سیلیکات سدیم ترکیبی شیمیایی و معدنی است که با نماد Na2SiO3 در صنعت شناخته میشود. این ترکیب شیمیایی در صنایع ساخت محصولات پلاستیکی، صابون سازی و حفاری کاربرد دارد. این ماده شیمیایی بصورت گرانول بی رنگ و یا پود های سفید رنگ عرضه میشود.این محصول شیمیایی بصورت کیسه های ۲۵ کیلویی و سیلیکات سدیم مایع در بشکه های ۲۲۰ لیتری بسته بندی و عرضه میشوند. سدیم سیلسکات توسط تولید کنندگان داخلی تولید و تامین میشود.در ادامه میتوانید با بزرگترین تولید کنندگان این ماده شیمیایی آشنا شوید.
ساختار سدیم سیلیکات در صنعت
اگرچه این ماده بصورت جامد شیشه ای است. اما سیلیکات سدیم معمولاً به این شکل که می بینید استفاده نمی شود. در عوض، معمولاً با استفاده از اتوکلاو یا تجهیزات دیگر حل می شود تا بتوان آن را به عنوان سیلیکات سدیم مایع استفاده کرد. آب شیشه همان سیلیکات سدیم محلول است. که به عنوان ماده خام برای محصولات صنایع شیمیایی مانند شوینده ها (زئولیت) و سیلیکاژل استفاده می شود. همچنین در کاربردهای مهندسی عمران هنگامی که در آب شیشه در بتن اضافه می شود، بعنوان سخت شدن خاک و جلوگیری از نشت آب استفاده می گردد.
توکویاما سیلیکات سدیم را از خاکستر سودا و سود سوزآور که محصولات ما هستند به عنوان منبع قلیایی و از ماسه سیلیس به عنوان منبع سیلیس تولید می کند. سیلیکات سدیم یک ماده شیمیایی مهم است که می تواند به عنوان یک محصول نهایی یا به عنوان ماده اولیه برای تولید سایر محصولات نهایی در نظر گرفته شود.
ترکیبات سیلیکات سدیم
سیلیکات سدیم نام عمومی مجموعه ای از ترکیبات مشتق شده از شیشه های سیلیکات سدیم محلول با فرمول Na 2 (SiO 2 ) n O است. یکی از اعضای شناخته شده این سری متاسیلیکات سدیم، Na 2 SiO3 است.
آنها از محلول های آبی اکسید سدیم (Na 2 O) و دی اکسید سیلیکون (SiO 2 ) تشکیل شده اند. که در نسبت های مختلف قابل ترکیب اند. تغییر نسبت های SiO 2 به Na 2 O و محتوای جامدات منجر به محلول هایی با خواص متفاوت می شود که کاربردهای صنعتی متنوعی دارند.
گریدهای تجاری استاندارد سیلیکات های سدیم مایع در نسبت وزنی SiO 2 به Na 2 O از 1.6 تا 3.3 متغیر است.
سیلیکات سدیم با نسبت وزنی SiO 2 / Na 2 O R=1.6÷2.5 محصول پایه خانواده سیلیکات است.
می توان آن را به صورت پودر خشک یا محلول غلیظ و با محتوای جامد حدود 40 ÷ 50 درجه به بازار عرضه کرد. همچنین ماده اولیه برای تولید انواع دیگر سیلیکات ها می باشد.
Consito دانش و فن آوری را برای کارخانه های تولید محلول ها و مشتقات آن توسعه داد. علاوه بر سیلیکات های سدیم مایع، گیاهان ما قادر به تولید سیلیکات ها به صورت پودر و همچنین متاسیلیکات ها به صورت دانه ای بی آب و پنتا هیدرات و نیز نانو هیدرات هستند.
فرایند تولید ماده شیمیایی سدیم سیلیکات
سیلیکات سدیم با نسبت وزنی SiO 2 / Na 2 O R=1.6÷2.5 از واکنش مستقیم ماسه سیلیسی با هیدروکسید سدیم و آب تولید می شود. این ماده از مخلوط کردن مواد خام ابتدا در ظرف انحلال و سپس در راکتوری که در آن واکنش بین ماسه سیلیسی و سدیم هیدروکسید رخ می دهد به دست می آید. راکتور با بخار اشباع گرم می شود و تحت فشار کار می کند. هنگامی که زمان واکنش سپری می شود، دسته به ظرف منتقل می شود و سپس فیلتر می شود. سیلیکات های خام استاندارد با نسبت وزنی SiO 2 / Na 2 O R=1، R=2.0 یا 2.5، R=3.3 محصولات اولیه برای محصولات فرموله شده یا مشتق شده هستند.
خانواده سیلیکات را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
- محلول سیلیکات سدیم 40÷50 درجه Bé یا 58÷60 درجه Bé یا پودر، نسبت SiO 2 /Na 2 O R=1.6÷2.5، با واکنش سود سوزآور و ماسه سیلیس گرم شده با بخار (مسیر هیدروترمال). درجه 58÷60 درجه Bé با تبخیر، پودر با خشک کردن اسپری به دست می آید. این نوع محصول در تولید مواد شوینده، فلزات، شیشه شوی، سیلیکاژل و … کاربرد دارد.
- رسوب سیلیس 95 درصد با واکنش سیلیکات سدیم و اسید کلریدریک. سیلیس رسوب‌شده خشک شده در کاربردهای زیر استفاده میشود: لاستیک، کاغذ، رنگ، مواد ضد لک، خوراک دام، خمیر دندان، لوازم آرایشی، کاتالیزور و غیره.
- محلول سیلیکات سدیم 38÷50 درجه Bé یا پودر، نسبت SiO 2 / Na 2 O R = 3.3، با واکنش سیلیکات سدیم R = 2.5 با سیلیس رسوب داده شده (مسیر گرمابی). قدرت با اسپری خشک کردن به دست می آید. از این نوع محصول در تولید چسب، سایزینگ، پوشش، دی اکسید تیتانیوم و … استفاده می شود.
- سدیم متاسیلیکات پنتا هیدرات یا بدون آب دانه ای، با غلظت و کریستالیزاسیون یا خشک کردن محلول سیلیکات سدیم با R=1. به طور عمده در تولید صابون و مواد شوینده استفاده می شود.
- زئولیت ها با واکنش سیلیکات سدیم با آلومینات سدیم. به طور عمده در تولید مواد شوینده استفاده می شود.
کیفیت محصول نهایی معمولی:
سیلیکات سدیم با نسبت وزنی SiO 2 / Na 2 O R = 2 دارای ترکیب زیر است:
- Na 2 O = 11.3٪
- SiO 2 = 22.0٪
زمان واکنش و خلوص محلول به ویژگی های شیمیایی و فیزیکی ماسه بستگی دارد.
مواد اولیه اصلی و مصارف عمومی:
SiO 2 / Na 2 O R = 2 (بر اساس 100٪) :
| مواد اولیه | واحد اندازه گیری | مقدار |
|---|---|---|
| ماسه سیلیسی | کیلوگرم | 300 |
| سدیم هیدروکسید 100% | کیلوگرم | 150 |
| آب | کیلوگرم | 650 |
| بخار 12 بار | کیلوگرم | 400 |
| آب گرم | کیلوگرم | 1200 |
| برق | کیلووات ساعت | 20 |
کاربردهای سیلیکات سدیم
در جدول زیر نام ها، فرمول شیمیایی، روش بسته بندی و حمل و همچنین کاربرد های عمومی این ماده شیمیایی را مشاهده کنید.
| نام های عمومی | فرمول شیمیایی | بسته بندی / روش حمل و نقل | درجات | کاربردهای عمومی |
|---|---|---|---|---|
| سیلیکات سدیم بدون آب | Na 2 O · nSiO 2 | حمل و نقل عمده با کامیون کمپرسی و کشتی باری |
|
|
سیلیکات سدیم 40 درجه Bé با نسبت وزنی SiO 2 / Na 2 O R=1.6÷2.5 بیشتر در زمینه های: تمیز کردن ظروف فلزی و شیشه ای، فرمولاسیون صابون و مواد شوینده، تولید کاغذ، تصفیه آب استفاده می شود.
ترکیب این ماده، با آلومینات سدیم، ماده اولیه تولید زئولیت های شوینده است.
با شروع از سیلیکات های استاندارد، سیلیکات های فرموله شده را می توان برای کاربردهای زیر تولید کرد:
- استحکامو پایداری خاک
- سیال شدن مخلوط های سرامیکی
- تسریع گیرش سیمان
- مواد شوینده
- اینرسی لجن سمی
- تصفیه آب
- چسب کاغذ، مقوا و چوب
- ضد حریق چوب
- چربی زدایی یا ضد خوردگی فلزات
این فرمول از مخلوط کردن برخی از افزودنی‌ها به دست می‌آید که دارای اثر هم افزایی یا اصلاحی هستند که اثرات زیر را به همراه دارد:
- پلاستیک سازی
- سیال شدن
- رسوب گذاری
- ضد خوردگی
- انعقاد
- واکنش شیمیایی
- ژله سازی
- بافر کردن
ویژگی های خاص سدیم سیلیکات
خواص قلیایی را به عنوان شیشه آب نشان می دهد، با ویسکوزیته به طور قابل توجهی بسته به غلظت تغییر می کند. هنگامی که مقدار کمی اسید به لیوان آب اضافه می شود، سل یا ژل سیلیس (SiO 2 ) آن رسوب می کند.
