PERLİT NEDİR?

Perlit terimi, magmanın asit fazında oluşan lavların soğuyup, gözle veya mikroskopla görülebilecek bir yapıda kırılmasının meydana getirdiği, kütle bünyesinde su damlacıkları bulunan, volkanik bir cam türünü ifade eder. Bazı perlit tipleri kırıldığı zaman, inci parlaklığında küçük küreler elde edildiğinden; perlit ismi inci anlamına gelen “Perle” kelimesinden türetilmiştir.

Perlit, ısıyla genleşme özelliği olan, genleştirildiğinde çok hafif ve gözenekli hale geçen bir kayaçtır. Perlit kelimesi hem ham perlit ve hem de bunun genleştirilmesiyle elde edilen ürün için kullanılmaktadır.

Perlitin özgül ağırlığı 2.2 - 2.4 gr/cm3' tür. Isıtıldığında, cinslerine göre, 840 0C ile 1100 0C arasında yumuşar; 1315 0C ile1332 0C arasında erir.

Ticari alandaki kullanımında ise perlit, elverişli bir sıcaklığa kadar ısıtıldığında genleşen ve gözenekli bir hale gelen volkanik kaynaklı ve doğal olarak oluşan asidik bir camdır.   Perlit belirli tane iriliğinde özel şartlarda 900 0C ile 1150 0C arasında ısıtıldığında hacminin yaklaşık 4 - 24 katı genleşmekte ve mısır gibi patlayarak, çok hafif yoğunluğu olan bir yapıya dönüşmektedir.

Tuvenan perlitin bir metreküpü, ısıtılmadan önce, 2.200 – 2.400 kg' dır. Kırılarak Tasnif Edilmiş Perlitin Yoğunluğu ise 1100 – 1200 kg olmaktadır. Ani ısıtılınca hacmi en az 4, en çok 24 kat arttığına göre, bu halde iken 50 – 300 kg/m3 tür. Böylece elde edilen büyük hacimli ve hafif kütle, asitlere ve diğer güçlere karşıda dayanıklı olunca, inşaat sektörü için vazgeçilemeyecek bir hammadde kaynağı haline gelmiştir.

Bünyesinde kararlılığını sağlayan ve onun endüstriyel alanda kullanımında en önemli özelliği olan % 2 – 6 oranında bağlı su bulunduran ve camsı bir kayaç olan perlitin belirli sıcaklıklar arasında ısıtılarak, hacminin büyümesi sonucunda elde edilen düşük yoğunluktaki malzemeye genleşmiş perlit denilmektedir.

Perlit çoğunlukla açık gri renklidir. Bazen siyaha kadar koyulaştığı gibi, açık yeşil ve kahverengi de olur. Ama renk ne olursa olsun, genleşen perlit beyaz renge dönüşür.

Perlit, doğada çok ince boşlukları haiz süngerimsi yapıda ve iç içe soğan zarlı bir bünyede bulunur, bazen de granül haldedir ve suyu her zaman yüksek nispette içermez. Fazla su içerenler büyük hacim artışı vererek kolay genleştikleri için iyi perlit diye nitelendirilir. Bunlara aktif perlit denir. Suyu az içerenler ise iyi cins sayılmayıp, pasif perlit veya yüksek ısı perliti diye adlandırılırlar.

Bir perlit formasyonunun cinsini anlamak için, ondan alınan ufak bir numunenin sıcaklık altında teste tabi tutulması gerekir. Şayet numune bir aktif perlit türü ise, düşük sıcaklıkta  bile kolayca ve fazla oranda genleşme gösterir. Pasif perlit ise bu sıcaklıktan hiç etkilenmez.

Etkin suyun, perlitin içerdiği en önemli su olduğu bilinmektedir. Perlitteki oranının bulunması için, numune önce 370 derece dolayında ısıtılarak içindeki serbest suyun gitmesi sağlanır. Soğuyan ve sabit konumunu kazanan numunenin bu defa 1100 0C kadar ısıtılarak  kızdırma kaybı ölçülür. Bu kayıp, kaybolan molekül suyun, yani etkin suyun miktarıdır.

Perlitin fiziksel ve kimyasal özellikleri aşağıda verilmiştir.

   A) Fiziksel Özellikleri:

- Tanım :                     Konkoidal, sferidal kırıklı camsı volkanik kayaç

- Renk :                       Beyaz, gri ve tonları, genleşince tümüyle beyaz

- Sertlik (Mohs) :         5 - 6

- Özgül ağırlık :           2200 - 2400 kg / m3

- Gevşek yoğunluk :    1100 - 1200 kg / m3

- Yumuşama noktası: 871 -1093 0 C

- Ergime noktası :       1260 -1343 0 C

- Özgül ısı:                  0,2 cal / g 0 C

- Isı iletkenliği :            0,040 W/m·K - 0,055 W/m·K

- Refraktif indeks :      1,5

- PH :                          6,5 - 8

- Serbest nem (%) :   Maksimum 0,5

- Asitte erime özelliği:

a) Konsantre sıcak alkali ve hidrolik asitte erir.

b) Konsantre mineral asitlerinde az erir.

c) Seyreltik mineral veya konsantre zayıf asitlerde çok az erir.

 

   B) Kimyasal Özellikleri:

Perlit, özel dokulu, içyapısında belli oranda su içeren, asit bileşimli esas itibariyle volkanik camdır. Nitrat sülfat, fosfor, ağır metal, radyoaktif element ve organik madde içermez. Dolayısıyla kimyasal olarak oldukça saftır.

Tipik bir perlitin kimyasal analizi aşağıdaki tablo 1’de gösterilmiştir.

Tablo 1: Perlitteki Kimyasal Madde İçerikleri ve Miktarları

 

Kimyasal Madde

Miktar (%)

SiO2

71.0 -75.0

Al2O3

12.5 - 18.0

Na2O

2.9 - 4.0

K2O

0.5 - 5.0

CaO

0.5 - 2.0

Fe2O3

0.1 - 1.5

MgO

0.02 – 0.5

TiO2

0.03 - 0.2

H2O

2.0 - 5.0

MnO2

 0.01 - 0.1

SO3

0.0 - 0.2

FeO

0.0 - 0.1

Cr

0.0 - 0.1

Ba

0.0 - 0.1

PbO

 0.0 - 0.03

NiO

Eser

Cu

Eser

B

Eser

Be

Eser

Serbest Silis

0.0 - 0.2

Toplam Klorürler

0.0 - 0.2

 

Genleşmiş perlit; başlıca inşaat, filtre, yalıtım, tekstil yıkama, dolgu malzemesi, döküm, petrol endüstrileri ile tarım sektörü, deniz kirliliğinin önlenmesi çalışmaları ve temizleyici olarak kullanılmaktadır.

Genleştirilmiş perlit, çeşitli alanlarında kullanımına imkân sağlayan şu özelliklere sahiptir: 

1. Gözeneklilik:

Gözeneklilik, perlit taneciklerinde boşluk hacminin toplam tanecik hacmine oranının ortalaması olarak tanımlanır. Gözeneklilik perlite emicilik ve yüzeyde soğurma özellikleri kazandırmakta ve bu nedenle bu özelliklerin gerekli olduğu uygulama alanlarında önemli olmaktadır. Su kirliliğini giderme çalışmaları ve ısı yalıtıcılığı aranan durumlarda su emiciliği istenmemektedir. Bunun nedeni, gözeneklere dolan suyun ısı iletkenliğini artırması olmaktadır. Bu durumda silikon veya bir maddeyle gözenekler pasifleştirilip perlit hidrofobik hale getirilmektedir. Perlitin gözenekli yapısı, süzme yardımcı maddesi olmak üzere, tarım kimyasal maddeleri için (Tarım savaş ilaçları, temizleyiciler) taşıyıcı olarak kullanılmasını sağlamaktadır.

2. Hafiflik:

Bu özellik perlitin gözenekli bir yapıya sahip olmasının sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Tane büyüklüğü dağılımına ve genleşme oranına bağlı olarak genleştirilmiş perlitin birim hacim ağırlıkları oldukça farklı değerlerde olabilmektedir. Hafiflik, özellikle prefabrik yapı malzemesi üretiminde ve çeşitli dolgu maddeleri kullanımında perlit uygulamasını özendirici önemli bir nitelik olarak bilinmektedir.

3. Isı ve Ses Yalıtıcılık

Isı ve ses yalıtıcılık özelliği, hafiflik özelliği gibi gözenekli bir yapının sonucu olarak beliren bir özelliktir. Kuru perlit dolgusunun 24 derecedeki ısı iletkenlik hesap değeri, kuru birim hacim ağırlığına bağlı olarak, 32 kg/m3 birim hacim ağırlığında 0,04 W/m·K, 180 kg/m3 birim hacim ağırlığında 0,055  W/m·K, kadar  farklılık  göstermektedir.   Aynı sıcaklıkta cam yününün 0,037 W/m·K, ısı yalıtıcılığına sahip olduğunu söylemek perlitin yalıtıcılıktaki mükemmelliğini belirlemeye yardımcı olacaktır. Bu özelliğinden dolayı perlit, çimento ve alçı gibi bağlayıcılarla sıva, yalıtım betonu yapımında kullanılmakta ve ucuzluk, yanmazlık, bakteriyel etkilere sonsuz direnci özelliklerinden dolayı, diğer yalıtıcı malzemeler karşısında vazgeçilmez avantajlara sahip bulunmaktadır.

Ses emicilik ve ses  yalıtıcılık konusunda  da perlit   ve   perlit  ürünlerinin   önemli   avantajları vardır. 5 cm kalınlığındaki bir perlit gevşek dolgusu 13 dB düzeyinde ses yalıtımı sağlar. Bu değer aynı kalınlıktaki cam yünü için 12 dB, strafor için 13 dB'dir. Görüldüğü gibi perlit, ses geçirgenliğini önlemede, dolgusu alışılmış diğer malzemelere göre eşit performans vermenin dışında ucuzluk, dayanıklılık gibi özellikleriyle de üstünlük sağlayacak düzeydedir. Ayrıca büyük salonların perlitli sıvayla sıvanması duvarların ses özelliğini artırmakta, çınlamayı ve yankılanmayı ortadan kaldırarak akustik özelliklere önemli katkıda bulunmaktadır.

3. Kimyasal Pasiflik:

Perlit kararlı kimyasal yapısı nedeniyle, kimyasal reaksiyonlara girmeyen ve suda çözünmeyen bir maddedir. Bu özelliğinden dolayı perlit çeşitli kimyasal maddelerle birlikte onları etkilemeden kullanılabilmekte, ayrıca fiziksel özellikleriyle de katkıda bulunmaktadır (Perlit yalnız derişik hidroklorik asitte çözünmektedir). Bu çerçevede perlit dolgu maddesi, kimyasal madde taşıyıcısı, süzme yardımcı malzemesi, yalıtım maddesi olarak yaygın bir biçimde kullanılmaktadır.

5.Yanmazlık:

Anorganik bir yapıya sahip olan perlit, özellikle hafiflik ve yalıtıcılıkta kendisine rekabet edebilecek organik kökenli yapay malzemelere oranla yanmazlık üstünlüğüne sahiptir. Yanmazlık özelliği yanında, yüksek ısılarda uzun süre bozulmadan dayanabilme ve ısı yalıtıcılık özellikleri bulunduğundan, yangından zarar görmesi istenmeyen önemli yapı elemanlarının korunmasında kullanılır. Uygun detayda düzenlenen koruyucu perlit katmanları 700 0C ile 900 0C arasındaki yangın sıcaklığında 4 saate kadar, taşıyıcı çelik elemanları koruyabilmektedir. Yanmazlık ve ısı yalıtım özelliğinden dolayı, metalürji alanında da kullanılmaktadır.