พาลิกอร์สไกต์ (Palygorskite) แร่ดินเหนียวที่มีคุณสมบัติพิเศษและประโยชน์ใช้สอย

พาลิกอร์สไกต์ (Palygorskite) หรือที่รู้จักกันในชื่อ แอตตาพัลไกต์ (Attapulgite) เป็นแร่ฟิลโลซิลิเกตของแมกนีเซียมและอะลูมิเนียม ซึ่งมีสูตรทางเคมีคือ (Mg,Al)₂Si₄O₁₀(OH)·4(H₂O) แร่นี้มักพบในดินเหนียวประเภทหนึ่งที่พบได้ทั่วไปในทางตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา และเป็นหนึ่งในประเภทของดินฟูลเลอร์ (Fuller's earth) นอกจากนี้ยังพบแหล่งแร่ขนาดเล็กในเม็กซิโก ซึ่งมีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ในการผลิตสีน้ำเงินมายา (Maya blue) ในยุคก่อนโคลัมบัส

ชื่อและที่มา

แร่พาลิกอร์สไกต์ถูกบรรยายลักษณะครั้งแรกในปี ค.ศ. 1862 จากแหล่งแร่ที่ Palygorskaya บนแม่น้ำ Popovka ในเขต Permskaya Oblast ประเทศรัสเซีย ส่วนชื่อ แอตตาพัลไกต์ มีที่มาจากเมือง Attapulgus ในรัฐจอร์เจีย สหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นแหล่งที่มีแร่นี้อยู่เป็นจำนวนมากและมีการทำเหมืองแบบเปิด

กำเนิดของแร่

ในวรรณกรรมทางธรณีวิทยาฉบับเก่า มีการพูดถึงกระบวนการเกิดของพาลิกอร์สไกต์ไว้ 5 ประการ ได้แก่:

• การก่อตัวภายใต้สภาวะแห้งแล้ง
• การก่อตัวที่เกี่ยวข้องกับการผุพังของหินบะซอลต์
• การเกิดจากกระบวนการไฮโดรเทอร์มอล (Hydrothermal genesis)
• การเกิดแบบซินเซดิเมนทารี (Synsedimentary authigenesis) ในระหว่างการสะสมตัวของตะกอน
• การก่อตัวหลังการสะสมตัวของตะกอน (Postsedimentary formation)

การทำเหมืองและการใช้งาน

แหล่งแร่ในสหรัฐอเมริกา

ในสหรัฐอเมริกา มีบริษัทอย่าง Active Minerals International, LLC และ BASF Corp ที่ดำเนินการสกัดและแปรรูปดินเหนียวแอตตาพัลไกต์เกรดสารทำให้เกิดเจล (Gellant-grade) จากแหล่งแร่ Attapulgus โดยมีการใช้เทคโนโลยีการผลิตที่ทันสมัยเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูง

คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี

ดินเหนียวแอตตาพัลไกต์เป็นการผสมผสานระหว่างสเมกไทต์ (Smectite) และพาลิกอร์สไกต์ โดยที่สเมกไทต์เป็นดินเหนียวที่มีโครงสร้างผลึกแบบขยายตัวได้ (Expanding lattice) ในขณะที่พาลิกอร์สไกต์มีลักษณะเป็นผลึกรูปเข็ม (Acicular) ซึ่งไม่ขยายตัว

คุณสมบัติเด่นของแอตตาพัลไกต์คือความสามารถในการสร้างโครงสร้างเจลในน้ำจืดและน้ำเค็ม โดยการสร้างโครงข่ายของอนุภาคที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจน ซึ่งแตกต่างจากเบนโทไนต์ (Bentonite) บางชนิดที่ไม่สามารถสร้างเจลในน้ำเค็มได้ ด้วยเหตุนี้ แอตตาพัลไกต์จึงถูกนำมาใช้ในน้ำโคลนสำหรับการเจาะน้ำมันในชั้นหินที่ปนเปื้อนเกลือ

ความเป็นพิษที่อาจเกิดขึ้น

มีการศึกษาพบว่าพาลิกอร์สไกต์อาจเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ เนื่องจากมีลักษณะเป็นเส้นใยคล้ายกับแร่ใยหิน (Asbestos) ซึ่งอาจก่อให้เกิดโรคเมโสธีเลียมา (Malignant Mesothelioma) ในปอดและเยื่อหุ้มปอด

ในรัฐเนวาดา สหรัฐอเมริกา พบความเชื่อมโยงที่รุนแรงระหว่างพาลิกอร์สไกต์และโรคเมโสธีเลียมา โดยเฉพาะในผู้หญิงและเด็กที่มีอัตราการเกิดโรคสูงกว่าผู้ชายถึง 3 ต่อ 1 ซึ่งผลการสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) ยืนยันว่าเส้นใยของพาลิกอร์สไกต์มีลักษณะทางกายภาพคล้ายกับแร่ใยหิน

การใช้ประโยชน์ทางการแพทย์

แอตตาพัลไกต์ถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์อย่างแพร่หลาย โดยเมื่อรับประทานเข้าไป จะช่วยจับกับกรดและสารพิษในกระเพาะอาหารและทางเดินอาหาร นอกจากนี้ยังใช้เป็นยาแก้ท้องเสีย โดยเชื่อว่าทำงานโดยการดูดซับเชื้อโรคที่ทำให้เกิดอาการท้องเสีย

อย่างไรก็ตาม ในปี ค.ศ. 2003 องค์การอาหารและยาสหรัฐฯ (FDA) ได้ปฏิเสธผลการศึกษาประสิทธิภาพของยาบางยี่ห้อ และมีการตรวจพบระดับสารตะกั่วที่สูงเกินมาตรฐานในส่วนประกอบของแอตตาพัลไกต์ ทำให้ผู้ผลิตบางรายต้องปรับสูตรยาโดยนำแอตตาพัลไกต์ออกและแทนที่ด้วยบิสมัทซับซาลิไซเลต (Bismuth subsalicylate) แทน

การใช้งานด้านอื่นๆ

การก่อสร้าง

พาลิกอร์สไกต์สามารถนำมาผสมกับปูนขาวและเมทากาโอลิน (Metakaolin) เพื่อใช้ในการบูรณะปูนฉาบในโบราณสถานเพื่อให้มีลักษณะและคุณสมบัติใกล้เคียงกับของเดิม

วัฒนธรรมมนุษย์

พาลิกอร์สไกต์เป็นส่วนประกอบสำคัญของเม็ดสีที่เรียกว่า สีน้ำเงินมายา (Maya blue) ซึ่งอารยธรรมมายาในเมโซอเมริกาใช้ในการวาดภาพจิตรกรรมฝาผนัง งานประติมากรรม และเครื่องปั้นดินเผา