяются вспученный и аграрный перлит. Для их производства исходное сырье измельчается и подвергается единичной (при +900-+1250 ℃) или двукратной термической обработке (для удаления избытка влаги – +300-+450 ℃, вторая – +900-+1250 ℃). В процессе высвобождается содержащаяся в материале вода, а давление от пара провоцирует вспучивание гранул с увеличением объема в 5-20 раз.

Впоследствии готовый материал приобретает такие характеристики:

• имеет нейтральную кислотность (pH 7.0), то есть не является удобрением для растений;
• обладает способностью удерживать, постепенно отдавать и впитывать влагу в объеме до 400 % от собственного веса;
• не подвергается разложению в почве, но от механической нагрузки легко разрушается, так как имеет хрупкую пористую структуру (пористость достигает 90 %);
• белоснежные или серые в разных оттенках гранулы в процессе разрушения могут повредить кожный покров или корни растений, так как являются продуктом переработки стекла.

Перлит и вермикулит подвергается термической обработке, но в целом технологии производства вспученных гранул различаются. Так, исходное сырье для второго материала сначала обогащается путем его отделения от низкогидратированной слюды и от пустой породы. Полученный концентрат подвергается обжигу при температуре +800-+850 ℃, результатом чего являются вспученные гранулы, что увеличены в размере в 15-20 раз. Здесь же осуществляется дообогащение материала с целью повышения содержания полезных минеральных веществ.

С учетом последнего факта и места разработок выделяется несколько видов агровермикулита. Например:

• Алтайский. Отличается близким к бронзе оттенком. Богат железом, калием, магнием.
• Казахстанский. Имеет бежевый или серый цвет. Используется для щелочного насыщения почвы.
• С Кольского полуострова. Это разноцветный материал. Здесь много полезных компонентов, включая кальций, магний и натрий.
• Уральский и Челябинский. Сероватый состав универсального назначения. Первый считается лучшим применительно к агротехническому использованию, он содержит кремний, магний, железо, калий.
• Заграничный (Австралия, Америка, Африка). Отличаются насыщенным красным или коричневым цветом. Для них характерно менее активное впитывание влаги и положительное влияние на щелочную среду земли.

Общая характеристика вспученного вермикулита близка с перлитом, но разница все-таки есть:

• мягкий, хорошо крошится;
• долго удерживает, постепенно отдает и впитывает влагу в объеме до 500 % от собственного веса;
• инертный к щелочам и кислотам;
• обладает теплоизоляционными свойствами;
• не горит и не гниет;
• может содержать калий, железо, магний, кальций и прочие полезные для растений компоненты за исключением токсинов (их нет и не образуются в результате возможных химических реакций с «земляными» элементами).

Область применения

Перлит применяется в разных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в домашних условиях. Направление зависит от фракции гранул и их технического состояния. Так, природное сырье, как правило, с пористой структурой или вспученный перлит в промышленном секторе используются таким образом:

Вспученный перлит и вермикулит обладают свойствами адсорбента. Первый относительно этой характеристики используется следующим образом:

• устройство газонов и спортивных площадок, где внешний вид и здоровье травы всегда хорошее, так как на участке нет засухи и затопления;
• экстренное устранение последствий от разлитой нефти или мазута;
• профилактическая и обязательная очистка питьевой воды после химического обеззараживания, а также очистка сточных вод;
• организация очистки водоемов и земли от радионуклидов, химических и промышленных загрязнений;
• изготовление фильтрационных систем на площадки по производству сока, сиропа, пива, вина, растительного масла;
• осуществление фильтрации отдельных компонентов и готовых продуктов в процессе производства медицинских препаратов.

В сельском хозяйстве независимо от масштабов угодий большим спросом пользуется агроперлит. Он применяется в разном качестве для решения различных задач:

• разрыхление почвы химически и биологически инертной добавкой, которая дополнительно исключает ее закисание;
• балансировка температурных условий для развития корневой системы растений;
• профилактика (снижение риска) грибковых и бактериальных заболеваний у насаждений;
• ускоренное проращивание семян и укоренение черенков во влажной и теплой среде;
• гидропонное растениеводство (без грунта на питающем растворе) или сокращение частоты полива насаждений;
• дренажная прослойка на дне горшков и ящиков для садовых и комнатных цветочных культур (замена керамзиту);
• искусственное повышение и поддержание нужного уровня влажности воздуха в тепличных и других конструкциях;
• мульчирование поверхностного слоя земли, что предотвращает рост/развитие мха и водорослей;
• хранение клубней, луковиц и корневищ для последующей посадки (дольше не прорастают).

Вермикулит, как и перлит, активно применяется в растениеводстве несмотря на заметно более высокую стоимость. При этом рассматриваются варианты как в чистом виде, так и в смеси с перлитом. В частности:

• аэрация (насыщение воздухом) и поддержание рыхлой структуры почвы;
• гидропонное выращивание растений и снижения частоты поливов;
• самостоятельное удобрение, уменьшение объема иных добавляемых удобрений и повышение их эффективности;
• балансировка температурных условий для развития корневой системы растений;
• создание улучшенных условий для проращивания семян и роста рассады.

Вермикулит может быть использован в качестве туалетного наполнителя для домашних питомцев, в устройстве грунта для змей и пауков и для инкубации яиц рептилий (по большей части перечисленное практикуется в европейских странах). С добавлением слоистых гранул изготавливаются легкий бетон, теплая и декоративная штукатурка, акустические и теплоизоляционные материалы. А также востребованы адсорбирующие свойства материала при изготовлении фильтрационных и очистительных систем.

Сравнительная характеристика

Перлит и вермикулит одинаково востребованы в промышленности, в строительстве и в сельском хозяйстве. Для очистных и фильтрационных систем берутся мелкие гранулы с фракцией до 0,01-0,2 мм, для изготовления утеплителя, сухих смесей и растворов – до 1,5-2 мм и крупный в приготовлении легкого бетона, в аграрном секторе – до 5-10 мм.

При более детальном рассмотрении разницы между перлитом и вермикулитом можно выделить такие направления (с небольшими дополнениями к уже упомянутым выше пунктам):

По сути перлит и вермикулит – это универсальные материалы природного происхождения. Работая с первым нужно проявлять аккуратность, чтобы не повредить корни растений или кожу рук от хрупких стеклянных крупиц. Выбирая второй стоит обращать внимание на его химический состав, особенно если речь идет о сельском хозяйстве.

Коротко о главном

Перлит – вулканическое стекло прошедшее процесс гидратации. В разных отраслях используется природный перлит (чаще с пористой структурой) либо вспученный, что был подвержен единичной термообработке при +900-+2500 ℃ или двойной (первая при +300-+450 ℃ для удаления излишков воды). В частности: производство бетона, штукатурки, краски, пластмассы, линолеума, организация очистки воды, водоемов и земли, изготовление фильтрационных систем.

Агроперлит не содержит полезных веществ, не вступает в химическую реакцию с иными составами. Применяется в качестве адсорбента, для аэрации почвы, а также для защиты, ускорения роста растений и для хранения посевных корнеплодов.

Вермикулит – результат вторичного изменения темной слюды. Производство вспученного вермикулита предусматривает двойное обогащение сырья и промежуточную термообработку при +800-+850 ℃. В результате в составе готового материала могут содержаться минералы и другие вещества.

В отличие от ситуации с перлитом изготавливаемые с вермикулитом смеси и растворы, утеплители обладают лучшими акустическими свойствами и могут быть огнеупорными. Этот сорбент кроме прочего применяется для очистки воздуха от ядовитых газов, для хранения и транспортировки химически опасных жидкостей, для отражения гамма-лучей и поглощения радиоактивных изотопов.

Применительно к сельскому хозяйству вермикулит больше влаги впитывает, хуже насыщает почву кислородом, не травмирует растения, может быть использован в качестве самостоятельного удобрения или как добавка повышающая эффективность других удобрений.