عنوان پایان‌نامه
بررسی زمین شیمیایی وکانی شناسی برخی ذخایر بنتونیت ایران بانگرشی بر کاربردآنها درصنعت داروسازی
- رشته تحصیلی
- زمین شناسی اقتصادی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63269
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- علیرضا نماینده
- استاد راهنما
- سروش مدبری
- چکیده
- چکیده بنتونیتها از فراوان‌ترین سنگهای رسی هستند و ویژگیهای سودمندی دارند که به کاربرد گسترد? آنها در صنعت، منجر شده است. مهمترین ویژگیهای بنتونیتها ظرفیت جذبسطحی، ظرفیت تبادل کاتیونی، آبگیری و تورم‌پذیری، ویژگیهای اتصال‌دهندگی و خصوصیات نفوذناپذیری و تغییر شکل‌دهی آنها است. بنتونیتها شامل کانیهای گروه اسمکتیت و رایج‌ترین آنها مونت‌موریلونیت کلسیمی و سدیمی است. در این پژوهش 9 معدن مورد مطالعه قرار گرفت که از این میان 7 مورد در شهرستانهای سرایان (چاه گلستان، چاه پیروز، چاه کشمیر، چاه طالب) و فردوس (خرمن‌سر، قله‌گلی‌یا، خالکوه) خراسانی جنوبی و دو معدن در شهرستانهای جهرم استان فارس (مانیان) و خور استان اصفهان (مهرجان) قرار دارند. ویژگیهای کانی‌شناسی و زمین‌شیمیایی و همچنین نحو? زایش کانسارهای خراسان جنوبی و پتانسیل استفاده از بنتونیت این معادن در صنعت داروسازی ارزیابی شد و در ادامه برای مقایسه با بنتونیتهای دیگر ایران، نمونه‌های مانیان و مهرجان نیز مورد ارزیابی دارویی قرار گرفتند. مطالعه زمین‌شناسی اقتصادی بر روی 15 نمونه بنتونیت و 9 نمونه سنگ درونگیر توسط بررسیهای صحرایی، مطالع? مقاطع نازک سنگ درونگیر، تجزی? پراش پرتوX (XRD)، تجزی? شیمیایی (XRF، ICP- MS)وهمچنین مطالع? ریخت‌شناسی (SEM) بنتونیتها انجام شد. از طرف دیگر، آزمونهای لازم برای بررسی قابلیت استفاده از این بنتونیتها، در صنایع دارویی انجام گرفت. جدا از آزمونهای گفته‌شده در بالا،آزمونهای تجزی? گرمایی، میکروبی، تبادل کاتیونی و مساحت ویژه و دارویی (pH، حجم رسوبگذاری، تورم‌پذیری و ویژگیهای تغییر شکل‌دهی) نیز بر روی 10 نمونه بنتونیت به انجام رسید. با توجه به مطالعات صحرایی و بررسی مقاطع نازک نمونه‌های خراسان جنوبی، سنگ‌دورنگیر معدن قله‌گلی‌یا و خرمن‌سر، ماسه‌سنگ آتشفشانی؛ خالکوه، توف خرده‌سنگی؛ چاه طالب و چاه کشمیر، تراکیت پورفیری؛ چاه پیروز، توف شیشه‌ای و چاه گلستان، توف ایگنمبریتی است. فاز اصلی کانیایی در کانسارهای خراسان جنوبی و مهرجان، مونت‌موریلونیت سدیمی و در معدن مانیان جهرم مونت‌موریلونیت کلسیمی است. به طور کلی و با توجه به همه نمونه‌ها، کانیهای دیگری مانند کریستوبالیت، آلبیت، هالیت، کوارتز، ارتوکلاز، کلینوپتیلولیت، دولومیت، هماتیت و ایلیتنیز در بین تمامی بنتونیتها مشاهده می‌شوند. شستشو در برخی از این معادن مانند چاه گلستان تاثیرگذار بوده است و باعث شسته شدن سیلیس و قلیاییها شده و این در حالی است که این فرایند در معادنی مانند خالکوه فعالیت زیادی نداشته است. بر اساس مطالعات زمین‌شناسی اقتصادی انجام‌شده بر روی معادن خراسان جنوبی و مشاهدات صحرایی، این معادن دارای مقدار زیادی مونت‌موریلونیت هستند که حضور لایه های ژیپس به صورت بین لایه‌ای با بنتونیت در آنها آشکار و لذا از نوع چینه کران هستند. این مشاهدات و همچنین نبود دگرسانی گرمابی نشان می‌دهد که این کانسارها در یک فرایند دیاژنتیکی و از راه دگرسانی شیشه آتشفشانی و پلاژیوکلاز (آلبیت) در یک لاگون به وجود آمده است. با توجه به نمودارهای زمین‌شیمیایی، ماگمای مادر نمونه‌ها در گستره‌ای از آندزیتی تا ریولیتی قرار دارند و می‌توان آنها را اسیدی تا حدواسط در نظر گرفت. این معادن در محیط زمین‌ساختی کمان آتشفشانی به وجود آمده‌اند و سری ماگمایی بیشتر آنها از نوع آهکی – قلیایی است. بر اساس مطالعات دارویی، بیشتر بنتونیتهای مطالعه شده از نظر ترکیب کانیایی و شیمیایی ناخالص و از نظر میکروبی پاک هستند. مطالع? ریخت‌شناسی و آزمون حجم رسوبگذاری نشان داد که ذره‌های این بنتونیتها تمایل دارند به صورت انبوهه‌های لخته‌شده تجمع یابند. بر اساس تجزی? گرمایی، میزان آب اولیه در نمونه مانیان جهرم از بقیه بیشتر و این در حالی است که بر اساس آزمونهای تورم‌پذیری، تبادل کاتیونی، مساحت ویژه، pHو تغییرشکل¬دهی، دیگر نمونه‌ها به ترتیب ظرفیت بیشتری برای جذب آب و تبادل کاتیونی و همچنین مساحت ویژه، pHو ژله‌شوندگی بالاتری داشتند که آنها را برای استفاده در داروسازی مفید می‌سازد. به طور کلی، به دلیل ناخالص بودن، بهترین کاربرد این بنتونیتها در درمانهای موضعی است و به دلیل ویژگیهای مناسب دگرشکل‌پذیری، می‌توان آنها را به صورت افزودنیهایی، برای بهبود این ویژگی در اکسپینتها استفاده کرد. با این وجود، با انجام فرآوری و حذف ناخالصیها، این بنتونیتها می‌توانند برای استفاده در کاربردهایی مانند : تهیه سوسپانسونهایی با پایداری فیزیکی بهینه، خشک‌کنندگی، تجزیه‌کنندگی، حمل¬ و آزاد¬ کردن دارو، بهینه کردن بو و مزه،امولسیون‌کنندگی، غلیظ‌کنندگی، جلوگیری از فرم‌بندی ذره‌ها در درون سوسپانسون و همچنین در درمان بیماری اسهال و گل‌درمانی مورد استفاده قرار گیرند. واژه‌های کلیدی:
- Abstract
- Abstract The bentonite is one of the most abundant clay rocks and it has a useful properties resulted their widespread applications in industry. The most important properties are adsorption Capacity, cation exchangeable capacity, hydration and swelling, binding properties, impermeability and their rheological properties. bentonoite contains smectite minerals group and the calcium and sodium montmorillonite are the commonest members of them. In this research 9 mines were studied which 7 of them are located at Sarayan (ChahGolestan, Chahpirouz, ChahKeshmir, ChahTaleb) and Ferdows (Kharmansar, Ghllegelia, Khalkoh) in southern Khorasan province; and 2 of them are located at Jahrom (Manian) and Khoor (Mehrjan) in Fars and Esfahan provinces, respectively. The mineralogical and geochemical properties and also origin of southern Khorasan deposits and applications potential their bontonite in pharmacy were characterized. Moreover, for comparing with another Iranianabentonite, pharmaceutical experiment also were carried out to determine samples of Manian and Mehrejan properties. 15 bentinites and 9 country rocks were taken into account to study economic geology properties. This study was conducted by means of field observations, petrographical examinations ofThin-polished sections, X-ray differaction (XRD), chemical analysis (XRF & ICP-MS) and morphological properties (SEM). On the other hand, necessary experiments were carried out to determine 10 samples capability for using in pharmacy included thermal analysis (TGA, DTA), microbiological test, cationexchenge capacity, surface area and pharmaceutical tests ( pH, sedimentation volume, swelling and cationexchenge capacity, surface area and pharmaceutical tests ( pH, sedimentation volume, swelling and rheological properties). According to field observations and tin-polished sections studies of southern Khorasan’s samples, country rocks were as follow: Kharmansar and Ghollegelia, volcanic aranite ;khalkoh, litic tuff ; Chahtaleb and ChahKeshmir, porphyritic trachyt; Chahpirouz, glass tuff, ignimbrite tuff. With regarding to XRD studies of southern Khorasan deposits and mehrjan, bentonitesconsist mainly sodium montmorillonite while the main phase in manian’ bentonite is calcium montmorillonite. The bentonites also contain cristobalite, quartz, albite, calcite, halite, clinoptilolite, dolomite, hematite, illite as minor phases. Leaching process had been influenced on some mines such as ChahGolestan while in some another ones like Khalkoha had not had a strong activity. Based on economic geology studies and field observations, southern Khorasan’ deposit have a lot of montmorilonite as well as layer gypsum alternating with bentonite, consequently they are stratabound. these observations and lack of hydrothermal alterations indicate that bentonite deposits was formed in the diagenetic process by means of volcanic glasses and plagioclase (Albite) alterations to bentonite in the lagoon. According to geochemical diagrams, parent magma of samples has a range from andesitic to rhyolotic which can be considered as acidic to intermediate compositions. Rock series also are calc alkali formed in volcanic arc of synchronal-collisionsetting. Based on pharmaceutical studies, most of the bentonites have impure mineralogical and chemical compositions; in return the microbial content of samples obtained Pharmacopoeial requirements. Morphological study and sedimentation volume test indicated that these bentonites particles form flocculated aggregates. on the other hand, Based on the thermal analysis, initial water volume in manian’s sample was more than other samples while according to swelling, cation exchang capicity, surface area, pH and rheological experiments, other bentonites have greater capacity to swelling and exchange cations as well as higher surface area, pHand thixotropy properties. Generally, due to impure composition, the best applications of these bentonites would be as topical lotions and rheological additives (gelling agent) in ointments. However, they could be proceeded to remove impurities and after that some of them can be used in some applications like: preparationsuspensions with optimum physical stability, desiccants, disintegrates, Carriers and releasers of active ingredients, Flavour correctors, Emulsifying, thickening and anticaking agents, Antidiarrhoeals and paleothrapy. Keywords Bentonite, Mineralogy, Geochemistry, Pharmaceutical application, Sarayan, Ferdows, Jahrom, Khoor
