سیلیکات سدیم چیست؟

معرفی سیلیکات سدیم

سیلیکات سدیم به عنوان یک ماده ی قلیایی با قابلیت حل شدنی ساخته شده است. این ماده برای نخستین بار توسط یک فرد به نام ون هلمونت در سال 1640 کشف شده است. این محلول را در برخی موارد با نام آب شیشه نیز می شناسند که به صورت جامد نیز وجود دارد. این ماده قابلیت پایداری در محلول های قلیایی و خنثی را دارد.

ویژگی ها و شکل ظاهری سیلیکات سدیم

این ماده خواص زیادی دارد که باعث می شود در موارد زیادی مورد استفاده قرار بگیرد که مهم ترین دلیل آن کم هزینه بودن می باشد. سیلیکات سدیم را با نام های مختلفی مانند متاسیلیکات، سدیم سیلیکات و در برخی موارد با عنوان گاز مایع، شیشه مایع، E550، شیشه آبی و آب شیشه شناخته می شود. این متریال از یک ترکیب معدنی یا شیمیایی غیرآلی برخوردار است که از فرمول شیمیایی Na2SiO3 بهره مند می باشد. جرم مولکولی که برای این ماده گزارش شده است 122.07 گرم بر مول می باشد. این محصول از لحاظ ظاهری به دو شکل مایع و جامد وجود دارد که چگالی آن 2.4 گرم است.

همان طور که می دانید سیلیکات سدیم براساس ریشیو و چگالی که دارد در صنایع مختلف از کاربردهای مختلفی برخوردار است. سدیم سیلیکات دارای ویژگی های جالبی است و وجود یون های مثبت سدیمی در ساختار آن به همراه زنجیره های پلیمری سیلیکاتی امکان توزیع بار منفی در این متریال وجود دارد که در برخی موارد به عنوان دفولوکولانت و در برخی موقعیت ها به عنوان فلوکولانت مورد استفاده قرار می گیرد. از سدیم سیلیکات در صنایع مربوط به معدن به عنوان یک متفرق کننده ی سیلیسی شناخته می شود که متریال پایه ی آن فلوتاسیون است. این ماده در صنعت کاشی و سرامیک به عنوان روان ساز خاک استفاده می شود که باعث می شود رسیدن به نقطه تکسوتروپی به تاخیر بیافتد.

کاربرد سیلیکات سدیم چیست؟

 

همان طور که در ابتدا اشاره کردیم سدیم سیلیکات به دلیل ساختاری که دارد کاربردهای مختلفی دارد. برای آشنایی با کاربرد های عام سیلیکات سدیم به بررسی مختصر آن ها خواهیم پرداخت.

سدیم سیلیکات و شوینده ها: معمولا از این ماده به عنوان منعقد کننده ی اجزای پودر های شوینده استفاده می کنند. همان طور که می دانید ساختار پودر های شوینده به نحوی است که از ترکیب کردن چند مواد که قابلیت حل شدن در آب را دارند تشکیل شده اند. حال این سوال پیش خواهد آمد که نقش سدیم سیلیکات در این زمینه چیست؟ برای ساخت پودرهای شوینده از خشک کن های پاششی که به اسپری درایر نیز شهرت دارند استفاده می کنند به این ترتیب که مواد اولیه پودرهای شوینده را که در آب حل شده اند به همراه سیلیکات سدیم وارد این دستگاه ها می کنند. با تبخیر شدن آب محلول ترکیبی به همراه سدیم سیلیکات ذرات سیلیکاتی را تشکیل داده است که باعث می شود ذرات پودرها به یکدیگر بچسبند. از این متریال در ساخت محصولات دیگری نظیر اسپری های پاک کننده، انواع صابون های قالبی و دیگر شوینده های مایع و…. استفاده می کنند.

صنعت ریخته گری: سیلیکات سدیم در صنایع مربوط به ریخته گری قالبی به همراه سیلیس به کار برده  می شود. سدیم سیلیکات در  صنعت ریخته گری به شکل یک چسب شکل دهنده برای قالب ها به شمار می رود. در این فرایند نخست به اندازه ی 4 تا 6 درصد وزنی ماسه سدیم سیلیکات را به ماسه می افزایند. سپس عملیات قالبگیری را به شکل مورد نظر ایجاد می کنند. در حین انجام این فرایند حفره هایی در این قالب ها به وجود می آیند. برای از بین بردن این سوراخ ها در قالب های مورد نظر گاز دی اکسید کربن را به صورت تزریقی وارد قالب ها می کنند. زمانی که سدیم سیلیکات سدیم در مجاورت گاز دی اکسید کربن قرار می گیرد به صورت پلیمری در می آید و تثبیت می شود. این عملکرد باعث می شود که ذرات ماسه ها به یکدیگر بچسبند . قدرت چسبندگی سدیم سیلیکات باعث می شود که مواد مذاب مانند چدن و فولاد را به سادگی درون قالب ها بریزند و پس از سرد شدن به راحتی از قالب جدا کنند.

استفاده از سدیم سیلیکات در صنعت مقوا و کارتن سازی: این گزینه به عنوان یکی از پرکاربردترین موارد مصرف سدیم سیلیکات به شمار می رود. ممکن است این سوال پیش بیاید که با وجود چسب هایی مانند دکسترین، چسب های نشاسته ای و پی وی ای و…. چرا از سدیم سیلیکات استفاده می شود؟ در پاسخ به این پرسش باید بگوییم که از لحاظ کارایی چسب های فوق از قابلیت بیشتری برخوردار هستند اما قیمت مناسب سدیم سیلیکات باعث می شود که بیشتر از سایر موارد مورد استفاده قرار گیرد. به علت استقبال از این ماده متخصصان مواد افزودنی به سدیم سیلیکات اضافه کرده اند که باعث می شود عملکرد بهتر آن شده است.

استفاده از صنعت ساختمان سازی و تونل سازی: استفاده از سیلیکات سدیم باعث می شود که سیمان واکنش سریع تری به کلسیم نشان دهد و عملیات شکل گیری و سفت شدن نیز زودتر انجام بگیرد. در زمانی که برای حفر تونل ها اقدام می کنند لازم است که روشی را به کار بگیرند که بلوک های سیمانی هر چه سریع تر شکل بگیرند به همین دلیل از سیمان تزریقی برای پرکردن فاصله بین دیواره تونل و بلوک های سیمانی استفاده می کنند که با استفاده از سدیم سیلیکات در این فرایند موجب زودگیری سیمان می شوند.

خواص سیلیکات سدیم چیست؟

سدیم سیلیکات یک ماده ی پرکاربرد در موارد صنعتی، تولید و کشاورزی و… است. این ماده دارای خواص متعددی مانند چسبندگی، ضدعفونی کننده و ژلاتینه است. در ادامه در مورد هر کدام از خواص این محصول توضیحات مختصری خواهیم داد.

چسبندگی: قابلیت چسبندگی سدیم سیلیکات باعث می شود که در تولیدات مختلفی کاربرد داشته باشد. معمولا از این ماده برای اتصال مواردی مانند کاغذ و مقوا، صفحه های راه راه و هسته های کاغذی، تولید دستمال و حوله های کاغذی همچنین طبل های فیبری استفاده می شود.

ضدعفونی کننده: معمولا تولید کنندگان سرامیک از این ماده به عنوان یک ضدعفونی کننده استفاده می کنند به این ترتیب که آن را به صورت یک لایه نازک به محصولات سرامیکی اضافه می کنند. این عملکرد در سرامیک ها و تولید ظروف سبز قابل استفاده است.

ژلاتینه: سیلیکات سدیم به عنوان یک ماده ی اولیه برای تولید مصنوعی ژل سیلیکا به شمار می رود. این ماده به عنوان یک خشک کننده پرقدرت نیز محسوب می شود.

آنالیز سیلیکات سدیم

در هنگام استفاده از مواد شیمیایی نیاز به آنالیز این متریال وجود دارد. در رابطه با آنالیز سیلیکات سدیم باید بگوییم که این ماده با ترکیبات متفاوتی وجود دارد که شامل Na2O و SiO2 می شود به همین علت است که از خواص و ویژگی های شیمیایی متفاوت برخوردار هستند. این مواد در مقادیر مختلف در آب محلول می گردد اما به اسید و الکل واکنش نشان نمی دهد. این ماده در آب محلول می شود و یک محلول قلیایی را ایجاد می کند. این ماده در برابر محلول های قلیایی و خنثی پایدار است.

روش تولید سیلیکات سدیم

نحوه ی تشکیل سیلیکات سدیم به این شکل است که سیلیکا SiO2 در سدیم کربنات ذوب شده به دست می آید. در صورتی که افراد قصد داشته باشند که سدیم سیلیکات را به صورت قلیایی به دست بیاورند باید در زمان ذوب شدن به کوره مقداری سود خشک افزوده شود و یا این امکان وجود دارد که نخست سلیس را با سود ذوب نمایند.

جدول آنالیز سیلیکات سدیم

نام شیمیایی

سدیم سیلیکات

مترادف ها

سدیم متاسیلیکات، آب شیشه

مترادف های به زبان لاتین

Sodium metasilicate ؛ Liquid glass ؛ Waterglass

فرمول مولکولی

Na2SiO3

جرم مولکولی

122/06

EINECS

215-687-4

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا