پوکه معدنی چیست؟

پوکه معدنی  یکی از انواع سنگ های آتشفشانی است که شکل پودر شده آن با نام های پومیس یا پامیس (Pumice) شناخته می شود. ترکیبات این ماده معدنی ماده‌ای سبک و اسفنجی شامل کلسیم، آلومنیوم، منیزیم و سدیم است که به صورت اکسیدشده درون این سنگ یافت می شود. پامیس ها طی سالیان دراز در بسترهای زیرین خاک به صورت فشرده و کامپکت شده قرار دارد. 

ویژگی های پوکه معدنی

از جمله ویژگی های پوکه های معدنی می توان به ویژگی های ظاهری آن اشاره کرد. این سنگ معدنی را می توان در رنگ های مختلف از جمله سفید، سیاه، خاکستری و قهوه ای پیدا کرد که علاوه بر جلوه های بصری از نظر وجود املاح معدنی نیز با یکدیگر متفاوت هستند.

از آنجایی که این ماده معدنی حاصل فعالیت های آتشفشانی است، پس از خروج این مواد گداخته از دهانه آتشفشان و قرار گرفتن در مجاورت هوای خنک، گازهایی که درون این مواد محبوس شده اند خارج می شده و حفره هایی را روی آن ایجاد می کنند. این حفره ها بر سطح پوکه باقی مانده و پس از سرد شدن بافتی اسفنجی به خود می گیرند. این ساختار اسفنجی و متخلخل سبب سبکی این سنگ شده که همین ویژگی کارآیی آن را افزایش داده است؛ از همین رو به دلیل تخلخل درون پوکه، می توان از آن به عنوان عایق صدا استفاده کرد، چرا که متخلخل بودن از سرعت صوت می کاهد. 

از دیگر ویژگی این ماده معدنی، می توان به مقاومت بالای آن در برابر حرارت و گرما اشاره کرد. این سنگ در برابر حرارت به عنوان یک عایق عمل می کند، از این رو به عنوان یک سنگ نسوز از آن یاد می شود.

همچنین پوکه میزان مقاومت بالایی در برابر فشارهای خارجی دارد و در برابر رطوبت نیز عایق است. از دیگر ویژگی پوکه های معدنی می توان به ضد موریانه و ضد حشرات بودن آنها اشاره کرد. پوکه سالیان سال بدون هیچ پوسیدگی یا خرابی عمر می کند.

بارزترین ویژگی های پوکه معدنی شامل موارد زیر است:

- چگالی پایین

- رسانایی ضعیف

- خنثی بودن

- غیرقابل احتراق

- سختی کم

- قابلیت جذب و مقاومت بالا

- دانسیته کم

- سازگاری بودن با حرارت

- هزینه کم

- کیفیت عایق بندی حرارتی و صوتی

- مقاومت در برابر رطوبت و حیوانات موزی.

انواع پوکه 

به صورت کلی پوکه ها به دو دسته معدنی و صنعتی تقسیم می شوند. 

۱- پوکه های معدنی

پوکه های معدنی حاصل سرد شدن گدازه ها و فوران های آتشفشانی است و به دلیل وزن پایین و مقاومت بالا، در ساخت انواع بتن و بلوک های ساختمانی کاربرد بسیاری دارد. همچنین به علت عایق صدا، به عنوان یک عایق مناسب در ساختمان کاربرد دارد. در کشاورزی برای بستر سازی نیز به کار می رود.

پوکه های معدنی خود به پوکه های مختلفی قابل تقسیم است. 

انواع پوکه معدنی

- پوکه عدسی 

نوعی پوکه با وزنی حدود600 تا 700 کیلوگرم و سایز آن 10 تا 15 میلیمتر است. دلیل دارا بودن مقاومت بالا این پوکه در ساخت بلوک های سبک، سقف و دیوار ساختمان ها کاربرد بسیار دارد. 

- پوکه نخودی

 پوکه نخودی از نظر اندازه و وزن مشابه پوکه عدسی است، اما این پوکه مقاومت بالاتری دارد، از همین رو از آن در بین طبقات استفاده می شود. 

- پوکه بادامی

 ابعاد این پوکه نسبت به پوکه عدسی و نخودی بیشتر و قیمت کمتری دارد. از جمله مصارف پوکه بادامی به شیب بندی آن در سقف می توان اشاره کرد.

- پوکه فندقی

 پوکه فندقی عایق مناسبی برای صوت و سرما به شمار می رود. از همین رو رای شیب دار کردن سقف و کف ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. 

- پوکه سیاه

 پوکه سیاه از معادن رو باز استخراج می شود. به علت مقاومت بالای این پوکه در مواردی همچون، دیواره تونل ها، دیوارچینی ساختمان ها، شیب بندی پشت بام، و ساخت آبنما کاربرد دارد. همچنین «سنگ پا» یک نمونه مرغوب از پوکه سیاه به شمار می رود.

- پوکه سفید

پوکه معدنی سفید یا پومیس سفید، از انواع پوکه‌های معدنی رایج در قلل آتشفشانی به شمار می روند. این پوکه‌ها معمولا در ایران به رنگ خاکستری روشن و مایل به سفید هستند. این پوکه در برخی موارد در سطح آب شناور باقی می‌ماند. 

- پوکه ماسه ای

 پوکه ماسه ای ابعادی بین 1 تا 5 میلیمتر و وزنی بین 800 تا 900 کیلوگرم دارد. کاربرد اصلی این پوکه، ساخت بلوک های دیواری و سقفی، ساخت بتن و پر کردن سطح لوله است.

۲- پوکه های صنعتی

پوکه های صنعتی که به لیکا نیز معروف هستند، از فرآوری مواد در صنعت به وجود می آیند. در کارخانه ها ابتدا خاک رس را با آب مخلوط و آن را به شکل خمیر درآورده، سپس آنها را وزن دار کرده و پس از وزن دهی، آنها را  از آسیاب غلطکی عبور داده و سپس آن را در کوره خشک می کنند .ماده به دست آمده را در نهایت در کوره ها با دمای حدود 1200 درجه سانتیگراد حرارت می دهند. سپس دانه های گرد با سطح زبر و قهوه ای رنگی حاصی می شود.

پوکه صنعتی به دلایل همچون وزن کم، عایق حرارت و صوت، مقاومت در برابر آتش و شکل مناسب در صنعت ساختمان سازی، راهسازی و کشاورزی مورد توجه بسیار قرار دارد.

کاربرد پوکه ها

پوکه ها کاربردهای بسیاری در زمینه ها و صنایع مختلف دارد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.

- کاربرد پوکه در ساختمان سازی

پوکه های معدنی به علت مقاومت بالا و تحمل پذیری که در برابر فشار خارجی دارد و وزن سبک، در ساختمان سازی به صورت تولید سیمان و مصالح ساختمانی مانند انواع بلوک های سبک مانند بلوک هبلکس، بلوک بتنی، لیکا و آجرهای سبک و ... مورد استفاده قرار می گیرد. از سویی پوکه به دلیل ویژگی های عایق بودن در برابر سرما، گرما و صوت به عنوان یک عایق مناسب در ساختمان کاربرد دارد. از سوی دیگر، این سنگ به سبب اینکه عایق رطوبت است، برای مناطق مرطوب مصالح بسیار مناسب به شمار می رود. همچنین در ساخت پنل های دیواری و سقفی سبک به کار گرفته می شود. 

- کاربرد پوکه در کشاورزی

استفاده از کودهای شیمیایی در کشاورزی سبب آسیب به گیاهان در محصولات می شود. پوکه به علت داشتن املاح معدنی می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای کودهای شیمیایی در نظر گرفته شود. از سویی پوکه از هدر رفت آب پیشگیری کرده و آفت ها و حشرات را از گیاهان دور می سازد.

- کاربرد پوکه معدنی در منسوجات و پارچه‌

پوکه‌های معدنی به دلیل خاصیت سایندگی در نرم کردن پارچه‌های زمخت یا سنگ شوی کردن در صنعت نساجی کابرد دارند. مصرف پومیس در سنگ‌ شوی کردن لباس های جین، مورد توجه صنعت‌گران نساجی است. از همین رو شرکت‌های نساجی از پوکه های معدنی در محصولات خود استفاده می‌کنند. 

-کاربرد پوکه معدنی در فیلتر

پوکه یک جایگزین قوی برای ماسه و پودر زغال سنگ است. در واقع پوکه یک وسیله قدرتمند در شفاف سازی مواد است. این ماده معدنی به دلایل زیر مورد استفاده قرار می گیرد: 

- پوکه دارای چگالی پایین است. 

- خاصیت پامیس به گونه ای است که عمر دستگاه های فیلتراسیون شیمیایی را طولانی کرده و تاثیرات شیمیایی را بی‌اثر می‌کند. 

- جنس پوکه های معدنی در فیلتراسیون به گونه ای است که در فیلترهای چندسطحی در سرعت و فشار بالا کاملا جوابگوی است. 

- هزینه بازسازی فیلترهایی که از پوکه های معدنی استفاده می‌کنند، بسیار کم است.

- پومیس از جمله ماده معدنی است که کم وزنی آن مورد توجه این صنعت است.

خواص پوکه معدنی به عنوان مواد جاذب

پوکه به عنوان مواد جاذب خشک، روغن و ناخالصی را جذب کرده و در خود نگه ‌می‌دارد. از همین رو به عنوان یک جاذب خشک شیمیایی و نفتی کاربرد دارد. 

کاربرد پوکه در ادوات نظامی

یکی از کاربردهای پوکه های معدنی به عنوان کاهش دهنده‌ انفجار است. پومیس به خاطر ساختار قوی خود از میزان شوک بالستیک پیشگیری می‌کند. یعنی ساختار مواد در پومیس به گونه ای است که سبب جذب بیشتر نیروی انرژی مضر می‌شود. از همین رو در تولید سطوح کاهش انفجار در نارنجک‌ها، بمب‌ها و موشک و برنامه نظامی کاربرد دارد.

مزایای پوکه معدنی

با توجه به این موضوع که روز به روز استفاده از مصالح ساختمانی سبک‌ بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد، پوکه های معدنی و ویژگی‌های خاص آن از اهمیت بالایی برخوردار شده است. 

مزایای استفاده از مصالح پوکه‌ای شامل موارد زیر است:

- از آنجایی که پوکه تا بیش از هزار درجه سانتیگراد در برابر حرارت مقاوم است در صنایع ذوب فلزات و ریخته‌گری به عنوان سرباره‌گیر و نگهداری حرارت پاتیل‌ها در حد مورد نیاز بسیار مناسب است. 

- مواد شیمیایی و اسیدها بر آن تاثیری ندارند. 

- به دلیل تخلخل و قدرت جذب و نگهداری بالا در تهیه خاک‌های مخصوص برای پرورش گل و در کشاورزی مصرف می‌شوند.

- پوکه معدنی به علت خنثی بودن تاثیری بر فرآورده نهایی ندارد. از همین رو این ماده معدنی جزو  فهرست فرآورده‌های مجاز شیمیایی و غذایی قرار دارد. 

معروف ترین پوکه های معدنی در ایران

پوکه معدنی در ایران را می‌توان به طور عمده در شهرهای معدن خیز پومیس یافت. البته در سراسر ایران در دامنه‌های قلل آتشفشانی و مناطق معدن خیز، پوکه های معدنی به میزان نسبتا مناسب وجود دارند. هم اکنون در قله دماوند، سبلان، سهند، تفتان و مناطقی از همدان، ساوه تا شهر بابک و کرمان معادن پوکه در حال بهره‌برداری هستند. در ادامه مهمترین معادن پوکه ایران معروفی می شود.

- پوکه معدنی اردبیل

این پوکه ها در دامنه‌ قله های آتشفشانی سبلان استخراج می‌شوند. شهرهایی مانند مشگین شهر که در جوار قله هستند، دارای معادن ارزشمند پامیس پوزولان هستند.

این نوع پوکه، در دامنه‌های قله سبلان از معادن استخراج شده و به تولید می‎ رسد. پوکه کانیار به علت ریزدانه بودن و داشتن پودری پوزولانی از ویژگی منحصر به فردی برخوردار است. در فرآیند تولید آن به هیچ عنوان دستگاه‌های خردکن مورد نیاز نیست و تنها با جدا کردن دانه‌های با مش‌های مختلف از هم جدا می شوند.

- پوکه معدنی قروه همدان

پوکه قروه واقع در استان همدان از نوع «اسکوریا» است که کاربرد آن تقریبا شبیه به پامیس است. این پوکه برای کف سازی و شیب بندی، در ایران طرفداران خود را دارد. اما رنگ تیره آن مانعی برای استفاده در سازه‌های سبک تزئینی مانند دیوارهای پیش ساخته و ... می شود. در معادن پوکه قروه. معمولا سنگ پوکه‌ها، از کلوخه‌های بزرگ تشکیل شده اند. به همین دلیل برخلاف پامیس از دستگاه خردکن استفاده می‌شود.

- پوکه معدنی شهر بابک

شهر بابک یکی از شهرهای مهم استان کرمان و کشور است. این شهر در کنار معادن و کارخانه های مس میدوک و مس سرچشمه قرار گرفته و همچنین معادن مهم و ارزشمندی از فیروزه و معادن پوکه در این شهر قرار دارند. 

- پوکه معدنی تبریز

در ایران پوکه معدنی رایج و قابل دسترس، در معادن بستان آباد تبریز واقع شده است. معمولا این پوکه‌ها در ایران به رنگ خاکستری روشن و مایل به سفید هستند. وزن مخصوص پوکه سفید تبریز از دیگر پوکه‌های معدنی (همانند اسکوریای قروه یا پوکه پوزولانی سبلان) سبک‌تر است. پوکه سفید تبریز به علت سبکی، در برخی موارد در سطح آب شناور باقی می‌ماند. اما مقاومت فشاری پوکه پوزولانی سبکدانه کانیار از پوکه سیاه قروه و پوکه سفید تبریز بسیار بالاتر است.

- پوکه معدنی قروه در کردستان

معادن کردستان، یکی از مناطق پررنگ در حوزه معدن اسکوریا در ایران به شمار می رود. البته پوکه استان کردستان را می‌توان به صورت انبوه‌ تری در شهرستان قروه یافت. به دلیل وجود معادن پوکه در این شهرستان، پوکه معدنی قروه در کشور معروف است. 

سوالات پر تکرار

 چگونه پوکه صنعتی مرغوب را تشخیص دهیم؟

نحوه تشخیص پوکه مرغوب بستگی به کاربرد آن دارد. پوکه مرغوب در تولید بتن، کشاورزی، تولید قطعات سبک و حتی به عنوان جاذب مایعات، ویژگی‌های خاص خود را دارد. برای نمونه در تولید قطعات سبک ساختمانی مرغوبیت پومیس به وزن حجمی پایین آن است. در کشاورزی مرغوب بودن پوکه بستگی به میزان املاح و فلزات خاص مانند آلومینیوم و... دارد. در ساخت بتن، پوکه ای مرغوب به شمار می رود که میزان سیلیس آن بالا باشد. پس نمی‌توان ادعا کرد، تنها یک نوع پوکه خاص، مرغوب‌ترین آن به شمار می رود. 

پوکه معدنی در کدام بخش های ایران یافت می شود؟

قله های آتشفشانی سبلان در استان اردبیل، استان همدان، شهر بابک در استان کرمان و استان کردستان دارای منابع پوکه معدنی هستند.

پوکه معدنی پومیس و اسکوریا چه تفاوتی دارند؟

تفاوت این دو نوع پوکه از ماگمای تشکیل دهنده آن ها نشأت می گیرد. ماگمای تولید کننده پومیس، ریولیتی بوده و غلطت حباب بسیار بالایی دارد. از این رو دیواره های متخلخل این پوکه، بسیار نازک بوده و چگالی کمتری نسبت به اسکوریا دارد. در مقابل ماگمای تولید کننده اسکوریا از نوع بازالت و آندزیتی بوده و دارای حباب های بزرگتر و دیواره های ضخیم تر هستند.