Diffractie-opname van sepioliet.

Franse en Spaanse onderzoekers hebben de kristalstructuur van meerschuim oftewel sepioliet opgehelderd. Ze hopen dit unieke natuurlijke absorptiemateriaal nu te kunnen namaken en nog verder te verbeteren, zo melden ze binnenkort in het tijdschrift American Mineralogist.

Natuurlijk meerschuim (een magnesiumsilicaat, gemiddeld zoiets als Mg4Si6O15(OH)2·6H2O) kan 2,5 maal zijn eigen gewicht aan water opnemen. Daarmee presteert het beter dan welke synthetische klei dan ook.

Het mineraal is echter tamelijk zeldzaam en binnen de industrie is het nooit echt doorgebroken. Het bleef bij toepassingen in marktniches: de oude Romeinen filterden er wijn mee, later werden er rookartikelen van gemaakt, en tegenwoordig wordt het soms verkocht als kattengrit.

Dat zou kunnen veranderen nu het voor het eerst is gelukt om de structuur van één enkel sepiolietkristal op te helderen, in het ESRF-synchrotron in het Franse Grenoble. Dat was vrij lastig te doen omdat de naaldvormige kristallen uiterst klein zijn: de lengte bedraagt een paar micrometer, de dikte soms maar enkele tientallen atomen. Uiteindelijk is het met 2 kristalletjes gelukt.

Het maakt duidelijk dat het absorptievermogen is te danken aan nanoporiën in de kristalstructuur, gecombineerd met de ruimte die in een sepiolietvezel tussen de kristallen overblijft. Samen zorgen die voor een inwendig oppervlak van 75 tot 400 vierkante meter per gram, en een capilllaire werking die zorgt dat alle beschikbare ruimte ook daadwerkelijk vol vloeistof kan worden gezogen.

ESRF-onderzoeker Manuel Sanchez del Rio en zijn collega’s hebben tevens poederdiffractie-opnames gemaakt van sepiolietmonsters uit enkele tientallen verschillende vindplaatsen. Dat geeft nieuwe inzichten in het verband tussen de exacte chemische samenstelling en de porositeit. Daar hopen de onderzoekers uit te halen hoe je uit goedkopere mineralen het perfecte sepioliet kunt synthetiseren.

Dat synthetische materiaal zou volgens Sanchez del Rio tevens het voordeel hebben dat het gegarandeerd chemisch zuiver is en dat je het dus ook voor voedsel- en geneesmiddelentoepassingen kunt gaan gebruiken.

bron: ESRF

P.S. voor het artikel is de DOI-code 10.2138/am.2011.3761 gereserveerd, maar voorlopig doet die het nog niet.

Onderwerpen