Bentonit

Bentonit (vulkanische Asche) aus Wyoming ⓘ

Grauer Schiefer und Bentonite (Benton Shale; Colorado Springs, Colorado) ⓘ

Bentonit (/ˈbɛntənaɪt/) ist ein saugfähiger Quellton, der hauptsächlich aus Montmorillonit besteht, bei dem es sich entweder um Na-Montmorillonit oder Ca-Montmorillonit handeln kann. Na-Montmorillonit hat ein wesentlich größeres Quellvermögen als Ca-Montmorillonit. ⓘ

Bentonit entsteht in der Regel durch die Verwitterung vulkanischer Asche in Meerwasser, wobei das in der Asche enthaltene vulkanische Glas in Tonminerale umgewandelt wird. Bentonitschichten sind in frischem Zustand weiß oder blassblau oder grün, werden cremefarben und dann gelb, rot oder braun, wenn die Schicht weiter verwittert. ⓘ

Als quellfähiger Ton hat Bentonit die Fähigkeit, große Mengen Wasser zu absorbieren, wodurch sich sein Volumen um das bis zu Achtfache erhöht. Dies macht Bentonitbetten für den Hoch- und Straßenbau ungeeignet. Bei Bohrschlämmen und Grundwasserabdichtungen wird die Quelleigenschaft jedoch vorteilhaft genutzt. Das Montmorillonit, aus dem Bentonit besteht, ist ein Aluminium-Schichtsilikat-Mineral, das in Form von mikroskopisch kleinen plättchenförmigen Körnern vorliegt. Diese verleihen dem Ton eine sehr große Gesamtoberfläche, was Bentonit zu einem wertvollen Adsorptionsmittel macht. Die Plättchen haften auch im nassen Zustand aneinander. Dadurch erhält der Ton eine Kohäsion, die ihn als Bindemittel und als Zusatzstoff zur Verbesserung der Plastizität von Kaolinit-Ton, der für Töpferwaren verwendet wird, nützlich macht. ⓘ

Einer der ersten Funde von Bentonit stammt aus dem Bentonschiefer der Kreidezeit in der Nähe von Rock River, Wyoming. Die Fort-Benton-Gruppe wurde Mitte des 19. Jahrhunderts von Fielding Bradford Meek und F. V. Hayden vom U.S. Geological Survey zusammen mit anderen Schichten nach Fort Benton, Montana, benannt. Seitdem wurde Bentonit an vielen anderen Orten gefunden, unter anderem in China und Griechenland. Die weltweite Gesamtproduktion von Bentonit lag 2018 bei 20.400.000 Tonnen. ⓘ

Bentonit, benannt nach der Benton-Formation in den Fort-Benton-Tonen von Montana (USA), ist ein Gestein, das eine Mischung aus verschiedenen Tonmineralien ist und als wichtigsten Bestandteil Montmorillonit (60 % bis 80 %) enthält, was seine starke Wasseraufnahme- und Quellfähigkeit erklärt. Weitere Begleitmineralien sind Quarz, Glimmer, Feldspat, Pyrit oder auch Calcit. Es entsteht durch Verwitterung aus vulkanischer Asche. ⓘ

Arten

In der Geologie wird der Begriff Bentonit für eine Art von Tonstein verwendet, der hauptsächlich aus Montmorillonit besteht. Er entsteht durch Entglasung von vulkanischer Asche oder Tuff, typischerweise in einer marinen Umgebung. Das Ergebnis ist ein sehr weiches, poröses Gestein, das Restkristalle von widerstandsfähigeren Mineralien enthalten kann und sich seifig oder fettig anfühlt. Im Handel wird der Begriff Bentonit jedoch allgemeiner für alle Quelltone verwendet, die hauptsächlich aus Smektit-Tonmineralien bestehen, wozu auch Montmorillonit gehört. ⓘ

Das Montmorillonit, aus dem Bentonit besteht, ist ein Aluminium-Phyllosilikat-Mineral, dessen Kristallstruktur als "low-charge TOT" beschrieben wird. Das bedeutet, dass ein Montmorillonitkristall aus Schichten besteht, von denen jede aus zwei T-Schichten besteht, die auf beiden Seiten einer O-Schicht gebunden sind. Die T-Folien heißen so, weil jedes Aluminium- oder Silizium-Ion in der Folie von vier tetraedrisch angeordneten Sauerstoff-Ionen umgeben ist. Die O-Folien heißen so, weil jedes Aluminiumion von sechs Sauerstoff- oder Hydroxylionen umgeben ist, die in Form eines Oktaeders angeordnet sind. Die gesamte TOT-Schicht hat eine schwache negative elektrische Ladung, die durch Kalzium- oder Natriumkationen neutralisiert wird, die benachbarte Schichten miteinander verbinden, wobei der Abstand zwischen den Schichten etwa 1 Nanometer beträgt. Da die negative Ladung schwach ist, enthält nur ein Bruchteil der möglichen Kationenplätze auf der Oberfläche einer TOT-Schicht tatsächlich Calcium oder Natrium. Wassermoleküle können leicht zwischen die Schichten eindringen und die verbleibenden Plätze besetzen. Dies ist der Grund für die Quellfähigkeit von Montmorillonit und anderen smektitischen Tonmineralien. ⓘ

Die verschiedenen Arten von Bentonit sind nach dem jeweils dominierenden Kation benannt. Für industrielle Zwecke werden zwei Hauptklassen von Bentonit unterschieden: Natrium- und Kalziumbentonit. Natriumbentonit ist der wertvollere Bentonit, Kalziumbentonit ist jedoch weiter verbreitet. In der Stratigraphie und Tephrochronologie werden vollständig entglaste (verwittertes vulkanisches Glas) Aschefallschichten üblicherweise als K-Bentonite bezeichnet, wenn die dominierende Tonart Illit ist. ⓘ

Natriumbentonit

Natriumbentonit dehnt sich in nassem Zustand aus und nimmt ein Mehrfaches seiner Trockenmasse an Wasser auf. Aufgrund seiner ausgezeichneten kolloidalen Eigenschaften wird es häufig in Bohrschlämmen für Öl- und Gasbohrungen sowie in Bohrlöchern für geotechnische und Umweltuntersuchungen verwendet. Die Eigenschaft des Quellens macht Natriumbentonit auch zu einem nützlichen Dichtungsmittel, da es eine selbstdichtende Barriere mit geringer Durchlässigkeit bildet. Es wird z. B. zur Auskleidung von Deponien verwendet. Bentonit ist auch Teil des Verfüllmaterials, das im Waste Isolation Pilot Project verwendet wird. Verschiedene Oberflächenmodifikationen von Natriumbentonit verbessern die rheologischen Eigenschaften oder die Dichtungseigenschaften in geoökologischen Anwendungen, z. B. durch den Zusatz von Polymeren. ⓘ

Natriumbentonit kann mit Schwefel in Form von Düngemittelprills kombiniert werden. Diese ermöglichen eine langsame Oxidation des Schwefels zu Sulfat, einem wichtigen Pflanzennährstoff, und halten den Sulfatgehalt in durch Regen ausgelaugten Böden länger aufrecht als reiner Schwefel in Pulverform oder Gips. Schwefel/Bentonit-Pads mit zugesetzten organischen Düngemitteln wurden für den ökologischen Landbau verwendet. ⓘ

Kalziumbentonit

Kalziumbentonit ist ein nützliches Adsorptionsmittel für gelöste Ionen sowie für Fette und Öle. Es ist der Hauptwirkstoff von Bleicherde, wahrscheinlich einem der ersten industriellen Reinigungsmittel. Sein Quellvermögen ist deutlich geringer als das von Natriumbentonit. ⓘ

Calciumbentonit kann durch ein Ionenaustauschverfahren in Natriumbentonit umgewandelt werden (so genannte Natriumaufbereitung oder Natriumaktivierung), um viele der Eigenschaften von Natriumbentonit zu erhalten. In der Praxis bedeutet dies, dass man 5-10 % eines löslichen Natriumsalzes wie Natriumcarbonat zu nassem Bentonit hinzufügt, gut mischt und dem Ionenaustausch Zeit gibt, damit das ausgetauschte Kalzium mit Wasser entfernt werden kann. Einige Eigenschaften, wie Viskosität und Flüssigkeitsverlust von Suspensionen, von mit Natrium angereichertem Calciumbentonit (oder mit Natrium aktiviertem Bentonit) sind möglicherweise nicht vollständig mit denen von natürlichem Natriumbentonit vergleichbar. So können beispielsweise restliche Kalziumkarbonate (die sich bilden, wenn ausgetauschte Kationen unzureichend entfernt werden) zu einer schlechteren Leistung des Bentonits in geosynthetischen Linern führen. ⓘ

Kaliumbentonit

Kaliumbentonit, auch bekannt als Kalibentonit oder K-Bentonit, ist ein kaliumreicher Illit-Ton, der durch Alteration von smektischem Ton entsteht. Illit ist ein hochgeladenes TOT-Tonmineral, bei dem die Schichten relativ stark durch die zahlreicheren Kaliumionen gebunden sind. Es handelt sich also nicht um einen quellfähigen Ton und hat nur wenige industrielle Verwendungen. ⓘ

Verwendungen

Herstellung einer Bentonitaufschlämmung zur Schönung nach dem Keltern von Wein ⓘ

Bentonit wird vor allem in Bohrschlämmen und als Bindemittel, Reinigungsmittel, Absorptionsmittel und Trägerstoff für Düngemittel oder Pestizide verwendet. Um 1990 wurde fast die Hälfte der US-Produktion von Bentonit als Bohrschlamm verwendet. In geringerem Umfang wird es auch als Füllstoff, Dichtungsmittel und Katalysator in der Erdölraffination verwendet. Kalziumbentonit wird manchmal als Bleicherde vermarktet, deren Verwendungszwecke sich mit denen anderer Bentonitformen überschneiden. ⓘ

Bohrschlamm

Bentonit wird in Bohrschlämmen verwendet, um die Schneidwerkzeuge zu schmieren und zu kühlen, das Bohrklein zu entfernen und Ausbrüche zu verhindern. Bentonit verringert auch das Eindringen von Bohrspülungen, da es die Bildung von Schlammkuchen unterstützt. Ein Großteil des Nutzens von Bentonit in der Bohr- und Geotechnikindustrie ist auf seine einzigartigen rheologischen Eigenschaften zurückzuführen. Relativ kleine Mengen von in Wasser suspendiertem Bentonit bilden ein zähflüssiges, scherverdünnendes Material. Meistens sind Bentonitsuspensionen auch thixotrop, obwohl in seltenen Fällen auch über rheopektisches Verhalten berichtet wurde. Bei ausreichend hohen Konzentrationen (etwa 60 g Bentonit pro Liter Suspension) nehmen Bentonitsuspensionen die Eigenschaften eines Gels an (eine Flüssigkeit mit einer Mindestfließgrenze, die erforderlich ist, um sie in Bewegung zu setzen). ⓘ

Bindemittel

Bentonit wird häufig als Bindemittel für Gießereisand in Eisen- und Stahlgießereien verwendet. Natriumbentonit wird am häufigsten für große Gussstücke mit Trockenformen verwendet, während Kalziumbentonit eher für kleinere Gussstücke mit "grünen" oder nassen Formen eingesetzt wird. Bentonit wird auch als Bindemittel bei der Herstellung von Eisenerzpellets (Takonit) verwendet, die in der Stahlindustrie eingesetzt werden. Bentonit wird in geringen Prozentsätzen als Bestandteil kommerzieller und selbst hergestellter Tonmassen und Keramikglasuren verwendet. Bentonit erhöht die Plastizität von Tonmassen und verringert das Absetzen von Glasuren, so dass beides für die meisten Anwendungen leichter zu verarbeiten ist. ⓘ

Die ionische Oberfläche von Bentonit hat die nützliche Eigenschaft, eine klebrige Beschichtung auf Sandkörnern zu bilden. Wenn ein kleiner Anteil fein gemahlener Bentonit-Tonerde zu hartem Sand hinzugefügt und angefeuchtet wird, bindet die Tonerde die Sandpartikel zu einem formbaren Aggregat, das als Grünsand bekannt ist und zur Herstellung von Formen beim Sandguss verwendet wird. In einigen Flussdeltas ist eine solche Mischung aus Tonschlamm und Sand natürlich vorhanden und bildet eine natürliche Quelle für hervorragenden Formsand, der für die antike Metallverarbeitungstechnologie von entscheidender Bedeutung war. Moderne chemische Verfahren zur Modifizierung der ionischen Oberfläche von Bentonit verstärken diese Klebrigkeit erheblich, was zu bemerkenswert teigartigen und dennoch festen Gießsandmischungen führt, die den Temperaturen von geschmolzenem Metall standhalten. ⓘ

Die gleiche Ablagerung von Bentonit-Ton an den Stränden ist der Grund dafür, dass der Sand zum Bau von Sandburgen von Ort zu Ort unterschiedlich plastisch ist. Strandsand, der nur aus Quarz- und Muschelkörnern besteht, lässt sich im Vergleich zu Körnern, die mit Bentonit-Ton ummantelt sind, nicht gut formen. Deshalb eignen sich manche Strände viel besser für den Sandburgenbau als andere. ⓘ

Die Selbstklebrigkeit von Bentonit ermöglicht es, den Ton unter hohem Druck in Formen zu rammen oder zu pressen, um harte, feuerfeste Formen wie z. B. Düsen für Modellraketen herzustellen. ⓘ

Klärung

Bentonite werden zur Entfärbung verschiedener mineralischer, pflanzlicher und tierischer Öle verwendet. Sie werden auch zur Klärung von Wein, Likör, Apfelwein, Bier, Met und Essig verwendet. ⓘ

Bentonit hat die Eigenschaft, relativ große Mengen von Eiweißmolekülen aus wässrigen Lösungen zu adsorbieren. Daher ist Bentonit besonders nützlich bei der Weinherstellung, wo es zur Entfernung überschüssiger Eiweißmengen aus Weißweinen eingesetzt wird. Ohne diese Verwendung von Bentonit würden viele oder die meisten Weißweine bei warmen Temperaturen unerwünschte Flockungswolken oder Trübungen ausscheiden, da diese Proteine denaturieren. Außerdem bewirkt Bentonit eine schnellere Klärung sowohl von Rot- als auch von Weißweinen. ⓘ

Bentonit gilt auch als wirksames und kostengünstiges Adsorptionsmittel für die Entfernung von Chrom(VI)-Ionen aus wässrigen Lösungen (kontaminierten Abwässern). ⓘ

Absorptionsmittel

Bentonit wird in einer Vielzahl von Tierpflegeartikeln verwendet, z. B. in Katzenstreu zur Absorption von Tierabfällen. Es wird auch verwendet, um Öle und Fette zu absorbieren. ⓘ

Trägerstoff

Bentonit wird als inerter Träger für Pestizide, Düngemittel und Feuerschutzmittel verwendet. Er trägt dazu bei, dass der Wirkstoff gleichmäßig verteilt wird und dass Pestizide und Düngemittel auf den Pflanzen verbleiben. ⓘ

Füllstoff

Bentonit wird als Füllstoff in einer Vielzahl von Produkten verwendet, darunter Klebstoffe, Kosmetika, Farben, Gummi und Seifen. Es dient auch als Stabilisator und Streckmittel in diesen Produkten. ⓘ

Dichtungsmittel

Die Eigenschaft, bei Kontakt mit Wasser zu quellen, macht Natriumbentonit zu einem nützlichen Dichtungsmittel, da es eine selbstabdichtende, wenig durchlässige Barriere bildet. Es wird zur Auskleidung von Deponien verwendet, um die Migration von Sickerwasser zu verhindern, zur Quarantäne von metallischen Verunreinigungen des Grundwassers und zur Abdichtung von unterirdischen Endlagern für abgebrannte Kernbrennstoffe. Ähnliche Verwendungszwecke sind die Herstellung von Schlammwänden, die Abdichtung von unterirdischen Wänden und die Bildung anderer undurchlässiger Barrieren, z. B. zur Abdichtung des Ringraums eines Wasserbrunnens oder zum Verschließen alter Brunnen. ⓘ

Bentonit kann auch zwischen synthetischen Materialien "eingeklemmt" werden, um geosynthetische Tondichtungsbahnen (GCL) für die oben genannten Zwecke herzustellen. Diese Technik ermöglicht einen bequemeren Transport und Einbau und verringert das erforderliche Bentonitvolumen erheblich. Es wird auch verwendet, um eine Barriere um neu gepflanzte Bäume zu bilden, um das Wurzelwachstum einzuschränken und so Schäden an nahe gelegenen Rohren, Gehwegen und anderen Infrastrukturen zu verhindern. Landwirte verwenden Bentonit zur Abdichtung von Rückhaltebecken und zur Auskleidung von Kanälen. ⓘ

Katalysator

Hochreiner Kalziumbentonit wird mit Säure behandelt, um als Katalysator beim Cracken von schweren Erdölfraktionen eingesetzt zu werden. ⓘ

Medizinisch

Bentonit wird als massives Abführmittel verschrieben und dient auch als Grundlage für viele dermatologische Rezepturen. Bentonit in Granulatform wird derzeit für die Verwendung in Wundverbänden auf dem Schlachtfeld untersucht. Bentonit wird auch online und im Einzelhandel für eine Vielzahl von Indikationen verkauft. ⓘ

Bentoquatam ist ein topisches Medikament auf Bentonatbasis, das als Schutzschild gegen die Einwirkung von Urushiol dienen soll, dem Öl, das in Pflanzen wie Giftefeu oder Gifteiche enthalten ist. ⓘ

Bentonit kann aufgrund seiner Adsorptionseigenschaften auch als Trocknungsmittel verwendet werden. Bentonit-Trockenmittel wurden erfolgreich eingesetzt, um pharmazeutische, nahrungsergänzende und diagnostische Produkte vor Feuchtigkeitsverlust zu schützen und die Haltbarkeit zu verlängern. In den gängigsten Verpackungsumgebungen bieten Bentonit-Trockenmittel sogar eine höhere Adsorptionskapazität als Silikagel-Trockenmittel. Bentonit entspricht den Anforderungen der FDA für den Kontakt mit Lebensmitteln und Medikamenten. ⓘ

Landwirtschaft in Thailand

Die Anwendung der Tontechnologie durch Landwirte im Nordosten Thailands unter Verwendung von Bentonit-Ton hat die Verschlechterung der Bodenqualität drastisch umgekehrt und zu größeren wirtschaftlichen Erträgen mit höheren Erträgen und höheren Produktionspreisen geführt. Die vom Internationalen Institut für Wasserwirtschaft und seinen Partnern in den Jahren 2002-2003 durchgeführten Studien konzentrierten sich auf die Anwendung von Bentonit-Ton aus lokaler Produktion auf degradierten Böden in der Region. Diese Anwendungen wurden in strukturierten Feldversuchen durchgeführt. Durch den Einsatz von Bentonit-Ton konnten die Erträge von Futtersorghum, das unter Regenbedingungen angebaut wird, effektiv verbessert werden. ⓘ

Der Einsatz von Bentonit beeinflusste auch die Preise, die die Landwirte für ihre Ernte erhielten. Die Produktionskosten sind zwar höher, aber aufgrund der höheren Produktion und der besseren Qualität der Lebensmittel konnten es sich die Landwirte, die Ton anbauten, leisten, zu investieren und mehr und bessere Lebensmittel anzubauen als Landwirte, die keinen Ton verwendeten. ⓘ

Bentonitschlammwände im modernen Bauwesen

Schlitzwände aus Bentonit (auch bekannt als Schlitzwände ⓘ

) werden im Bauwesen verwendet, wobei die Schlitzwand ein Graben ist, der mit einem dicken kolloidalen Gemisch aus Bentonit und Wasser gefüllt ist. Ein Graben, der aufgrund des hydraulischen Drucks im umgebenden Boden einstürzen würde, stürzt nicht ein, da die Schlitzwand den hydraulischen Druck ausgleicht. Formen für Beton und Bewehrungsstäbe können in einem mit Schlamm gefüllten Graben montiert werden, in den dann Beton gegossen wird. Da der flüssige Beton dichter ist, verdrängt er den weniger dichten Bentonitschlamm und führt dazu, dass letzterer aus dem Graben überläuft. Dieser verdrängte Bentonitschlamm wird dann in eine Recyclinganlage geleitet, von wo aus er anschließend in einem neuen Graben an anderer Stelle der Baustelle wiederverwendet werden kann. ⓘ

Da das Kolloid relativ wasserundurchlässig ist, kann eine Schlammwand außerdem das Versickern von Grundwasser verhindern, was nützlich ist, um die weitere Ausbreitung von Grundwasser zu verhindern, das durch giftige Stoffe wie Industrieabfälle kontaminiert wurde. ⓘ

Töpferwaren

Der Ton, aus dem Töpferwaren hergestellt werden, wird als "plastisch" bezeichnet, wenn er gedehnt werden kann, ohne zu reißen, oder als "kurz" oder nicht plastisch, wenn er dazu neigt, beim Formen zu zerbrechen. Um eine Tonmischung plastischer zu machen, wird häufig eine kleine Menge Bentonit hinzugefügt. Dadurch lässt sich der Ton leichter formen, z. B. durch Drehen auf der Töpferscheibe und verschiedene Handformtechniken. Magerer Ton, wie z. B. eine Porzellanmischung, die nur aus Kaolinit und Feldspat besteht, kann nur durch eine begrenzte Anzahl von Verfahren wie Pressen und Formen geformt werden, bei denen der Ton nicht unter Spannung steht. Bentonit enthält jedoch in der Regel Mineralien, die die Farbe der Mischung beeinflussen, und seine quellenden, absorbierenden Eigenschaften können dazu führen, dass eine solche Mischung beim Trocknen stark schrumpft und möglicherweise Risse bekommt. ⓘ

Keramische Glasuren enthalten oft Bentonit. Das Bentonit wird zugesetzt, um das Absetzen der Glasuren zu verlangsamen oder zu verhindern. Es kann auch die Konsistenz der Glasuren auf porösem, keramischem Geschirr verbessern. Sobald der Biskuit eine bestimmte Menge Wasser aus der Glasur aufgenommen hat, verstopft das Bentonit die Poren und verhindert die Aufnahme von weiterem Wasser, so dass eine gleichmäßigere Schicht entsteht. ⓘ

Verwendung in Notfällen

Bentonit wird in der Industrie und im Katastrophenschutz als Absorptionsmittel für Chemikalien und als Dichtungsmittel für Behälter verwendet. ⓘ

Vorkommen

Bentonitlagerstätten gibt es immer dort, wo (nicht nur) vulkanische Asche durch hydrothermale Aktivitäten und Säuren verändert wurde. Eines der größten europäischen Vorkommen befindet sich auf der griechischen Insel Milos. Dort kommen Bentonit, Quarz und Perlit in abbauwürdigen Mengen vor. Auch damit verbundene Goldvorkommen sind festgestellt worden. ⓘ

In Deutschland finden sich abbauwürdige Vorkommen in Niederbayern (Mainburg, Landshut und südlich Landau an der Isar) und im östlichen Oberbayern sowie bei Thannhausen und im Herborner Ortsteil Schönbach. Laut Baier stünden diese Vorkommen im Zusammenhang mit dem Ries-Ereignis und wurden aus impaktbedingten Gläsern gebildet; laut Unger hingegen seien die Bentonite in Ostbayern durch Vulkanismus in der Pannonischen Tiefebene entstanden. ⓘ

Der globale Abbau von Bentonit betrug im Jahr 2020 ungefähr 18,2 Mio. t, die global vorhandenen Reserven werden als extrem groß angesehen. Die Abbaumengen verteilten sich dabei, wie folgt:

Land	2019	2020 ⓘ
	(in Tonnen)
Brasilien	610.000	217.000
Volksrepublik China	2.000.000	2.500.000
Deutschland	395.000	360.000
Griechenland	1.300.000	1.300.000
Indien	1.700.000	3.500.000
Iran	360.000	425.000
Mexiko	250.000	25.000
Spanien	160.000	221.000
Türkei	1.300.000	1.500.000
Ukraine	180.000	180.000
Vereinigte Staaten	4.490.000	4.240.000
Andere Länder	3.150.000	3.480.000
Gesamt (gerundet)	16.300.000	18.200.000

Im Jahr 2018 war China mit einem Anteil von fast einem Viertel an der Weltproduktion der größte Bentonitproduzent, gefolgt von den Vereinigten Staaten und Indien. Die weltweite Gesamtproduktion betrug 24.400.000 Tonnen Bentonit und 3.400.000 Tonnen Bleicherde. ⓘ

Der größte Teil des hochwertigen natürlichen Natriumbentonits wird im Westen der Vereinigten Staaten in einem Gebiet zwischen den Black Hills in South Dakota und dem Bighorn Basin in Wyoming sowie in der Region Tokat Resadiye in der Türkei hergestellt. Gemischter Natrium-/Calciumbentonit wird in Griechenland, Australien, Indien, Russland und der Ukraine abgebaut. ⓘ

In den Vereinigten Staaten wird Calciumbentonit hauptsächlich in Mississippi und Alabama abgebaut. Weitere wichtige Produktionsstandorte für Calciumbentonit sind Neuseeland, Deutschland, Griechenland, die Türkei, Indien und China. ⓘ

Eigenschaften

Die innere Oberfläche eines Gramms beträgt 400 m² bis 600 m² (normaler Ton: 2 m²). Er bildet deswegen besonders wertvolle Ton-Humus-Komplexe, so dass unbelasteter Bentonit auch eine gute Zugabe zum Kompost darstellt. ⓘ

Wird Bentonit in Wasser eingerührt, entwickelt sich ein Nichtnewtonsches Fluid mit thixotropen Eigenschaften. Es verhält sich wie eine Flüssigkeit, solange es geschüttelt oder umgerührt wird, verändert sich aber in Ruhe zu einem festen Gebilde. Aufgrund dieser Eigenschaft werden Bentonit-Wasser-Gemische unter anderem im Tiefbau als Stützflüssigkeit bei der Erstellung von Schlitzwänden verwendet. Ebenso eignet es sich zum Abstützen von unverrohrten Bohrpfählen oder für den Schildvortrieb im Tunnelbau. ⓘ

Verwendung

Bautechnik

Bentonit findet eine wichtige Anwendung in der Bautechnik, unter anderem bei Bauwerksabdichtungen und im Deichbau. Aufgrund ihrer Farbe werden solche Abdichtungen auch als Braune Wanne bezeichnet. Bentonit dient als Gleitmittel beim Vortrieb von Tunneln und Rohren sowie beim Einvibrieren von Schmalwänden. Bei der Gewinnung von Wärme aus Erdwärme durch die Verwendung von Wärmepumpen werden die Kollektorrohre der Erdwärmesonden oft mit Bentonit ummantelt, weil dieser das Wasser bindet und die Entstehung von Hohlräumen beim Gefrieren verhindert. Bentonit ist ein mineralisches Dichtungsmittel mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten wie die Immobilisierung von Schadstoffen und Einkapselung von Altlasten. ⓘ

Bergbau- und Bohrtechnik

In Bohrspülungen bei Bohrungen und in Stützflüssigkeiten bei ungestützten Schlitzwänden. ⓘ

Lebensmittelzusatz

In der Getränkeindustrie (bei der Weinherstellung und bei der Herstellung von Fruchtsäften) sowie bei Kakaobutter wird Bentonit als Schönungsmittel (das heißt als Klär- und Fällmittel) eingesetzt (im Endprodukt nicht mehr vorhanden). In Lebensmitteln wird er als Trennmittel zugesetzt. Er ist auch als Lebensmittelzusatzstoff unter der Bezeichnung E 558 bekannt. Seit dem 31. Mai 2013 ist E 558 in der EU nicht mehr zugelassen, da es „nach Aussagen von Lebensmittelherstellern nicht mehr verwendet“ wird. ⓘ

Gartenteiche und Aquarien

Das Tonmineral Montmorillonit ist ein wichtiger Bestandteil in Aquarien und Gartenteichen, besonders für Koi. Das Mineral wird in Form von speziellem getrockneten und gemahlenen Lehmpulver in den Teich gestreut. Während das verteilte Lehmpulver im Teich zu Boden sinkt, nimmt es Schwermetalle, Giftstoffe und sonstige Schwebstoffe auf und bindet diese. Der Lehmschlamm kann von Zeit zu Zeit abgesaugt werden. ⓘ

Kosmetik

Bentonit, als natürliches Tonmineralgemisch, ist Grundstoff vieler Kosmetika, da er durch seine starke Quell- und Wasseraufnahmefähigkeit in Emulsionen eine stabilisierende Wirkung übernimmt. Die INCI-Bezeichnung ist Bentonite. ⓘ

Keramik

In der Keramik wird Bentonit in geringen Anteilen (bis ca. 5 %) als Zuschlag verwendet, um ansonsten sehr mageren Massen bildsame Eigenschaften („Plastizität“) zu verleihen. ⓘ

Sonstige Anwendungen

Weitere Einsatzmöglichkeiten sind durch die Verwendung als Adsorptionsmittel gegeben, als da sind:

• Öl- und Getränkeraffinierung
• Gießereiadditive
• Papieradditive und Spezialitäten
• Gartenbau, zur Verbesserung von sandigen Böden
• Hoch- und Tiefbau
• Waschmitteladditive
• Abwasserbehandlung
• Pharmazie und Diagnostik / Elektronik und Logistik
• Lacke und Farben
• Plastik-Additive
• Nanotechnologie – Oberflächenbeschichtungen
• Katzenstreu
• Trocknungsmittel, z. B. als Trockenbeutel in Verpackungen ⓘ

Bei einigen dieser Anwendungen wird mit quartären Ammoniumverbindungen behandelter Bentonit verwendet. Weiterhin wird Bentonit als künstliche Barriere bei der Endlagerung von radioaktiven Abfällen eingesetzt. ⓘ