규조토

Diatomaceous earth
식품용 규조토 샘플

규조토(/daɪ土)【t】【t】【da】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【t】【kieselgur】【kieselguhr】는, 자연 발생하며, 부드럽고 규소질의 퇴적암으로, 미세한 백색 분쇄할 수 있다.입경은 3μm 이상 1mm 미만이지만 일반적으로 10~200μm이다.이 분말은 입도에 따라 경석 분말과 같은 연마감을 가질 수 있으며 다공성이 높아 밀도가 낮다.오븐 건조 규조토 토양의 일반적인 화학 조성은 실리카 80~90%, 알루미나(대부분 점토 광물에 기인함), [1]산화철 0.5~2%입니다.

규조류는 단단한 껍질을 가진 미세조류의 일종인 규조류의 화석화된 잔해로 구성되어 있다.여과 보조제, 금속 광택제 및 치약을 포함한 제품의 가벼운 연마제, 기계적 살충제, 액체용 흡수제, 코팅용 매트제, 플라스틱 및 고무의 필러 강화, 플라스틱 필름의 차단제, 화학 촉매, 리터 박스, 응고 연구의 활성화제로 사용됩니다.다이너마이트, 단열재,[2][3] 분재 예술처럼 화분에 심은 식물과 나무를 위한 토양 성분.

광현미경 아래 밝은 영역 조명으로 본 규조토.이 물 속 규조토 입자의 이미지는 약 1.13 x 0.69 mm의 영역을 덮는 6.236 픽셀/μm의 스케일입니다.
규조토 스캐닝 전자 현미경

구성.

규조토의 각 퇴적물은 다른 천연 점토와 광물이 혼합된 순수한 규조토의 다양한 혼합물과 함께 다르다.각 퇴적물의 규조에는 침전 조건에 따라, 다른 퇴적물(점토, 모래, 화산재)의 존재 여부 및 퇴적물의 나이(확장, 규조 용해/침전, 규조 시험)에 따라 다른 양의 실리카가 포함되어 있다.규조류의 종류는 퇴적물마다 다를 수 있다.규조류는 퇴적물의 나이와 고생태학에 따라 다르다.차례로, 규조류는 그 종에 따라 모양이 결정된다.

레드레이크 어스와 같은 브리티시컬럼비아 전역의 많은 퇴적물은 마이오세 시대의 것으로 멜로시라 그라누라타라고 알려진 규조류를 포함하고 있다.이 규조들은 약 1,200만 년에서 1,300만 년 정도 되었고 작은 구상 모양을 하고 있다.이 시대의 규조류를 포함한 퇴적물은 다른 것들보다 특정한 이익을 제공할 수 있다.예를 들어, 에오세(약 4000만 년에서 5000만년 전)의 규조류는 오래된 규조류가 재결정화되면서 작은 기공이 실리카로 [4]채워지기 때문에 액체를 흡수하는 능력만큼 효과적이지 않다.

형성

관련된 시리즈의 일부
바이오미네랄화
일반
외골격(껍질)
내골격(뼈)
치아, 비늘, 송곳니 등
석회화
규화
기타 양식
관련된

규조석은 비정질 실리카(Opal,SiO2·nHO2)는 호수 퇴적물이나 해양 퇴적물에 죽은 규조류(현미경 단세포 조류)가 남아 있다.화석 유적은 대칭적인 조개껍데기 또는 [1]좌판으로 구성되어 있다.해양 규조암은 다양한 종류의 암석과 함께 발견되지만, 라쿠스트린 규조암은 거의 항상 화산암과 연관되어 있다.규조암은 [5]규산염으로 시멘트를 한 규조암으로 되어 있다.

규조류는 비정질 실리카(포화지수(SI) -2)에 포화도가 1% 미만인 물에서 실리카를 추출할 수 있다.그들의 좌절은 유기 매트릭스로 둘러싸여 있기 때문에 분해되지 않은 채로 남아 있다.점토 광물은 또한 좌골에 침전되어 바닷물에서의 용해로부터 그들을 보호할 수 있다.규조류가 죽으면 규조류는 유기층을 제거하고 바닷물에 노출된다.그 결과, 1%~10%만이 퇴적물 아래에 묻힐 정도로 오래 생존하며, 이 중 일부는 퇴적물 안에서 용해된다.퇴적 기록에는 [6]규조류가 생성하는 실리카의 원래 양의 0.05%~0.15% 정도만 보존되어 있다.

검출

1836년 또는 1837년, 독일 농부 페터 카스텐은 [7][8]북독일 뤼네부르크 히스에 있는 하우젤베르크 언덕의 북쪽 경사면에서 우물을 가라앉히다가 규조토(독일어: 키젤구르)를 발견했다.

뤼네부르크 히스의 채취 장소는 1863-1994년 Neuohe이며, 저장 장소는 다음과 같다.

저장소 사이트 부터 로.
비첼 1871 1978
후쯔루 1876 1969
회서링겐 1880 c. 1880 1894
해머스토르프 1880 c. 1880 1920
오베로헤 1884 1970
슈마베크 1896 1925 c. 1925
스타인벡 1897 1928
브렐로 1907 1975
슈윈데벡 1913 1973
헤텐도르프 1970 1994

퇴적물의 두께는 최대 28미터이고 모두 민물 규조토입니다.[citation needed]

  • c. 1900–1910 Diatomaceous earth pit at Neuohe

    c. 1900~1910년 네오허의 규조토 구덩이

  • c. 1900–1910 a drying area: one firing pile is being prepared; another is under way

    c. 1900-1910 건조 구역: 하나의 소성 말뚝이 준비 중이고, 다른 하나는 진행 중임

  • 1913: Staff at the Neuohe factory, with male workers and a female cook in front of a drying shed

    1913년: 뇌허 공장 직원, 건조장 앞에 남성 노동자, 여성 요리사 배치

제1차 세계 대전까지, 규조토 생산의 거의 전 세계가 이 [citation needed]지역에서 생산되었다.

기타예금

폴란드에서는 규조토 퇴적물이 Jawornik에서 발견되며, 대부분 규조골격(주름)으로 구성되어 있다.

독일에서도 규조토가 보겔스베르크의 알텐슐리르프와[10] 클라이켄[11](색소니안할트)에서 추출됐다.

체코 [12]수스의 자연보호구역에는 두께가 6미터(20피트)가 넘는 규조토층이 있다.

스코틀랜드 서부 해안의 스카이 섬의 퇴적물은 [13]1960년까지 채굴되었다.

미국 네바다주 콜로라도와 클라크 카운티에는 수백 미터 두께의 퇴적물이 있다.해양 퇴적물은 Lompoc 근처와 남부 캘리포니아 해안을 따라 캘리포니아 산타 바바라 카운티의 Sisquoc Formation에서 작업되어 왔습니다.이것은 세계 최대의 규조석 [14]매장량입니다.추가 해양 퇴적물은 메릴랜드, 버지니아, 알제리, 덴마크의 모클레이에서 작업되었다.담수호 퇴적물은 네바다, 오리건, 워싱턴, 캘리포니아에서 발생한다.호수 퇴적물은 또한 미국 동부, 캐나다 및 독일, 프랑스, 덴마크, 체코의 유럽 간빙하 호수에서도 발생한다.규조암 퇴적물과 화산 퇴적물의 세계적인 연관성은 두꺼운 규조암 [15]퇴적물을 위해 화산재에서 실리카의 가용성이 필요할 수 있음을 시사한다.

규조토는 때때로 사막 표면에서 발견된다.연구 결과, 그러한 지역(사하라의 보델레 대기와 같은)에서의 규조토 침식은 [16]대기 중 기후에 영향을 미치는 먼지의 가장 중요한 원인 중 하나인 것으로 나타났다.

규조류의 규조류는 신선하고 기수가 많은 습지와 호수에 축적된다.일부 토탄과 머크에는 채굴할 수 있는 충분한 양의 좌절을 포함하고 있습니다.플로리다의 규조토 대부분은 습지나 호수의 진흙 속에서 발견되었다.1935년부터 1946년까지 American Diatomite Corporation은 플로리다주 Clermont 근처의 가공 공장에서 연간 최대 145톤을 정제했습니다.플로리다 레이크 카운티에 있는 여러 곳의 오물을 건조시키고 소각하여 규조토를 [17]생산했습니다.그것은 아이슬란드의 무바튼 호수에서 추출되었다.

규조석의 상업적 매장량은 제3기 또는 제4기로 제한된다.백악기의 오래된 퇴적물은 이미 알려져 있지만 품질이 [15]낮다.

화석이 풍부한 규조암 퇴적물은 뉴질랜드에 있지만 동물 사료로의 전환을 위해 산업적 규모의 포울든마르 퇴적물을 채굴하는 것은 강한 [18]반발을 불러 일으켰다.

상업 양식

규조토는 다음과 같은 여러 가지 형태로 시판되고 있습니다.

  • 입상 규조토류는 간편한 포장을 위해 단순하게 분쇄된 원료이다
  • 제분 또는 미세화된 규조토류는 특히 미세(10μm~50μm)하여 살충제에 사용된다.
  • 소성된 규조토를 열처리하고 필터를 위해 활성화한다.
개별 규조 세포벽은 수영장용과 같이 상업적으로 처리된 필터 매체에서도 종종 모양을 유지합니다.
남극에서 온 살아있는 해양 규조(확대)

사용법

폭발물

1866년 알프레드 노벨은 니트로글리세린이 규조암에 흡수되면 훨씬 더 안정적으로 만들어질 수 있다는 것을 발견했다.이것은 액체 상태의 순수한 니트로글리세린보다 훨씬 안전한 운반과 취급을 가능하게 했다.노벨은 1867년에 이 혼합물을 다이너마이트로 특허 등록했다; 이 혼합물은 독일 용어인 키젤구르에 [19]의해 구르 다이너마이트라고도 불린다.

여과

셀레 기술자인 빌헬름 베르케펠트는 규조토가 여과할 수 있는 능력을 인식하고 규조토에서 [20]발사되는 관 모양의 필터(필터 캔들)를 개발했습니다.1892년 함부르크에서 콜레라가 유행하는 동안, 이 베르케펠트 필터는 성공적으로 사용되었다.규조토 중 하나는 여과재로 사용되며, 특히 수영장에 사용됩니다.그것은 현미경으로 볼 때 작고 속이 빈 입자로 구성되어 있기 때문에 다공성이 높다.규조토(상표명 셀라이트)는 화학에서 유량을 증가시키고, 그렇지 않으면 여과지를 통과하거나 막힐 수 있는 미세한 입자를 여과하기 위해 사용됩니다.또한 물을 여과하는 데에도 사용되며, 특히 식수 처리 과정과 어항, 그리고 맥주나 와인과 같은 다른 액체에도 사용됩니다.또한 시럽, 설탕, 꿀을 색깔, 맛, 영양 [21]특성을 제거하거나 변경하지 않고 여과할 수 있습니다.

연마재

규조석의 가장 오래된 용도는 매우 약한 연마재로 치약, 금속 광택제, 그리고 일부 안면 스크럽에 사용되어 왔다.

해충 방제

규조석은 연마성과 물리소독성 [22]때문에 살충제로서 가치가 있다.고운 분말은 많은 곤충들의 외골격의 밀랍 같은 바깥 층에서 지질들을 흡착합니다; 이 층은 곤충의 몸에서 수증기의 손실을 막는 장벽 역할을 합니다.그 층을 손상시키는 것은 그들의 몸에서 물의 증발을 증가시키고, 그래서 그들은 종종 치명적으로 탈수한다.

절지동물은 픽의 확산 법칙에 따라 수압 부족으로 죽는다.이것은 또한 복족류에도 효과가 있고 민달팽이를 물리치기 위해 정원 가꾸기에 흔히 사용된다.그러나 민달팽이는 습한 환경에서 서식하기 때문에 효과가 매우 낮다.규조토에 유인제나 다른 첨가물을 섞어 효과를 높이기도 한다.

퇴적물에 포함된 규소의 모양은 지질 흡착에 있어 그들의 기능에 영향을 미치는 것으로 증명되지 않았지만, 민달팽이나 달팽이 같은 특정한 응용은 지질 흡착이 전부가 아님을 암시하는 특정한 규조류를 사용할 때 가장 잘 작동한다.예를 들어, 민달팽이와 달팽이의 경우, 크고 가시 돋친 규조류가 연체동물의 상피를 찢는 데 가장 잘 작용합니다.규조개 껍질은 절지동물이나 선충과 같이 큐티클을 배출하는 대부분의 동물에게 어느 정도 작용합니다.그것은 연체동물이나 환형동물과 같은 로포트로초아류에도 다른 영향을 미칠 수 있다.

의료용 규조암은 소의 제충제로서의 효능을 위해 연구되어 왔다. 두 연구 모두 규조토 처리 그룹이 대조군 [23][24]그룹보다 더 나은 결과를 얻지 못했다고 인용했다.붕산 대신 흔히 사용되며 침상벌레,[25] 집먼지 진드기, 바퀴벌레, 개미, 벼룩의 [26]침입을 통제하고 제거하는 데 사용될 수 있습니다.

규조토는 곡물 [27]저장에 방충용으로 널리 사용되고 있다.

살충제로 효과적이기 위해서는 규조토를 비석회화(즉,[28] 도포 전에 열처리를 해서는 안 된다)하고 평균 입자 크기가 약 12μm 미만(즉, 식품 등급—아래 참조)이어야 한다.

규조토를 함유한 살충제는 비교적 위험성이 낮은 것으로 간주되지만 미국 연방 살충제, 살균제, 설치류 살충제법에 따라 규제에서 제외되지 않으며 환경보호청에 [29]등록해야 한다.

온도

일부 내화 [citation needed]금고에서는 열 특성으로 방호재로 사용할 수 있습니다.또한 극저온학에서 [30]사용하기 위한 진공 분말 단열재에도 사용됩니다.진공 공간에 규조토 분말을 삽입하여 진공 단열 효과를 높인다.그것은 전통적인 AGA 조리기에서 열 차단막으로 사용되었습니다.

Catalyst 지원

규조토 또한 촉매의 지지대 역할을 하며, 일반적으로 촉매의 표면적과 활성을 극대화하는 역할을 합니다.예를 들어, 니켈은 수소화 [31]촉매로서의 활성을 개선하기 위해 니켈을 물질에 지지할 수 있습니다(조합명은 Ni-Kieselguhr).

농업

천연 민물 규조토는 농경에서 방고제 및 [32]살충제로 곡물을 저장하는 데 사용된다.고결방지용 [34]사료첨가물로[33] 식품의약품안전청에 의해 승인되었다.

어떤 사람들은 비록 연구가 그것이 [23][24]효과가 있다는 것을 보여주지는 않았지만, 천연 구충제로 사용될 수 있다고 믿는다.일부 농부들은 [35]사료가 꼬이는 것을 막기 위해 가축과 가금류 사료에 그것을 첨가한다."식품급 규조토"는 농업용 사료 공급점에서 널리 구할 수 있다.

담수 규조암은 수경정원에서 배지로 사용될 수 있다.

화분, 특히 분재 토양에서 배지로도 사용됩니다.분재 애호가들은 흙 첨가물로 사용하거나 분재를 100% 규조토에 심습니다.채소 원예에서는 펄라이트, 버미큘라이트, 팽창 점토와 마찬가지로 수분과 영양분을 유지하면서도 빠르고 자유롭게 배출하여 성장 매체 내에서 높은 산소 순환을 가능하게 하기 때문에 토양 개량제로도 사용됩니다.

가축영양실험의 지표

천연 건조, 소화가 되지 않은 규조토류는 가축영양 연구에 소화가 되지 않는 표식으로 사용되는 산불용성 회분(AIA)의 공급원으로 정기적으로 사용된다.검사 식단과 대변 또는 소장의 말단 회장(소장의 마지막 3분의 1)에서 채취한 다이제스타의 영양소와 비교한 AIA의 함량을 측정하여 다음 방정식을 사용하여 해당 영양소의 비율을 계산할 수 있습니다.

여기서:

N은 영양소 소화율(%)입니다.
N은f 대변에 있는 영양소의 양(%)입니다.
N은F 사료의 영양소 양(%)입니다.
A는f 대변 중 AIA의 양(%)이다.
A는F 피드 내의 AIA 양(%)입니다.

천연 민물 규조토류는 많은 연구자들이 같은 목적으로 널리 사용되어 온 산화크롬보다 선호하고 있는데, 산화크롬은 알려진 발암물질이기 때문에 연구 인력에 잠재적인 위험이 있다.

건설

양조 공정에서 사용한 규조토를 세라믹 질량에 첨가하여 개방 다공성이 [36]높은 붉은 벽돌을 제조할 수 있다.

규조토류는 저온수열기술로 [37]다공질 세라믹스를 생산하는 등 다양한 세라믹스 생산에 활용될 수 있는 매우 뛰어난 무기 비금속 재료로 꼽힌다.

특정 품종

  • 트리폴리는 리비아 트리폴리에서 볼 수 있는 품종이다.
  • 밴 클레이는 북아일랜드의 Lower Bann 계곡에서 볼 수 있는 품종이다.
  • 몰레(모클레이)는 덴마크 북서부, 특히 푸르 섬과 모르스 섬에서 볼 수 있는 품종이다.
  • 민물 유래 식품 등급 규조토류는 미국 농업에서 곡물 저장, 사료 보충제, 살충제로 사용되는 유형이다.석회화되지 않은 상태로 생성되며 입자 크기가 매우 작고 결정 실리카(<2%)가 매우 낮습니다.
  • 소금물 유래 수영장/맥주/와인 필터 등급은 사람이 섭취하기에 적합하지 않으며 살충제로도 효과적이지 않습니다.보통 판매 전에 소성하여 불순물이나 바람직하지 않은 휘발성 성분을 제거하며, 담수 버전보다 큰 입자로 구성되며 결정성 실리카 함량(>60%)이 높습니다.

미생물 분해

바다와 호수에 있는 특정 종의 박테리아는 유기 조류 [38][39]물질을 분해하기 위해 가수 분해 효소를 사용함으로써 죽은 것과 살아있는 규조류에서 실리카의 용해 속도를 가속시킬 수 있습니다.

기후학적 중요성

지구의 기후는 대기 중 먼지의 영향을 받기 때문에 대기 중 먼지의 주요 발생원을 찾는 것은 기후학에서 중요하다.최근의 연구는 규조토 표면의 퇴적물이 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다.연구에 따르면, 상당한 먼지는 폭풍우가 규조암 자갈을 모래 언덕 위로 밀어내 [40]마모에 의해 먼지를 발생시키는 차드의 보델레 저기압에서 발생한다.

안전에 관한 고려사항

결정성 실리카를 흡입하면 폐에 해로우며 규폐증을 일으킨다.비정질 실리카는 독성이 낮은 것으로 여겨지지만 장기간 흡입하면 [41]폐에 변화가 생긴다.규조토류는 대부분 비정질 실리카이지만 결정질 실리카를 포함하고 있는데, 특히 소금물 [42]형태에 그렇습니다.근로자들을 대상으로 한 연구에서, 자연 규조토에 5년 이상 노출된 사람들은 폐에 큰 변화가 없었으며, 소성된 형태에 노출된 사람들 중 40%는 진폐증에 [43]걸렸다.오늘날 일반적으로 사용되는 규조토 제제는 대부분 비정질 실리카로 구성되고 결정질 [44]실리카가 거의 또는 전혀 포함되어 있지 않기 때문에 사용하기에 더 안전합니다.

규조토 결정성 실리카 함량은 미국에서 산업안전보건국(OSHA)에 의해 규제되고 있으며, 제품(1%)과 근로자의 호흡 구역 부근 공기에서 허용되는 최대량을 설정하는 국립산업안전보건연구소의 지침이 있다.8시간 근무일에 [44]걸쳐 6mg3/m의 권장 노출 한계.OSHA는 규조토에 대한 허용 피폭 한도를 20 mppcf(80 mg3/m/%SiO2)로 설정했다.3,000mg/m3 수준에서 규조토는 생명과 건강에 [45]즉시 위험합니다.

1930년대에 수십 년에 걸쳐 높은 수준의 공기 중 결정질 실리카에 노출되었던 크리스토발라이트 규조토 산업 종사자들의 장기적인 직업적 노출은 규소증의 [46]위험을 증가시키는 것으로 밝혀졌다.

오늘날 근로자들은 실리카 농도가 허용치를 초과할 경우 호흡 보호 조치를 취해야 한다.

풀필터용으로 생산된 규조암을 고열(석회) 및 플럭스제(소다재)로 처리하여 무해한 아모르퍼스 이산화규소를 결정 형태로 [44]한다.

「 」를 참조해 주세요.

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